DE112019004484B4 - Luftfiltermedienherstellungsverfahren und Werkzeug dafür sowie System zum Ausbilden einer Geometrie in einer Filtermedienbahn. - Google Patents

Luftfiltermedienherstellungsverfahren und Werkzeug dafür sowie System zum Ausbilden einer Geometrie in einer Filtermedienbahn. Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Erzeugen einer ersten Geometrie auf einer Filtermedienbahn (12), die folgenden Schritte umfassend:a) Vorsehen eines Presswerkzeugs, das eine Formfläche zum Ausbilden der ersten Geometrie enthält, wobei die Formfläche des Presswerkzeugs einen statischen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn (12) zwischen 0,02 und 0,9 und einen Benetzungskontaktwinkel aufweist, der von 90 bis 180 reicht;b) Pressen der Filtermedienbahn (12) mit der Formfläche des ersten Presswerkzeugs zum Ausbilden der ersten Geometrie in der Filtermedienbahn (12); undc) Entnehmen der geformten Filtermedienbahn (12) aus dem ersten Presswerkzeug.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Verfahren zum Ausbilden von Faltenfiltermedien und insbesondere mehrschichtigen Faltenfiltermedien.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Es sind im Fachgebiet vielerlei Filterpacks bekannt, beispielsweise von Palmer, US 7,122,068 B2 von Tate et al., US 2006/0151383 A1 von Choi, US 4,268,290 A von Barrington. Jede der vorstehenden Patentschriften und Veröffentlichungen betreffen im Allgemeinen Faltenfiltermedienelemente.
  • Es gibt außerdem andere Filtermedienpacks, wie etwa geriffelte Medienpacks, die beispielweise in der US 2014/0260139 A1 unter dem Titel „Rectagular Stacked Fluted Filter Cartridge“ von Merritt und dem US 7,318,851 B2 unter dem Titel „Filter Element“ von Brown et al. beschrieben und gezeigt sind.
  • Ein Verfahren zum Verarbeiten der Filtermedien, die in derartigen Filtermedienpacks benutzt werden sollen, und welcher in den oben genannten Beispielen eingesetzt wird, erfordert die Benutzung von Walzen, die vorstehende Merkmale aufweisen, welche um eine Mittelachse drehen, um Geometrien, wie etwa Prägungen, Wellungen oder andere Merkmale, in den Filtermedien auszubilden, die das Filtermedienpack ausbilden, wie etwa beispielsweise in Choi, US 2006/015138 A1 unter dem Titel Pleated Corrugated Media and Method of Making gezeigt. Der Vorteil des Walzenfonnprozesses ist die Fähigkeit für fortlaufendes Verarbeiten dahingehend, dass die Walzen in einem typischen Verfahren drehen und fortlaufend auf eine fortlaufende Filtermedienbahn einwirken, die von einer Filtermedienrolle abgewickelt wird.
  • Andere Verfahren zum Verarbeiten von Filtermedien und zum Ausbilden von Geometrien in den Filtermedien pressen die Filtermedien, die zwischen Sätzen von Pressplatten gepresst werden, um die Geometrie, welche Prägungen, Wellungen und andere Merkmale enthalten können, in den Filtermedien auszubilden sowie zu bewirken, dass die Filtermedien zum Ausbilden der verschiedenen Faltplatten gefaltet werden, wie etwa in der PCT-Veröffentlichung WO 2018/152090 A1 , eingereicht am 13. Februar 2018, gezeigt. Manche Systeme können Pressplatten zum Ausbilden der Geometrien benutzen und benutzen Drehwalzen, um zu bewirken, dass benachbarte Faltplatten relativ zueinander gefaltet werden, wie etwa WO 2017/031168 A1 gezeigt. Diese Verfahren können Erhitzen der Pressplatten und/oder Filtermedien beinhalten. Weitere Verfahren zum Ausbilden von Filtermedien sind aus der WO 2018/152090 A1 , der US 2011/0016838 A1 , der US 2022/0203265 A1 und der DE11 2019 005 170 T5 bekannt.
  • Leider können, wenn die Filtermedien Haftstoffe oder Zweikomponentenmaterialien enthalten, die Filtermedien am Werkzeug, das zum Ausbilden der erwünschten Geometrien (beispielsweise Prägungen oder andere Merkmale) benutzt wird, sowie am Werkzeug zum Falten der Filtermedien zwischen benachbarten Faltplatten ankleben. Das Ankleben der Filtermedien am Werkzeug kann die Filtermedien beschädigen oder die Qualität der ausgebildeten Geometrie herabsetzen. Dies gilt insbesondere dann, wenn Erhitzung zum Ausbilden und/oder Abbinden der Geometrien eingesetzt wird.
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung richten sich an Verbesserungen an den Verfahren zum Verarbeiten der Filtermedien zum Herstellen derartiger Prägungen oder Merkmale und Packs, die die Filtermedien enthalten, wie aus der folgenden Offenbarung ersichtlich wird.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es sind Verfahren zum Verarbeiten von Filtermedienbahnen und insbesondere von Filtermedienbahnen, die dazu neigen, an Werkzeug anzukleben, welches zum Ausbilden von Geometrien in der Filtermedienbahn benutzt wird, vorgesehen.
  • Ein erstes Verfahren zum Ausbilden einer ersten Geometrie in einer Filtermedienbahn beinhaltet Vorsehen eines Presswerkzeugs, Pressen der Filtermedienbahn und Entnehmen der Filtermedienbahn aus dem Presswerkzeug. Insbesondere enthält das Presswerkzeug eine Formfläche zum Ausbilden der ersten Geometrie. Die Formfläche des Presswerkzeugs weist einen statischen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn zwischen ungefähr 0,9 und 0,02 und einen Benetzungskontaktwinkel, der zwischen ungefähr 90 und ungefähr 180 reicht, auf. Der Schritt des Pressens beinhaltet Pressen der Filtermedienbahn mit der Formfläche des ersten Presswerkzeugs zum Ausbilden der ersten Geometrie in der Filtermedienbahn. Danach wird die geformte Filtermedienbahn aus dem ersten Presswerkzeug entnommen.
  • Durch Vorsehen einer Formfläche mit einem statischen Reibungskoeffizienten und einem genügend hohen Kontaktwinkel kleben die Filtermedien nicht unerwünschterweise am Presswerkzeug an, was Beschädigung der Filtermedienbahn verursachen würde.
  • In einer Implementierung liegt der statische Reibungskoeffizient der Formfläche des ersten Presswerkzeugs bezüglich der Filtermedienbahn zwischen ungefähr 0,04 und 0,2.
  • In einer Implementierung liegt der Benetzungskontaktwinkel zwischen ungefähr 90 und 140.
  • In einer Implementierung beinhaltet das Verfahren ferner Falten der Filtermedienbahn zum Ausbilden von mehreren Faltplatten aus der Filtermedienbahn.
  • In einer Implementierung enthalten Faltplatten eines ersten Satzes der mehreren Faltplatten die erste Geometrie, die durch das erste Presswerkzeug ausgebildet wird. Faltplatten eines zweiten Satzes der mehreren Faltplatten weisen eine zweite Geometrie auf, die von der ersten Geometrie abweicht. Jedes benachbarte Paar von Faltplatten enthält eine Faltplatte des ersten Satzes der mehreren Faltplatten und eine Faltplatte des zweiten Satzes der mehreren Faltplatten. Die Faltplatte des ersten Satzes der mehreren Faltplatten des benachbarten Paars ist von der Faltplatte des zweiten Satzes der mehreren Faltplatten durch eine Faltung getrennt.
  • Die erste Geometrie, die im ersten Satz von Faltplatten ausgebildet ist, kann als Faltenabstandshalter benutzt werden, der eine erste Faltplatte von einer benachbarten zweiten Faltplatte trennt.
  • In einer Implementierung beinhaltet das Verfahren Aufbringen einer Ablösebeschichtung auf die Formfläche des ersten Presswerkzeugs. Die Ablösebeschichtung sieht einen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn vor, der niedriger als der Reibungskoeffizient von Aluminium oder Stahl bezüglich der Filtermedienbahn ist.
  • In einer Implementierung kann die Ablösebeschichtung in der Form einer Flüssigkeit oder eines Pulvers sein, die/das auf das erste Presswerkzeug aufgebracht wird. Dies kann stattfinden, während die Filtermedienbahn das erste Werkzeug durchläuft.
  • In einer Implementierung weist das erste Presswerkzeug eine Basisplatte aus einem ersten Material und eine Beschichtung aus einem zweiten Material auf, die auf die Basisplatte aufgebracht ist. Die Beschichtung sieht die Formfläche vor. Die Beschichtung sieht den statischen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn und den Benetzungswinkel vor. Das zweite Material weist einen niedrigeren statischen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn als der statische Reibungskoeffizient des ersten Materials bezüglich der Filtermedienbahn auf.
  • In einer Implementierung ist die Beschichtung ein Fluorpolymer.
  • In einer Implementierung ist die Beschichtung in der Form einer Geometrieplatte, die an der Basisplatte angebracht ist, wobei die Geometrieplatte die erste Geometrie gänzlich definiert. In einer anderen Implementierung definiert die Basisplatte die erste Geometrie, und die Beschichtung übernimmt ihre Form von der darunter liegenden Form, die durch die Basisplatte definiert ist.
  • In einer Implementierung beinhaltet das Verfahren Erhitzen der Formfläche des ersten Presswerkzeugs vor der Behandlung der Filtermedienbahn mit dem ersten Presswerkzeug. Die Wärme wird zum Erhitzen der Filtermedienbahn während des Pressprozesses benutzt.
  • In einer Implementierung beinhaltet das Verfahren Erhitzen der Filtermedienbahn vor dem Pressen der Filtermedienbahn mit dem ersten Presswerkzeug.
  • In einer Implementierung ist die zweite Geometrie flach (beispielsweise ein ungepresster Teilabschnitt der Filtermedienbahn).
  • In einer Implementierung umfasst die erste Geometrie mehrere geformte Prägungen, die Faltplattenabstandshalter schaffen, welche benachbarte Faltplatten trennen, wenn die Filtermedienbahn zu Faltplatten gefaltet wird.
  • In einer Implementierung ist die Filtermedienbahn eine mehrschichtige Filtermedienbahn, die aus mehreren Schichten von Filtermedien ausgebildet ist.
  • In einer Implementierung enthält die Filtermedienbahn einen Haftstoff, um entweder benachbarte Schichten aneinander zu befestigen oder Fasern der Filtermedienbahn aneinander zu befestigen (wobei die Fasern von derselben oder verschiedenen Schichten sind).
  • In einer Implementierung ist die Filtermedienbahn aus einem Zweikomponentenmaterial ausgebildet, das eine niedrigschmelzende Komponente und eine hochschmelzende Komponente enthält. Das Verfahren beinhaltet ferner Erhitzen der Filtermedienbahn zumindest auf eine Fließgrenze der niedrigschmelzenden Komponente, wobei die Formfläche zum Verhindern des Klebens der niedrigschmelzenden Komponente konfiguriert ist.
  • In einer Implementierung ist die Filtermedienbahn aus Zweikomponentenmaterialien ausgebildet, die eine niedrigschmelzende Komponente und eine hochschmelzende Komponente enthalten. Das Verfahren beinhaltet Erhitzen der Filtermedienbahn zumindest auf einen Schmelzpunkt der niedrigschmelzenden Komponente, wobei die Formfläche zum Verhindern des Anklebens der niedrigschmelzenden Komponente daran konfiguriert ist.
  • In einer Implementierung bindet die niedrigschmelzende Komponente, nach Pressen und anschließendem Kühlen, die hochschmelzenden Komponenten aneinander. Die Filtermedienbahn ist frei von zugesetztem Haftstoff und mit Fasern der hochschmelzenden Komponente, die durch die niedrigschmelzende Komponente gebunden sind.
  • In einer Implementierung bindet anschließendes Kühlen des gepressten Teilabschnitts der Filtermedienbahn das Material der Filtermedienbahn ab, sodass es seine Form behält.
  • In einer Implementierung weist jede Faltplatte, die zwischen benachbarten Faltungen ausgebildet ist, eine Faltenhöhe zwischen den benachbarten Faltungen zwischen ungefähr 1 mm und 356 mm auf.
  • In einer Implementierung beträgt die Faltenhöhe zwischen den benachbarten Faltungen zwischen ungefähr 127 mm und 356 mm.
  • In einer Implementierung beinhaltet der Schritt des Pressens der Filtermedienbahn Pressen der Filtermedienbahn mit einer zweiten Formfläche eines zweiten Presswerkzeugs. Die zweite Formfläche des zweiten Presswerkzeugs ist eine zusammenpassende Geometrie mit der Geometrie der ersten Formfläche. Das erste und zweite Presswerkzeug ist in der Form von Pressplatten. Das erste Presswerkzeug und zweite Presswerkzeug bewegen sich wechselseitig zueinander hin und voneinander weg entlang einer Pressachse, die senkrecht zu einem Laufweg der Filtermedienbahn zwischen dem ersten Presswerkzeug und zweiten Presswerkzeug steht.
  • Das Verfahren kann ferner Vorrücken der Filtermedienbahn entlang des Laufwegs beinhalten, nachdem die Filtermedienbahn durch das erste und zweite Presswerkzeug freigegeben wurde.
  • In einer Implementierung beinhaltet Vorrücken der Filtermedienbahn Vorrücken der Filtermedienbahn über eine genügende Distanz, sodass ein anschließender Pressprozess einen ungepressten Teilabschnitt der Filtermedienbahn zwischen den benachbarten Stellen schafft, an denen die Filtermedienbahn durch das erste und zweite Presswerkzeug gepresst wurde.
  • In einer Implementierung ist das erste Presswerkzeug durch eine erste Formwalze vorgesehen, die mit einer zweiten Formwalze zusammenwirkt.
  • In einer anderen Implementierung ist ein Presswerkzeug zum Schaffen einer Geometrie auf einer Filtermedienbahn vorgesehen. Das Presswerkzeug enthält eine Pressplatte mit einer Formfläche zum Ausbilden der Geometrie in der Filtermedienbahn. Die Formfläche weist einen statischen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn zwischen ungefähr 0,02 und 0,9 und einen Benetzungskontaktwinkel von ungefähr 90 bis ungefähr 180 auf.
  • In einer Implementierung beträgt der statische Reibungskoeffizient der Formfläche der Werkzeugplatte zwischen ungefähr 0,04 bis 0,2 bezüglich der Filtermedienbahn.
  • In einer Implementierung beträgt der Benetzungskontaktwinkel zwischen ungefähr 90 und 140.
  • In einer Implementierung weist die Pressplatte eine Basisplatte aus einem ersten Material und eine Beschichtung aus einem zweiten Material auf, die auf der Basisplatte aufgebracht ist. Die Beschichtung sieht die Formfläche vor. Die Beschichtung sieht den statischen Reibungskoeffizienten und den Benetzungswinkel vor.
  • In einer Implementierung ist die Beschichtung ein Fluorpolymer.
  • In einer Implementierung ist ein Heizgerät zum Erhitzen der Formfläche vorgesehen.
  • In einer anderen Implementierungen ist ein System zum Ausbilden einer Geometrie in einer Filtermedienbahn vorgesehen. Das System kann die oben behandelten Verfahren ausführen und die oben behandelten Werkzeuge benutzen.
  • In einer Implementierung benutzt das System Pressplattenwerkzeuge und enthält ein Stellglied zum wechselseitigen Pressen des Presswerkzeugs in die Filtermedienbahn. Das System kann einen Mechanismus zum Vorrücken der Filtermedienbahn am Presswerkzeug vorbei enthalten, sodass das Presswerkzeug die Filtermedienbahn an verschiedenen Stellen entlang einer Länge der Filtermedienbahn pressen kann.
  • In einer Implementierung enthält das System eine Falteinrichtung zum Ausbilden der Filtermedienbahn zu mehreren Faltplatten. Benachbarte Faltplatten sind durch Faltungen getrennt. Die Falteinrichtung ist den Pressplattenwerkzeugen nachgelagert.
  • In einem Verfahren ist ein Verfahren zum Schaffen einer mehrschichtigen Filtermedienbahn, die eine erste Geometrie darin ausgebildet aufweist, vorgesehen. Das Verfahren beinhaltet Zuführen einer ersten und zweiten Materialbahn zum Presswerkzeug. Das erste Material ist nicht am zweiten Material dem Presswerkzeug vorgelagert befestigt. Zumindest eine der ersten und zweiten Materialbahnen ist eine Bahn aus Filtermedien. Das Verfahren beinhaltet Pressen der ersten und zweiten Materialbahnen mit dem Presswerkzeug zum simultanen Befestigen der ersten Materialbahn an der zweiten Materialbahn zum Ausbilden einer mehrschichtigen Filtermedienbahn und zum Ausbilden der ersten Geometrie in der resultierenden mehrschichtigen Filtermedienbahn.
  • In einer Implementierung ist das Presswerkzeug durch ein Paar Formwalzen vorgesehen. Die Formwalzen enthalten Geometrie zum Ausbilden der ersten Geometrie in der mehrschichtigen Filtermedienbahn.
  • In einer Implementierung verläuft die erste Geometrie entlang der gesamten Länge der mehrschichtigen Filtermedienbahn.
  • In einer Implementierung wird Wärme auf eine oder mehr der ersten und zweiten Materialbahnen ausgeübt, bevor die mehrschichtige Filtermedienbahn aus dem Presswerkzeug austritt.
  • Andere Aspekte, Aufgaben und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher hervor.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beiliegenden Zeichnungen, die in diese Spezifikation eingegliedert sind und ein Teil davon bilden, stellen mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Es zeigen:
    • 1 eine teilweise schematische Seitenansicht einer Pressfaltenmaschinenanordnung und -linie, die gepresste, gefaltete und geprägte Filtermedienpacks erzeugt;
    • 2 eine vereinfachte Draufsicht einer Filtermedienbahn, nachdem sie ein Presswerkzeug der Anordnungslinie von 1 durchlaufen hat und bevor sie gefaltet wird;
    • 3 eine Fotografie von geformten Filtermedien, die unter Benutzung von Presswerkzeug des Stands der Technik verarbeitet wurden;
    • 4 eine Fotografie von geformten Filtermedien, die unter Benutzung von Presswerkzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verarbeitet wurden;
    • 5 bis 7 vereinfachte Darstellungen von Ausführungsformen von Pressplatten zum Gebrauch in einem System gemäß 1; und
    • 8 bis 9 vereinfachte Teildarstellungen von alternativen Abschnitten des Systems von 1 unter Benutzung von Pressplatten zum Ausbilden von Geometrien in der Filtermedienbahn vor dem Falten; und
    • 10 bis 11 vereinfachte Teildarstellungen von alternativen Abschnitten des Systems von 1 unter Benutzung von Formwalzen statt Pressplatten zum Ausbilden von Geometrien in der Filtermedienbahn vor dem Falten.
  • Während die Erfindung in Verbindung mit bestimmten bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wird, besteht nicht die Absicht, sie auf diese Ausführungsformen zu begrenzen. Die Absicht liegt vielmehr darin, alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente als in Wesen und Umfang der Erfindung, wie durch die beiliegenden Ansprüche definiert, enthalten abzudecken.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ein repräsentatives System zum Ausbilden von Filtermedien mit darin ausgebildeten Geometrien (beispielsweise Prägungen, darunter Faltenabstandshalter und Wellungen usw.) und insbesondere von gefalteten Filtermedien mit Prägungen oder Wellungen in den Faltplatten davon ist in 1 dargestellt. Dieses System und optionale Modifikationen davon sind allgemein detaillierter in den PCT-Veröffentlichungen Nr. WO 2018/152090 und WO 2017/031168 beschrieben, deren Lehren und Offenbarungen hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind.
  • Dieses System ist in der Form einer Press- und Faltmaschinenanordnungslinie 10, das eine fortlaufende Filtermedienschicht in der Form einer Filtermedienbahn 12 verarbeitet, die von einer Filtermedienrolle 14 abgewickelt wird. Es ist zu beachten, dass „Anordnungslinie“ in diesem Kontext nicht linear bedeutet, sondern dass stattdessen einen Herstellungsprozess gemeint ist, in dem Verarbeitungsschritte in einer Reihe von verschiedenen Arbeitsschritten ausgeführt werden, typischerweise in Sequenz, bis ein Endprodukt hergestellt ist. In diesem Fall sind die Endprodukte mehrere Faltfiltermedienpacks 16, die über eine Förderrutsche 20 auf einen Förderer 18 überführt werden.
  • Die Maschinenanordnungslinie verläuft im Allgemeinen zwischen einem vorgelagerten Bereich, der eine Medienabwicklungsstation 22 enthält, an der die Filtermedienrolle 14 angeordnet ist, um zu ermöglichen, dass die Medien abgewickelt werden, und die in periodischen Abständen ersetzt wird, wenn die Medienrolle 14 aufgebraucht ist, wobei die Linie vorübergehend abgeschaltet wird, und einem nachgelagerten Bereich, in dem sich eine Falteinrichtung, wie etwa ein Medienpacksammler 24, befindet. Der Medienpacksammler 24 enthält eine Bodenluke 26, um zu ermöglichen, dass ein erzeugtes Filtermedienpack 16 auf der Förderrutsche 20 zum Förderer 18 rutscht.
  • Die Maschinenanordnungslinie 10 enthält zwischen dem vorgelagerten und nachgelagerten Bereich eine Presse 28, die zusammenwirkende Presswerkzeuge in der Form von Prägestempeln umfasst, welche einen oberen Prägestempel 30 und einen unteren Prägestempel 32 enthalten. Die Presse 28 enthält ferner einen Stößel 34, der die Prägestempel 30 und 32 während des Betriebs wiederholt in und außer Eingriff miteinander treibt. Es ist zu beachten, dass Eingriff nicht erfordert, dass die Prägestempel 30 und 32 tatsächlich in physikalischen Kontakt miteinander treten. Wie aus dem vergrößerten Kreisbild ersichtlich, umfassen die Prägestempel zusammenpassende männliche und weibliche Geometrien 36, die zum Ausbilden einer entsprechenden Geometrie 38 in der Filtermedienbahn geeignet sind, wie außerdem durch die vergrößerten Kreisansichten dargestellt. Die Geometrie 38 ist lediglich repräsentativ, und andere Geometrien sind in Erwägung gezogen.
  • Die Maschinenanordnungslinie 10 enthält ferner einen Medienfördermechanismus, wie etwa einen Förderer, wie etwa zusammenwirkende Rollen 40, die zum Vorrücken der Filtermedienbahn 12 in einer Richtung vom Bereich der Abwickelstation 22 zum Bereich des Faltensammlers 24 hin dient. Diese zusammenwirkenden Rollen 40 können sich an mehreren Stellen entlang der Maschinenanordnungslinie befinden, sind jedoch in diesem Fall als zwischen der Presse 28 und dem Faltensammler 24 befindlich gezeigt.
  • Es ist zu beachten, dass die zusammenwirkenden Rollen 40 in einer Ausführungsform die Filtermedien nicht verformen oder formen, sondern stattdessen zum Greifen der Filtermedien und Bewegen der Filtermedien entlang eines Wegs 42 dienen, der zum Medienpacksammler 24 führt.
  • Es können außerdem andere Mittel zum Befördern der Filtermedienbahn 12 eingesetzt werden.
  • Die zusammenwirkenden Rollen 40 können außerdem zum wirksamen Abkühlen der gepressten Geometrie der Filtermedienbahn 12, nachdem die Filtermedienbahn 12 die Presse 28 durchlaufen hat, gekühlt werden.
  • In dieser Hinsicht können die Prägestempel außerdem erhitzt werden und werden vorzugsweise auf eine erhöhte Temperatur erhitzt, wie hierin beschrieben, sodass während einer Haltezeit der Prägestempel die Filtermedienbahn zum Einrichten und Heißpressen der erwünschten Geometrie in die Filtermedienbahn 12 heißgepresst wird. Beispielsweise kann ein Heizgerät 31 zum Erhitzen des Prägestempels 30 vorgesehen sein.
  • Zusätzlich oder in der Alternative kann ein optionaler Ofen oder Heizgerät 44 der Presse 28 vorgelagert zum Vorheizen der Filtermedienbahn 12, und um sie zur Verarbeitung durch die Presse 28 nachgiebiger zu machen, angeordnet sein.
  • In einer Implementierung weist die Filtermedienbahn 12 eine niedrigschmelzende Komponente und eine hochschmelzende Komponente auf. Der Filtermedienbahn 12 kann Wärme zugeführt werden, entweder durch das Heizgerät 44 oder einen oder beide der Prägestempel 30, 32, um die Temperatur der niedrigschmelzenden Komponente auf zumindest eine Fließgrenze, einen plastischen Verformungspunkt, einen Glasübergangspunkt und/oder einen Schmelzpunkt der niedrigschmelzenden Komponente zu erhöhen. Vorzugsweise liegt diese Temperatur unterhalb der Fließgrenze, des plastischen Verformungspunkts, des Glasübergangspunkts und/oder des Schmelzpunkts der hochschmelzenden Komponente.
  • Für die beste Geometrieausbildung oder für die beste Haftung von mehrfachen Schichten aneinander, wie nachstehend detaillierter besprochen, wird die Temperatur jedoch über den Schmelzpunkt der niedrigschmelzenden Komponente erhöht.
  • In manchen Ausführungsformen sind die niedrigschmelzende Komponente und hochschmelzende Komponente aus derselben Materialart ausgebildet, beispielsweise beide Polyester, Nylons, Polyethylen, Polypropylene oder andere Polymere. Alternativ könnten die niedrigschmelzende Komponente und hochschmelzende Komponente unterschiedliche Materialarten sein, beispielsweise könnte eine ein Polymer sein, während die andere ein Zellulosematerial sein könnte. Des Weiteren könnte in manchen Ausführungsformen die hochschmelzende Komponente ein Zellulosematerial sein, während das niedrigschmelzende Material Heißkleber sein kann.
  • Wenn Polymerfasern benutzt werden, können die Polymerfasern u.a. aus Polyacetalen, Polyamiden, Nylon, Polypropylen, Polyurethanen, Epoxid, Polyestern, Zelluloseethern, Zelluloseestern, Polyalkylensulfiden, Polyarylenoxiden, Polysulfonen, modifizierten Polysulfonpolymeren und Mischungen davon, Poly(Vinylchlorid), Polymethylmethacrylat, Polystyren und Copolymeren davon, Poly(Vinylidenfluorid), Poly(Vinylidenchlorid), Polyvinylalkohol in vernetzten und nicht vernetzten Formen gebildet sein.
  • Nach dem Pressen der Filtermedienbahn 12 und anschließendem Kühlen bindet die niedrigschmelzende Komponente das hochschmelzende Komponentenmaterial (beispielsweise Fasern davon) zusammen.
  • In manchen Ausführungsformen ist die Filtermedienbahn 12 frei von zugesetzten Haftstoffen. Beispielsweise kann die Filtermedienbahn 12 eine mehrschichtige Bahn sein und frei von Haftstoffen zum Befestigen der mehrfachen Schichten aneinander sein. Alternativ kann die Filtermedienbahn 12 in manchen Ausführungsformen Haftstoffe zum Zusammenhalten der Fasern und/oder Zusammenhalten von mehreren verschiedenen Schichten der Filtermedienbahn enthalten.
  • Repräsentative Haftstoffe, die in Filtermedien benutzt werden (entweder zum Zusammenhalten von Fasern innerhalb einer einzelnen Schicht und/oder zum Zusammenhalten von mehrfachen Schichten von Medien in einer mehrschichtigen Bahn), enthalten u.a. Heißkleber (gepulvert oder flüssig), Polyamide, Acryl-, Latex- oder Phenolharze, Harze usw. Beispielsweise kann, wenn Zellulosematerialien benutzt werden, ein Haftstoff zum Befestigen der Zellulosematerialien aneinander benutzt werden.
  • Typischerweise bietet Ultraschallverbinden einen Weg zum Zusammenhalten von synthetischen Medienmaterialien. Beispielsweise werden mehrere Ultraschallverbindungen zum Zusammenhalten der Schichten und/oder zum Zusammenhalten von Fasern innerhalb eines Mediums ausgebildet.
  • In einer Ausführungsform kann die Presse 28 einen Trägertisch 46 enthalten, auf dem der untere Prägestempel 32 abnehmbar angebracht und befestigt ist. Der untere Prägestempel 32 kann daher während des Betriebs unbeweglich sein. In anderen Ausführungsformen können jedoch beide Prägestempel 30, 32 betätigbar sein. Ferner sind die Prägestempel 30, 32 vorzugsweise zu Wartungszwecken und/oder zu dem Zweck, dass verschiedene Geometrien 36 zum Ausbilden von verschiedenen Geometrien 38 in der Filtermedienbahn 12 benutzt werden können, austauschbar.
  • Ferner kann der Stößel 34 ein hydraulisches oder elektrisches Linearstellglied 48 enthalten, das einen Schaft 50 in aufeinanderfolgender und wiederholter linearer Hin- und Herbewegung antreibt. Der Schaft 50 stützt und trägt an seinem Ende den oberen Prägestempel 30, der in enger Näh zum unteren Prägestempel 32 linear vor- und zurückbewegt wird, wobei die Filtermedienbahn 12 dazwischen eingefangen ist und gepresst wird.
  • Das Linearstellglied 48 kann durch einen Stützkäfig 52 gestützt sein, der selbsttragend oder weiter bevorzugt durch den Tisch 46 gestützt sein kann, um die Ausrichtung zwischen dem oberen und unteren Prägestempeln 30, 32 aufrechtzuerhalten, sodass sich die jeweiligen männlichen und weiblichen Geometrien 36 in den Prägestempeln zusammenwirkend und ineinander aufnehmend treffen.
  • Die Presse 28 und ihr Linearstellglied 48 und die zusammenwirkenden Vorrückrollen 40 können manuell intermittierend aktiviert werden, wobei während des Pressvorgangs die Filtermedienbahn 12 nicht entlang des vorbestimmten Wegs 42 vorrückt, sondern unbeweglich gehalten wird, und, wenn die Presse und ihre Prägestempel 30 und 32 mit einem genügenden Freiraumspalt dazwischen freigegeben werden, die zusammenwirkenden Rollen 40 dann zum Vorrücken der Bahn 12 zur nächsten Stelle angetrieben werden können.
  • In anderen Ausführungsformen können die Prägestempel 30, 32 entlang des Wegs 42 mit der Filtermedienbahn 12 während der Prägehaltezeit befördert werden, sodass die Filtermedienbahn 12 nicht entlang des Wegs 42 angehalten werden muss, während der Prägeprozess stattfindet. Typischerweise würden bei einer derartigen Anordnung mehrere Platten benutzt werden, wie in Anordnungen des Stands der Technik dargestellt.
  • Weiter bevorzugt ist dies automatisiert und erfolgt mit einer geeigneten Steuerung, wie etwa einer elektronischen Steuerung, die ein softwareprogrammierter Rechner und/oder eine programmierbare Logiksteuerung sein kann. Die Steuerung 54 ist mit den zusammenwirkenden Rollen 40 sowie dem Linearstellglied 48 zum Automatisieren dieser intermittierenden Tätigkeit gezeigt, sodass die Presse in Eingriff und zum Heißpressen der Filtermedienbahn 12 angetrieben wird, während die zusammenwirkenden Vorrückrollen 40 nicht in Antriebseingriff stehen. Ferner behält die Steuerung 54 die gelöste und getrennte Position des oberen und unteren Prägestempels 30, 32 bei, während die zusammenwirkenden Rollen 40 angetrieben werden. Die Steuerung 54 wechselt zwischen diesen zwei Zuständen ab. Ferner steuert die Steuerung 54 die zusammenwirkenden Rollen 40 zum Vorrücken jedes Mal über eine vorbestimmte Distanz und kann zum Vorsehen von regelmäßigen Intervallen programmiert oder ausgewählt sein, die gleiche Intervalle oder alternativ Intervalle mit variablen Distanzen zum Ausbilden von Medienpacks mit verschiedenen Formen oder Konfigurationen sein können.
  • Die Presse 28 und die oberen und unteren Prägestempel 30, 32 enthalten obere und untere Pressplatten 58, 60 und können außerdem sowohl an vorgelagerten als auch nachgelagerten Enden obere Kerbstangen 62 und untere Kerbstangen 64 enthalten. Die Kerbstangen und die oberen und unteren Pressplatten 58, 60 können Plattenanordnungen vorsehen. Die oberen und unteren Kerbstangen 62, 64 sind vorzugsweise dazu vorgesehen, außerdem simultan Kerbungen zu pressen und dadurch die Filtermedienbahn 12 sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts von der Geometrie 38 in der Filtermedienbahn zu falzen, um stromaufwärtige und stromabwärtige Kerbungen 66, 68 auszubilden, die die Möglichkeit bieten, Falzungen vorzusehen, welche zum Erleichtern des Faltens der Filtermedien dienen. Falten an den Falzungen versieht das Faltfiltermedienpack 16 mit mehreren Faltplatten, wobei die Faltplatten zwischen benachbarten Faltungen ausgebildet sind.
  • In manchen Ausführungsformen enthalten die mehreren Faltplatten einen ersten Satz von Faltplatten, die eine durch die Presse 28 ausgebildete, erste Geometrie aufweisen, und einen zweiten Satz von Faltplatten, die keinerlei Geometrie darin ausgebildet aufweisen. Das dargestellte System ist zum Ausbilden einer derartigen abwechselnden Anordnung konfiguriert, dass Faltplatten 70, die zum Enthalten von Geometrie 38 gepresst wurden, und ungepresste Faltplatten, wie etwa die flache Faltplatte 72, vorliegen, die aus Abschnitten der Filtermedienbahn 12 ausgebildet sind, welche nicht gepresst wurden und vorzugsweise nicht gepresst wurden (siehe eine Draufsicht davon in 2). In dieser Konfiguration würde jedes benachbarte Paar von Faltplatten (70, 72) eine Faltplatte aus dem ersten Satz (beispielsweise eine Faltplatte mit darin eingepresster Geometrie 38 (beispielsweise Faltplatte 70)) und eine Faltplatte aus dem zweiten Satz (beispielsweise eine Faltplatte, die die Geometrie nicht darin eingepresst aufweist (beispielsweise Faltplatte 72) oder die eine andere Geometrie darin eingepresst aufweist) aufweisen. Das System kann jedoch derart konfiguriert sein, dass jede Faltplatte zum Beinhalten der Geometrie 38 gepresst wird, oder dass anstelle des Vorsehens von abwechselnden gepressten und ungepressten Platten der zweite Satz von Platten eine andere Geometrie darin eingepresst aufweisen könnte, die von der Geometrie 38 abweicht.
  • Wie allgemein ersichtlich, bildet das Verfahren eine fortlaufende Bahn von abwechselnden geprägten Faltplatten 70 und flachen Faltplatten 72 aus, die über stromaufwärtige und stromabwärtige Kerben 66 und 68 miteinander verbunden sind, wie angezeigt.
  • Wenn die erwünschte Länge der Filtermedienbahn 12 erzeugt und durch die Maschinenanordnungslinie 10 geführt wurde, kann sie manuell geschnitten oder vorzugsweise durch ein automatisches Packschneidemesser 74 geschnitten werden, das ebenfalls mit der Steuerung 54 zum Abschneiden zu geeigneten Zeitpunkten relativ zu den zusammenwirkenden Vorrückrollen 40, die die Filtermedienbahn 12 entlang des vorbestimmten Wegs 42 vorrücken, in Kommunikation stehen kann. Sobald die Steuerung 54 die zusammenwirkenden Rollen 40 über eine vorbestimmte Distanz, die der erwünschten Länge der Filtermedienbahn 12, welche für die erwünschte Anzahl von Faltplatten im Faltfiltermedienpack 16 nutzbar ist, entspricht, angetrieben hat, kann das Packschneidemesser 74 zum Durchschneiden quer und vorzugsweise senkrecht zum Laufweg 42 betätigt werden, um die Bahn für jeden der Filtermedienpacks 16 auf Länge zu schneiden. Vorzugsweise erfolgt dies außerdem während des intermittierenden Anhaltens, kann jedoch ebenfalls auf einer fortlaufenden Basis betrieben werden, auf der sich das Messer in einem anderen Winkel als senkrecht zum Weg 42 bewegen könnte, um sich mit derselben Geschwindigkeit in der Richtung des Wegs während des Schneidens zu bewegen.
  • Ein anderes optionales Merkmal, das in Fällen zum Herstellen von bestimmten Filtermedienpackausführungsformen benutzt werden kann, ist ein Trimmmesser 76, das zum Trimmen von einer oder beiden der Seitenkanten 78, 80 der Medien benutzt werden kann, wie schematisch in 1 angezeigt.
  • Zusätzlich ist ein anderes weiteres optionales und erwünschtes Merkmal die Fähigkeit, Haftstoffapplikatoren 82 aufzuweisen, die zum Abgeben von Haftstoff, wie etwa Heißkleber, Urethan, Leim oder anderer derartiger geeigneter Haftstoff, auf die Filtermedienbahn 12 an erwünschten Stellen ebenfalls in elektrischer Kommunikation mit der elektronischen Steuerung 54 stehen. Der Haftstoffapplikator 82 kann daher nur dann Haftstoff abgeben, während die Rollen 40 die Filtermedienbahn 12 vorrücken, kann jedoch außerdem vorteilhafterweise während des intermittierenden Anhaltens zum Auftragen von Haftstoff betrieben werden, während die Filtermedienbahn angehalten ist, wie etwa Auftragen über die Filtermedienbahn hinweg, wenn zusätzliche Steppnähte erwünscht sind. Der Haftstoff 82 kann außerdem an verschiedenen Stellen aufgetragen werden, und es kann mehr als ein Haftstoffapplikator 82 vorliegen, wie etwa auf gegenüberliegenden Seitenkanten 78, 80, die Haftstoff auf gegenüberliegende Seitenkanten 78, 80 der Filtermedienbahn 12 auftragen können, um die Seitenkanten zu versäumen und Taschenfalten auszubilden. Beispielsweise kann der Haftstoff, der durch den Haftstoffapplikator 82 auf die Kanten der Filtermedienbahn 12 aufgetragen wird, sich versäumen und eine abgedichtete Naht an gegenüberliegenden Seitenkanten ausbilden, um tatsächlich eine Taschenfalte auszubilden.
  • Stromabwärts von der Presse und optionalem Bonding können verschiedene Formen von Falteinrichtungen benutzt sein, darunter Faltensammler, die das Filtermedienpack einfach falten.
  • Eine Form von Faltensammler, wie sie dargestellt ist, ist in der Form eines Ultraschalltauchschweißgeräts 84, der in Verbindung mit einem Ultraschallamboss 86 arbeitet, und die mit Ultraschalltrichtermerkmalen konfiguriert sind, welche zum Ultraschallbonden und Zusammenschweißen von benachbarten Abschnitten der Filtermedienbahn zusammenpassen und einander kontaktieren. Das Tauchschweißgerät 84 und der Amboss 86 können mit benachbarten Faltplatten 70, 72 dazwischen zueinander hin und voneinander weg angetrieben werden. Das Tauchschweißgerät 84 und der Amboss können außerdem zum Ausbilden von Verbindungen an Nähten und/oder Ausbilden von Punktverbindungen durch Ultraschallschweißen und/oder dadurch Ausbilden der Merkmale, wie etwa Taschenfalten, wie sie in PCT-Veröffentlichung Nr. WO 2018/152090 und WO 2017/031168 besprochen sind, benutzt werden. Jeder des Tauchschweißgeräts 84 und des Ambosses 86 ist zueinander hin und voneinander weg beweglich und können voneinander weg bewegt werden, um es dem Tauchschweißgerät 84 zu ermöglichen, Vorrücken von Faltplatten der Filtermedienbahn zu ermöglichen und Merkmale auf die unmittelbaren Faltplatten der Bahn des prozessinternen Filtermedienpacks 16 zu schweißen, das im Medienpacksammler 24 angeordnet ist.
  • Die Bewegung des Tauchschweißgeräts und des Ambosses kann außerdem bezüglich der Tätigkeit der zusammenwirkenden Rollen 40 koordiniert sein und kann während intermittierendem Anhalten aktiv sein und kann außerdem während des Vorrückens der Filtermedienbahn entlang des Wegs 42 betrieben werden. Das Tauchschweißgerät 84 kann Ansaugen und ein Vakuum auf seiner Seitenfläche beinhalten, um die Faltplatte aufzunehmen und vorübergehend daran zu befestigen, und erleichtert das Falten der Filtermedienbahn entlang der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Kerben 66, 68, die durch die entsprechenden Kerbmerkmale der oberen und unteren Kerbstangen 62, 64 geschaffen werden.
  • Wieder um ein anderes optionales Merkmal, das eingesetzt werden kann, ist die Fähigkeit, mehrfache Bahnen miteinander zu kombinieren. Beispielsweise kann Bahn 88 mit Bahn 12 zum Ausbilden einer mehrschichtigen Bahn kombiniert werden. Die Bahn 88 kann eine zusätzliche Filtermedienbahn, ein Scrim, ein Träger, eine Trennwand, wie etwa ein Streckmetall zur Unterstützung, oder ein anderes derartiges Laminatmerkmal, das zum Einsatz erwünscht ist. In manchen Ausführungsformen kann es erwünscht sein, zwei Schichten aus Filtermedienbahn aufzuweisen, um einen ersten Filtrationsgrad zum Erfassen von größeren Partikeln und dadurch eine weniger effiziente stromaufwärtige Oberfläche zur Filtermedienbahn und eine effizientere stromabwärtige Schicht zur Filtermedienbahn vorzusehen. Dementsprechend kann eine zweite Bahn 88 von der zweiten Rolle 90 zur Ablage entweder über oder unter der Filtermedienbahn 12 abgegeben werden und ebenfalls die ähnlichen Komponenten durchlaufen, darunter die Presse 28 der Maschinenanordnungslinie 10. Dementsprechend würde bei dieser Konfiguration die zweite Bahn 88 ebenfalls mit derselben Geometrie 38 wie in der Filtermedienbahn 12 gepresst werden.
  • Während das System von 1 mehrfache Bahnen (beispielsweise Bahn 12 und 88) darstellt, die kombiniert werden, wenn die Bahnen 12, 88 durch die Presse 28 geführt werden, könnten andere Ausführungsformen nur eine einzelne Bahn vorsehen. Die einzelne Bahn kann eine mehrschichtige Bahn sein, die aus mehreren Schichten ausgebildet ist, welche in einem Offline-Laminierungsprozess vor dem Pressen aneinander laminiert wurden.
  • Die Fasern der verschiedenen Schichten von Filtermedien können aus Zellulose, Kunststoffpolymer, formbarem Glas usw. hergestellt sein. Die Schichten können durch Nasslegen, Schmelzspinnen, Schmelzblasen, Elektrospinnen, Zentrifugalspinnen oder eine Kombination der vorstehenden Prozesse hergestellt werden.
  • Typischerweise erfordern laminierte Mehrschichtbahnen die Benutzung eines Heißklebers zwischen den benachbarten Schichten oder einer Komponentenfaser in einer oder beiden Schichten von Medien zum Befestigen der Schichten aneinander.
  • Während 2, wie oben besprochen, eine Ausführungsform darstellt, in der die Filtermedienbahn 12 abwechselnde gepresste und ungepresste Faltplatten 70, 72 aufweist, könnten die Faltplatten alle mit derselben Geometrie gepresst sein, oder die ungepressten Faltplatten 70, 72 könnten mit einer anderen Geometrie als die Geometrie der gepressten Faltplatte 70 gepresst sein.
  • Typische Werkzeuge weisen eine die erwünschte Geometrie definierende Formfläche auf, die aus Stahl oder Aluminium ausgebildet ist. Die Anmelder haben festgestellt, dass bei Benutzung von Presswerkzeugen wie diesen die Filtermedienbahn leider an der Formfläche der Pressplatten, die die Filtermedienbahn direkt kontaktiert, ankleben kann. Wenn die Filtermedienbahn an den Werkzeugen anklebt, könnte sich die Form der Geometrie nicht angemessen ausbilden, wenn sich die Filtermedien setzen, oder die Filtermedien selbst könnten beschädigt werden, wie etwa durch Delaminieren von mehrschichtigen Filtermedien.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen Verbesserungen zum Mindern dieses Problems vor.
  • Die Anmelder haben festgestellt, dass der statische Reibungskoeffizient zwischen dem Presswerkzeug und den Filtermedien sowie der Benetzungskontaktwinkel der Formfläche des Werkzeugs dieses Problem des Anklebens beeinflussen kann. Typischerweise weist Aluminium einen statischen Reibungskoeffizienten von zwischen 1,05 und 1,35 bezüglich der Filtermedienbahn und einen Benetzungskontaktwinkel von 40 bis 70 auf.
  • 3 ist ein Bild eines mehrschichtigen Verbundmediums, das aufgrund des Anklebens des Filtermediums am Presswerkzeug beschädigt wurde. In 3 wurden bestimmte Schadensbereiche eingekreist.
  • Die Anmelder haben festgestellt, dass, wenn der statische Reibungskoeffizient zwischen dem Werkzeug und der Filtermedienbahn zwischen ungefähr 0,02 und 0,9 und vorzugsweise zwischen 0,02 und 0,4 liegt, das Problem des Anklebens gemindert ist. In manchen berücksichtigten Ausführungsformen kann der statische Reibungskoeffizient innerhalb eines Bereichs mit einer Untergrenze von jeglichem von 0,02, 0,03, 0,04, 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,09 oder 0,1 und einer Obergrenze von jeglichem von 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8 oder 0,9 liegen. Wiederum ist bevorzugt, dass der statische Reibungskoeffizient so niedrig wie möglich ist.
  • Ferner haben die Anmelder festgestellt, dass der Benetzungskontaktwinkel der Formfläche des Werkzeugs, die das Filtermedienbahn 12 kontaktiert, das Problem des Anklebens beeinflussen kann. Die Anmelder haben festgestellt, dass ein Benetzungskontaktwinkel zwischen ungefähr 90 und 180 Grad und weiter bevorzugt zwischen 90 und 140 Grad Ankleben von gepressten Medien am Presswerkzeug verhindert. Der Benetzungskontaktwinkel kann durch Benutzung eines Goniometers unter Benutzung von entionisiertem Wasser bestimmt werden.
  • 4 ist ein Bild einer gepressten Filtermedienbahn, die durch Pressen ausgebildet wurde und nicht durch das Presswerkzeug beim Austritt aus dem Werkzeug beschädigt wurde, da das Werkzeug eine Formflächenverarbeitung aufwies, die den oben angeführten Parametern entspricht. Ein Vergleich von 3 und 4 stellt die verbesserte Qualität der Geometrie deutlich dar, die unter Nutzung der vorliegenden Erfindung in den Filtermedien ausgebildet wurde. Es ist zu beachten, dass die Filtermedien in 3 und 4 unter Ausnahme des Pressprozesses, der zum Ausbilden der Geometrie angewendet wurde, dieselben sind.
  • 5 stellt Presswerkzeug in der Form der Pressplatte 58 gemäß einer Ausführungsform dar. In dieser Ausführungsform weist die Pressplatte 58 eine Formfläche 100 auf, die männliche/weibliche Geometrie 36 definiert. Diese Formfläche 100 weist einen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn, die gepresst wird, und einen Benetzungswinkel wie oben ausgeführt auf.
  • In dieser Ausführungsform enthält die Pressplatte 58 eine Basisplatte 101 aus einem ersten Material, wie etwa Aluminium oder Stahl, und eine Geometrieplatte 102 aus einem Material mit den erwünschten statischen Reibungskoeffizient- und Benetzungskontaktwinkelkennzeichen zum Vermeiden von unerwünschtem Ankleben. Die Geometrieplatte 102 definiert die männliche/weibliche zusammenpassende Geometrie 36 direkt und kontaktiert die Filtermedienbahn 12, wenn die Geometrie 38 in die Filtermedienbahn 12 gepresst wird. Die Geometrieplatte kann durch Haftstoffe, Schrauben oder mechanisches Zubehör an der Basisplatte 101 angebracht sein. Andere Verbindungen der Basisplatte 101 mit der Geometrieplatte 102 werden ebenfalls in Betracht gezogen, wie etwa chemisches Bonden.
  • Der statische Reibungskoeffizient des zweiten Materials, das die Geometrieplatte 102 ausbildet, ist geringer als der statische Reibungskoeffizient des ersten Materials und/oder der Benetzungskontaktwinkel des zweiten Materials ist größer als der Benetzungskontaktwinkel des ersten Materials.
  • In einer alternativen Implementierung, die in 6 dargestellt ist, ist das Presswerkzeug in der Form einer Pressplatte 258. Die Pressplatte 258 weist eine Formfläche 200 auf, die die männliche/weibliche Geometrie 236 definiert. Die Formfläche 200 weist einen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn, die gepresst wird, und einen Benetzungskontaktwinkel wie oben ausgeführt auf.
  • In dieser Ausführungsform enthält die Pressplatte 258 eine Basisplatte 201 aus einem ersten Material, wie etwa Aluminium oder Stahl, und eine Beschichtung 202 aus einem Material mit den erwünschten statischen Reibungskoeffizient- und Benetzungskontaktwinkelkennzeichen zum Vermeiden von unerwünschtem Ankleben. Die Basisplatte 201 definiert im Allgemeinen die männliche/weibliche Geometrie 236. Die Beschichtung 202 deckt zumindest den Abschnitt der Basisplatte 201 ab, der die männliche/weibliche Geometrie definiert. Es ist diese Beschichtung 201, die die mit den erwünschten statischen Reibungskoeffizient- und Benetzungskontaktwinkelkennzeichen zum Vermeiden von unerwünschtem Ankleben 12 kontaktiert, wenn die Geometrie 38 in die Filtermedienbahn 12 gepresst wird. In manchen Ausführungsformen ist die Beschichtung 202 chemisch an die Basisplatte 201 gebondet. Es ist in Betracht gezogen, dass andere Mittel zum Befestigen der Beschichtung 202 an der Basisplatte 201 benutzt werden können, wie etwa Haftstoffe oder andere mechanische Verbindungen.
  • Es ist in Betracht gezogen, dass das Material, das für die Geometrieplatte 102 oder Beschichtung 202 benutzt ist, Polytetrafluorethylen (PTFE) oder andere ähnliche Fluorpolymere, Keramikbeschichtungen, anodisierte Beschichtungen, Verchromung, andere Polymere usw. ist.
  • In einer alternativen, dargestellten Implementierung ist in Betracht gezogen, dass eine Pressplatte 358 eine Metallbasisplatte 301 aufweisen kann, die die Formfläche 300 definiert, welche die Filtermedienbahn 12 während des Pressprozesses direkt berührt. Das Metall kann beispielsweise Stahl oder Aluminium sein, wobei jedoch der Abschnitt der Formfläche 300, der die männliche/weibliche Geometrie 336 definiert, hochglanzpoliert ist, um die erwünschten statischen Reibungskoeffizient- und Benetzungskontaktwinkelkennzeichen vorzusehen.
  • In einer weiteren Implementierung könnte ein Ablösemittel direkt auf die Formfläche der Pressplatte, die die männliche/weibliche Geometrie 36 definiert, aufgebracht sein, um die erwünschten statischen Reibungskoeffizient- und Benetzungskontaktwinkelkennzeichen vorzusehen. 7 ist zur Beinhaltung eines derartigen Ablösemittels dargestellt. Das Ablösemittel ist in der Form von Punkten dargestellt, die auf die Formfläche 300 aufgebracht sind.
  • Eine hochglanzpolierte Fläche und ein Ablösemittel können in Kombination benutzt sein und müssen nicht in der Alternative benutzt sein, beispielsweise wie in 7 dargestellt.
  • Das Ablösemittel könnte in Pulver- oder flüssiger Form sein. Ein Beispiel eines in Betracht gezogenen Ablösemittels beinhaltet ein silikonbasiertes Ablösemittel oder PTFE oder ein auf ähnlichem Material basiertes Schmiermittel.
  • Das Ablösemittel könnte von Zeit zu Zeit während des Herstellungsprozesses in vorbestimmten Intervallen auf die Formfläche der Pressplatte aufgebracht werden. Alternativ könnte das Ablösemittel aufgebracht werden, wenn bestimmt wird, dass die Filtermedienbahn 12 am Presswerkzeug anklebt, wodurch eine schädliche Wirkung auf die Qualität des gepressten Abschnitts der Filtermedienbahn 12 verursacht wird. Beispielsweise könnte das Ablösemittel, nachdem eine vorbestimmte Länge von Medien die Presse 28 durchlaufen hat, erneut auf das Werkzeug aufgebracht werden. Alternativ könnte, wenn Beschädigung an den Filtermedien aufgrund unerwünschten Anklebens entweder manuell oder durch automatisches Testen festgestellt wird, das Ablösemittel erneut auf das Werkzeug aufgebracht werden.
  • Vorzugsweise ist jegliches Ablösemittel, das benutzt wird, inert bezüglich der Art von Filtermedien, die gepresst werden, um Beeinflussen der Filtriereigenschaften der Filtermedien zu vermeiden.
  • 8 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Anordnung, die 1 gleicht. Diese Ausführungsform benutzt drei verschiedene Quellen von Filtermedien zum Ausbilden einer mehrschichtigen Filtermedienbahn. In dieser Ausführungsform werden die mehrfachen Schichten, die die mehrschichtige Filtermedienbahn ausbilden, während des vorher besprochenen Pressprozesses kombiniert und gebondet.
  • 9 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Anordnung, bei der eine einzelne Bahn verarbeitet wird. Die einzelne Bahn könnte eine einzelne Schicht von Medien oder mehrere Schichten von Medien sein, die vorher kombiniert wurden, bevor sie dem System zugeführt werden. Dies ist der vorigen Ausführungsform unähnlich, in der Kombinieren von mehrfachen Schichten und Pressen unter Benutzung eines einzigen Systems ausgeführt werden.
  • 10 und 11 gleichen jeweils 8 und 9. Diese Systeme benutzen jedoch keine Prägestempel und die zugehörigen Pressplatten zum Ausbilden von Geometrien in der Filtermedienbahn. Stattdessen benutzen diese Ausführungsformen Presswerkzeuge in der Form von Inline-Formwalzen. Diese Formwalzen 500, 600 bilden die erwünschte Geometrie (beispielsweise Prägungen, Wellungen usw.) aus, wenn die Filtermedienbahn zwischen den gegenüberliegenden Formwalzen 500, 600 durchläuft.
  • Auch wenn nicht dargestellt, würden diese Ausführungsformen außerdem Wärme und/oder Druck zum Ausbilden und Beibehalten der erwünschten Geometrie nutzen.
  • Die Formwalzen 500, 600 sind zum Aufweisen derselben statischen Reibungskoeffizient- und Benetzungskontaktwinkeleigenschaften konfiguriert, die oben identifiziert sind. Ähnlich wie bei den oben beschriebenen Pressplatten können diese Kennzeichen durch Vorsehen eines äußeren Rohrs aus Material mit diesen Kennzeichen erzielt werden, das die männlichen/weiblichen Geometrien auf den gegenüberliegenden Formwalzen vollständig definiert.
  • Alternativ könnten die männlichen/weiblichen Geometrien in einer Basiswalze ausgebildet sein, und die Geometrien sind mit einem zweiten Material beschichtet, das den erwünschten statischen Reibungskoeffizienten und Benetzungswinkel vorsieht.
  • Während die Ausführungsformen von 8 bis 11 anzeigen, dass Prägeplatten und Prägewalzen benutzt werden, kann anderes Presswerkzeug zum Ausbilden von anderen Geometrien als Prägungen in der Filtermedienbahn benutzt werden. Während zylindrische Walzen dargestellt sind, könnte das Presswerkzeug gegenüberliegende Formriemen sein, die die Geometrie in der Filtermedienbahn ausbilden.
  • Ferner könnte ein Ablösemittel auf die Formwalzen 500, 600 aufgebracht sein, um den erwünschten statischen Reibungskoeffizienten und Benetzungswinkel vorzusehen.
  • In anderen Ausführungsformen können die Basiswalzen hochglanzpoliert sein, um den erwünschten statischen Reibungskoeffizienten und Benetzungswinkel vorzusehen.
  • Während 10 und 11 darstellen, dass alle der Medien, die aus den Formwalzen 500, 600 austreten, die Geometrie darin ausgebildet aufweisen, können in anderen Ausführungsformen eine oder beide des Paars von Formwalzen 500, 600 an ein Linearstellglied zum Antreiben der Formwalzen 500, 600 zueinander hin und voneinander weg hin- und herlaufend angebracht sein, um intermittierende Teilabschnitte von gepressten und ungepressten Filtermedien ähnlich jenen von 2 auszubilden.
  • Durch Vorsehen von Presswerkzeug (Pressplatten oder Formwalzen) mit den erwünschten Formflächenkennzeichen des statischen Reibungskoeffizienten und/oder Benetzungswinkels werden die Probleme bezüglich des Anklebens der Filtermedien und/oder des Haftstoffs beseitigt oder gemindert, sodass Materialen, von denen vorher angenommen wurde, dass sie nicht verarbeitet werden könnten, nun mit erheblich verbesserter Qualität und Konsistenz verarbeitet werden können. Dies birgt wiederum besonderen Nutzen für mehrschichtige Filtermedien, Filtermedien mit Zweikomponentenmaterialien (insbesondere Zweikomponentenmaterialien mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen) und/oder Filtermedien, die Haftstoffe zum Anhaften von benachbarten Schichten aneinander oder zum Anhaften von Fasern einer individuellen Schicht aneinander enthalten.
  • Es ist ein Merkmal von Systemen wie jenen, die in 8 und 10 dargestellt sind, dass das Presswerkzeug mehrfache Funktionen simultan ausführen kann. Insbesondere kann das Presswerkzeug zum Befestigen von mehrfachen Schichten von Material aneinander benutzt werden, während es simultan die erwünschte Geometrie in der resultierenden Filtermedienbahn ausbildet.
  • Wie in 8 und 19 dargestellt, werden separate Schichten von Material dem Presswerkzeug zugeführt, wenn das Presswerkzeug zum Befestigen der mehrfachen Schichten aneinander zum Ausbilden einer einzelnen mehrschichtigen Filtermedienbahn, das Geomaterie darin ausgebildet enthält, benutzt wird.
  • Das Presswerkzeug, beispielsweise Pressplatten oder Formwalzen, wird in diesen Situationen, beispielsweise wenn mehrfache Schichten von Material aneinander befestigt werden, vorzugsweise derart betrieben, dass im Wesentlichen die gesamte Länge der Filtermedien zusammengepresst und aneinander befestigt wird.
  • Wenn Formwalzen benutzt werden, können die Formwalzen zum Ausbilden von fortlaufenden Wellungen entlang der gesamten Länge der resultierenden mehrschichtigen Filtermedienbahn benutzt werden.
  • Wie vorher besprochen, kann Wärme dem Pressprozess vorgeschaltet oder während des Pressprozesses ausgeübt werden, um beim Ausbilden der Geometrie zu helfen sowie beim Befestigen der mehrfachen Schichten von Material zu helfen.
  • Zum Beispiel: Wärme kann zum Erhöhen der Temperatur von einer oder mehr Komponenten auf zumindest eine Fließgrenze, einen plastischen Verformungspunkt, einen Glasübergangspunkt und/oder einen Schmelzpunkt der einen oder mehr Komponenten ausgeübt werden, um das Befestigen der benachbarten Schichten voneinander, wenn sie aus dem Presswerkzeug austreten, zu erleichtern.
  • Wie oben angegeben, können niedrig- und hochschmelzende Komponenten in einer oder mehrfachen der Schichten zum Erleichtern dieser Befestigung vorgesehen sein.
  • Alle Bezugnahmen, darunter Veröffentlichungen, Patentanmeldungen und Patente, die hierin zitiert werden, sind hiermit durch Bezugnahme im selben Ausmaß hierin aufgenommen, als wäre jede Bezugnahme individuell und spezifisch zur Aufnahme durch Bezugnahme angezeigt und in ihrer Gesamtheit hierin angeführt.
  • Die Verwendung der Begriffe „ein/e“ und „der/die/das“ und ähnliche Referenzen im Kontext des Beschreibens der Erfindung (besonders im Kontext der folgenden Ansprüche) ist als Abdeckung sowohl des Singulars als auch des Plurals auszulegen, falls hierin nicht anderes angegeben oder deutlich im Widerspruch zum Kontext. Die Begriffe „umfassend“, „aufweisend“, „beinhaltend“ und „enthaltend“ sind als offene Begriffe (d.h. in der Bedeutung von „enthaltend, jedoch nicht darauf beschränkt“) auszulegen, falls nicht anders angegeben. Die Angabe von Wertebereichen hierin soll lediglich als Kurzschriftverfahren der individuellen Bezugnahme auf jeden separaten Wert, der in den Bereich fällt, dienen, falls hierin nicht anders angegeben, und jeder separate Wert ist in die Spezifikation aufgenommen, als wäre er hierin individuell angegeben. Alle hierin beschriebenen Verfahren können in jeglicher geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden, falls hierin nicht anders angegeben oder ansonsten deutlich im Widerspruch zum Kontext. Die Verwendung von jeglichen und allen Beispielen oder beispielhaftem Sprachgebrauch (beispielsweise „wie etwa“), die hierin vorgesehen sind, soll lediglich der besseren Erläuterung der Erfindung dienen und legt dem Anwendungsbereich der Erfindung keine Beschränkung auf, falls nicht anders beansprucht. Keinerlei Sprachgebrauch in der Spezifikation sollte als jegliches nichtbeanspruchte Element als wesentlich für die praktische Umsetzung der Erfindung anzeigend ausgelegt werden.
  • Hierin sind bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben, darunter die beste, den Erfindern bekannte Art und Weise zum Ausführen der Erfindung. Variationen dieser bevorzugten Ausführungsformen werden für den Durchschnittsfachmann nach Lektüre der vorstehenden Beschreibung ersichtlich. Die Erfinder erwarten von Fachleuten, derartige Variationen, wo zweckmäßig, einzusetzen, und die Erfinder beabsichtigen, dass die Erfindung anders als spezifisch hierin beschrieben praktisch umgesetzt wird. Dementsprechend beinhaltet diese Erfindung alle Modifikationen und Äquivalente des in den hier beiliegenden Ansprüchen angegebenen Gegenstands, wie durch gültiges Recht zulässig. Zudem ist jegliche Kombination der oben beschriebenen Elemente in allen möglichen Variationen davon durch die Erfindung erfasst, falls hierin nicht anders angegeben oder ansonsten deutlich im Widerspruch zum Kontext.

Claims (37)

  1. Verfahren zum Erzeugen einer ersten Geometrie auf einer Filtermedienbahn (12), die folgenden Schritte umfassend: a) Vorsehen eines Presswerkzeugs, das eine Formfläche zum Ausbilden der ersten Geometrie enthält, wobei die Formfläche des Presswerkzeugs einen statischen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn (12) zwischen 0,02 und 0,9 und einen Benetzungskontaktwinkel aufweist, der von 90 bis 180 reicht; b) Pressen der Filtermedienbahn (12) mit der Formfläche des ersten Presswerkzeugs zum Ausbilden der ersten Geometrie in der Filtermedienbahn (12); und c) Entnehmen der geformten Filtermedienbahn (12) aus dem ersten Presswerkzeug.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der statische Reibungskoeffizient der Formfläche des ersten Presswerkzeugs bezüglich der Filtermedienbahn (12) zwischen 0,04 und 0,2 liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Benetzungskontaktwinkel zwischen 90 und 140 liegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Benetzungskontaktwinkel zwischen 90 und 140 liegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Falten der Filtermedienbahn (12) zum Ausbilden von mehreren Faltplatten (70, 72) aus der Filtermedienbahn (12).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei Faltplatten (70, 72) eines ersten Satzes der mehreren Faltplatten (70, 72) die erste Geometrie, die durch das erste Presswerkzeug ausgebildet wird, enthalten und Faltplatten (70, 72) eines zweiten Satzes der mehreren Faltplatten (70, 72) eine zweite Geometrie aufweisen, die von der ersten Geometrie abweicht, wobei jedes benachbarte Paar von Faltplatten (70, 72) eine Faltplatte (70, 72)des ersten Satzes der mehreren Faltplatten (70, 72) und eine Faltplatte (70, 72) des zweiten Satzes der mehreren Faltplatten (70, 72) enthält, wobei die Faltplatte (70, 72) des ersten Satzes der mehreren Faltplatten (70, 72) des benachbarten Paars von der Faltplatte (70, 72) des zweiten Satzes der mehreren Faltplatten (70, 72) durch eine Faltung getrennt ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt des Aufbringens einer Ablösebeschichtung auf die Formfläche des ersten Presswerkzeugs, wobei die Ablösebeschichtung einen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn (12) vorsieht, der niedriger als der Reibungskoeffizient von Aluminium oder Stahl bezüglich der Filtermedienbahn (12) ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Presswerkzeug eine Basisplatte (101) aus einem ersten Material und eine Beschichtung aus einem zweiten Material aufweist, die auf die Basisplatte (101) aufgebracht ist, wobei die Beschichtung die Formfläche vorsieht, wobei die Beschichtung den statischen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn (12) und den Benetzungswinkel vorsieht, wobei das zweite Material einen niedrigeren statischen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn (12) als der statische Reibungskoeffizient des ersten Materials bezüglich der Filtermedienbahn (12) aufweist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Beschichtung ein Fluorpolymer ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Erhitzen der Formfläche des ersten Presswerkzeugs vor dem Pressen der Filtermedienbahn (12) mit dem ersten Presswerkzeug.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Erhitzen der Filtermedienbahn (12) vor der Behandlung der Filtermedienbahn (12) mit dem ersten Presswerkzeug.
  12. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die zweite Geometrie flach ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Geometrie mehrere geformte Prägungen umfasst, die Faltplattenabstandshalter schaffen, wenn die Filtermedienbahn (12) zu Faltplatten (70, 72) gefaltet wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Filtermedienbahn (12) eine mehrschichtige Filtermedienbahn (12), die aus mehreren Schichten von Material ausgebildet ist; wobei der Schritt des Pressens der Filtermedienbahn (12) außerdem die mehreren Schichten von Material aneinander befestigt, während die erste Geometrie ausgebildet wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Filtermedienbahn (12) einen Haftstoff enthält.
  16. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Filtermedienbahn (12) aus einem Zweikomponentenmaterial mit einer niedrigschmelzenden Komponente und einer hochschmelzenden Komponente ausgebildet wird; wobei das Verfahren ferner Erhitzen der Filtermedienbahn (12) zumindest auf eine Fließgrenze der niedrigschmelzenden Komponente umfasst, wobei die Formfläche zum Verhindern des Anklebens der niedrigschmelzenden Komponente konfiguriert ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Filtermedienbahn (12) aus Zweikomponentenmaterialien mit einer niedrigschmelzenden Komponente und einer hochschmelzenden Komponente ausgebildet wird; wobei das Verfahren ferner Erhitzen der Filtermedienbahn (12) zumindest auf einen Schmelzpunkt der niedrigschmelzenden Komponente umfasst, wobei die Formfläche zum Verhindern des Anklebens der niedrigschmelzenden Komponente daran konfiguriert ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die niedrigschmelzende Komponente, nach Pressen und anschließendem Kühlen, die niedrigschmelzenden und hochschmelzenden Komponenten aneinander bindet; wobei die Filtermedienbahn (12) frei von zugesetztem Haftstoff und mit Fasern der hochschmelzenden Komponente, die durch die niedrigschmelzende Komponente gebunden sind, ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 6, wobei jede Faltplatte (70, 72), die zwischen benachbarten Faltungen ausgebildet ist, eine Faltenhöhe zwischen den benachbarten Faltungen zwischen 1 mm und 356 mm aufweist.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei Faltenhöhe zwischen den benachbarten Faltungen zwischen 127 mm und 356 mm liegt.
  21. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Pressens der Filtermedienbahn (12) enthält: Pressen der Filtermedienbahn (12) mit einer zweiten Formfläche eines zweiten Presswerkzeugs, wobei die zweite Formfläche des zweiten Presswerkzeugs eine zusammenpassende Geometrie mit der Geometrie der ersten Formfläche ist, wobei das erste und zweite Presswerkzeug in der Form von Pressplatten (58) ist, wobei das erste Presswerkzeug und zweite Presswerkzeug sich wechselseitig zueinander hin und voneinander weg entlang einer Pressachse bewegen, die im Allgemeinen senkrecht zu einem Laufweg der Filtermedienbahn (12) zwischen dem ersten Presswerkzeug und zweiten Presswerkzeug steht; ferner umfassend Vorrücken der Filtermedienbahn (12) entlang des Laufwegs, nachdem die Filtermedienbahn (12) durch das erste und zweite Presswerkzeug freigegeben wurde.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei Vorrücken der Filtermedienbahn (12) Vorrücken der Filtermedienbahn (12) über eine genügende Distanz beinhaltet, sodass ein anschließender Pressprozess einen ungepressten Teilabschnitt der Filtermedienbahn (12) zwischen den benachbarten Stellen schafft, an denen die Filtermedienbahn (12) durch das erste und zweite Presswerkzeug gepresst wurde.
  23. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Presswerkzeug durch eine erste Formwalze vorgesehen ist, die mit einer zweiten Formwalze zusammenwirkt.
  24. Presswerkzeug zum Erzeugen einer Geometrie auf einer Filtermedienbahn (12), das Presswerkzeug umfassend: eine Pressplatte (58) mit einer Formfläche zum Ausbilden der Geometrie in der Filtermedienbahn (12), wobei die Formfläche einen statischen Reibungskoeffizienten bezüglich der Filtermedienbahn (12) zwischen 0,9 und 0,02 und einen Benetzungskontaktwinkel aufweist, der von 90 bis 180 reicht.
  25. Presswerkzeug nach Anspruch 24, wobei der statische Reibungskoeffizient der Formfläche der Werkzeugplatte zwischen 0,2 bis 0,04 liegt.
  26. Presswerkzeug nach Anspruch 25, wobei der Benetzungskontaktwinkel zwischen 90 bis 140 liegt.
  27. Presswerkzeug nach Anspruch 24, wobei der Benetzungskontaktwinkel zwischen 90 bis 140 liegt.
  28. Presswerkzeug nach Anspruch 24, wobei die Pressplatte (58) eine Basisplatte (101) aus einem ersten Material und eine Beschichtung aus einem zweiten Material aufweist, die auf der Basisplatte (101) aufgebracht ist, wobei die Beschichtung die Formfläche vorsieht, wobei die Beschichtung den statischen Reibungskoeffizienten und den Benetzungswinkel vorsieht.
  29. Presswerkzeug nach Anspruch 28, wobei die Beschichtung ein Fluorpolymer ist.
  30. Presswerkzeug nach Anspruch 24, ferner umfassend ein Heizgerät zum Erhitzen der Formfläche.
  31. System zum Ausbilden einer Geometrie in einer Filtermedienbahn, umfassend: ein Presswerkzeug nach Anspruch 24; ein Stellglied zum wechselseitigen Pressen des Presswerkzeugs in die Filtermedienbahn (12); einen Mechanismus zum Vorrücken der Filtermedienbahn (12) am Presswerkzeug vorbei, sodass das Presswerkzeug die Filtermedienbahn (12) an verschiedenen Stellen entlang einer Länge der Filtermedienbahn (12) pressen kann.
  32. System nach Anspruch 31, ferner umfassend eine Falteinrichtung zum Ausbilden der Filtermedienbahn (12) zu mehreren Faltplatten (70, 72), wobei benachbarte Faltplatten (70, 72) durch Faltungen getrennt sind.
  33. Verfahren zum Erzeugen einer mehrschichtigen Filtermedienbahn (12) mit einer darin ausgebildeten ersten Geometrie, das Verfahren umfassend: a) Vorsehen eines Presswerkzeugs gemäß einem der Ansprüche 24 bis 30 mit einer Formfläche zum Ausbilden der ersten Geometrie; b) Zufiihren einer ersten Materialbahn zum Presswerkzeug; c) Zuführen einer zweiten Materialbahn zum Presswerkzeug, wobei das erste Material nicht am zweiten Material dem Presswerkzeug vorgelagert befestigt ist, wobei zumindest eine der ersten und zweiten Materialbahnen eine Bahn aus Filtermedien ist; d) Pressen der ersten und zweiten Materialbahnen mit dem Presswerkzeug zum simultanen Befestigen der ersten Materialbahn an der zweiten Materialbahn zum Ausbilden einer mehrschichtigen Filtermedienbahn (12) und zum Ausbilden der ersten Geometrie in der resultierenden mehrschichtigen Filtermedienbahn (12).
  34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei das Presswerkzeug durch ein Paar Formwalzen vorgesehen ist, wobei die Formwalzen Geometrie zum Ausbilden der ersten Geometrie in der mehrschichtigen Filtermedienbahn (12) enthalten.
  35. Verfahren nach Anspruch 33, wobei die erste Geometrie entlang der gesamten Länge der mehrschichtigen Filtermedienbahn (12) verläuft.
  36. Verfahren nach Anspruch 33, ferner umfassend Ausüben von Wärme auf eine oder mehr der ersten und zweiten Materialbahnen, bevor die mehrschichtige Filtermedienbahn (12) aus dem Presswerkzeug austritt.
  37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei der Schritt des Ausübens von Wärme die Temperatur von einer der ersten und zweiten Materialbahn über einen Schmelzpunkt von einer der ersten und zweiten Materialbahn erhöht.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11123946B2 (en) * 2019-02-07 2021-09-21 K&N Engineering, Inc. Pleated filter preparation system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110016838A1 (en) 2009-07-22 2011-01-27 Bha Group High performance gas turbine inlet filter (hepa) using membrane media
WO2018152090A1 (en) 2017-02-16 2018-08-23 Clarcor Inc. Filter media packs, methods of making, and ultrasonic cutting or welding
DE112019005170T5 (de) 2018-10-16 2021-07-29 Parker-Hannifin Corporation Gefaltete Kanalstromfilter und/oder Walzprofilierverfahren
US20220203265A1 (en) 2019-08-26 2022-06-30 Parker-Hannifin Corporation Filter element and associated filter media providing fuel water separation using surface embossing

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3853529A (en) * 1971-06-09 1974-12-10 Farr Co Pleated air filter cartridge
GB1604979A (en) 1978-05-31 1981-12-16 Engineering Components Ltd Air filters
US4374791A (en) * 1981-09-28 1983-02-22 The Upjohn Company Process for preparing particleboard
US6673136B2 (en) * 2000-09-05 2004-01-06 Donaldson Company, Inc. Air filtration arrangements having fluted media constructions and methods
US6824581B1 (en) 2001-05-01 2004-11-30 Dana Corporation Pleated filter media with embossed spacers and cross flow
US6780217B1 (en) 2002-07-31 2004-08-24 Dana Corporation Panel air filter with gasket of non-woven felt
US7318851B2 (en) 2004-11-02 2008-01-15 Baldwin Filters, Inc. Filter element
US20060151383A1 (en) * 2005-01-12 2006-07-13 Aaf-Mcquay Inc. Pleated corrugated media and method of making
US20110052905A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Patrick Smith Process of providing press plates with a flouro-polymer impregnated hard coating
EP2457506B1 (de) * 2010-11-26 2015-09-02 General Electric Company Flüssigkeitstrennvorrichtung zum Entfernen einer Flüssigkeit aus einem Atemgas und Atemgas-Analysesystem
US20150053606A1 (en) * 2012-03-29 2015-02-26 Kuraray Co., Ltd. Nonwoven sheet, process for producing the same, and filter
US9724635B2 (en) 2013-03-14 2017-08-08 Bladwin Filters, Inc. Rectangular stacked fluted filter cartridge
DE102014003314A1 (de) * 2014-03-08 2015-09-10 Hydac Fluidcarecenter Gmbh Verfahren zur Anpassung eines Filtermediums an vorgebbare Parameter sowie vorzugsweise ein nach diesem Verfahren hergestelltes Filtermedium
US10111554B2 (en) * 2015-03-20 2018-10-30 Meltz, LLC Systems for and methods of controlled liquid food or beverage product creation
WO2017031168A1 (en) 2015-08-17 2017-02-23 Clarcor Inc. Filter media packs, methods of making and filter media presses

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110016838A1 (en) 2009-07-22 2011-01-27 Bha Group High performance gas turbine inlet filter (hepa) using membrane media
WO2018152090A1 (en) 2017-02-16 2018-08-23 Clarcor Inc. Filter media packs, methods of making, and ultrasonic cutting or welding
DE112019005170T5 (de) 2018-10-16 2021-07-29 Parker-Hannifin Corporation Gefaltete Kanalstromfilter und/oder Walzprofilierverfahren
US20220203265A1 (en) 2019-08-26 2022-06-30 Parker-Hannifin Corporation Filter element and associated filter media providing fuel water separation using surface embossing

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