DE3723757C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Filterelementes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

Aus GB 1 551 336 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelementes bekannt, wobei ein bandförmiges Material derart mit unterschiedlicher Amplitude zick-zack-förmig gebogen wird, daß einer großen Amplitude eine kleine folgt, der wiederum eine große Amplitude folgt usw. Ein Zuschnitt des so gebogenen Materials wird zu einem Ring geformt und in ein ringförmiges Filtergehäuse so eingebracht, daß die Enden der Faltungen mit großer Amplitude an der inneren und äußeren Wand des Filtergehäuses anliegen. Die Faltungen mit großer Amplitude geben somit die Breite der Ringform vor. Die Faltungen mit kleiner Amplitude liegen frei zwischen den Faltungen mit großer Amplitude. Einem solchen Filterelement entspricht im wesentlichen das in Fig. 21 wiedergegebene, wobei die zwischen den Faltungen liegenden Faltungen kleinerer Amplitude weggelassen sind. Für die Herstellung des Filterelementes werden zwei gegenläufige Walzen verwendet, die mit unterschiedlich langen Zähnen ineinander greifen und das durchlaufende Bandmaterial entsprechend falten bzw. biegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß das Filterelement bei unverändertem Außendurchmesser und unveränderter Breite des bandförmigen Materials eine vergrößerte Filterfläche aufweist. Ferner soll eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Filterelementes angegeben werden.

Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Biegung bzw. Faltung des bandförmigen Materials mit allmählich ansteigender und dann wieder abfallender Ampitude der Faltungen und die Verformung zu einem Ring derart, daß die Faltungen mit minimaler Amplitude innen und die Faltungen mit maximaler Amplitude außen liegen, erhält man ein ringförmiges Filterelement, bei dem die von innen nach außen verlaufenden Bereiche des ringförmigen Filterelementes durch eine Vielzahl von Faltungen gebildet werden, während bei der bekannten Ausführungsform diese von innen nach außen verlaufenden Bereiche lediglich von einem glatten Abschnitt des Bandmaterials gebildet werden. Hierdurch wird bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung bei ansonsten gleichbleibenden Abmessungen von Ringbreite und Ringhöhe eine erhebliche Vergrößerung der Filterfläche erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den weiteren Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.

Eine Vorrichtung, mit der ein Filterelement nach dem Anspruch 1 hergestellt werden kann, ist im Anspruch 7 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in einer Seitenansicht ein Ausführungs­ beispiel der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 darge­ stellte Vorrichtung,

Fig. 3 in einer Seitenansicht die Form- und

Schneidrollen,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Form- und

Schneidrollen,

Fig. 5 in einer perspektivischen Ansicht zweite Form- und Schneidrollen,

Fig. 6 eine Schnittansicht eines ersten Schneid­ bereiches,

Fig. 7 eine Schnittansicht eines zweiten Schneid­ bereiches,

Fig. 8 in einer Schnittansicht einen Schneidme­ chanismus,

Fig. 9 in einer Seitenansicht einen Fördermecha­ nismus,

Fig. 10 in einem Zeitdiagramm die Bewegung der Fördereinheit gegenüber der Zeit,

Fig. 11 in einer Draufsicht die Anordnung der Be­ grenzungsplatten,

Fig. 12 eine Seitenansicht zur Erläuterung der Ma­ terialbeförderung,

Fig. 13 eine Schnittansicht der Fördereinrichtung und des Bewegungsmechanismus zum Bewegen einer Reduziertrommel,

Fig. 14 eine Vorderansicht des in Fig. 13 darge­ stellten Mechanismus,

Fig. 15 einen Positionierer in einer perspektivi­ schen Ansicht,

Fig. 16 in einer Vorderansicht die Lage des Ma­ terials in der Reduziertrommel,

Fig. 17a bis 17n in Vorderansichten die Formung des Ma­ terials innerhalb eines Formgebungsweges,

Fig. 18 eine Vorderansicht des Formgebungsweges,

Fig. 19 eine Seitenansicht des Formgebungsweges,

Fig. 20 eine Schnittansicht des Formgebungsweges,

Fig. 21 in einer perspektivischen Ansicht ein her­ kömmliches Filterelement, und

Fig. 22 in einer perspektivischen Ansicht ein so­ genanntes kristallartiges Filterelement, das gemäß der Erfindung gebildet wird.

In Fig. 1 wird ein bandartiges Material 1 von einer Rolle P in einer Abwickelvorrichtung 2 abgewickelt, die eine Zulieferrolle 2a aufweist. Das Material 1 wird in einem Lager 3 zwischenge­ lagert und zu einem Rollenpaar 4 über eine Förderrolle 3a befördert. Zwei Rollen 4 mit Rändelungen in der äußeren Um­ fangsfläche stehen mechanisch miteinander in Verbindung. Die Rändelungen bilden Linien auf beiden Seiten des Materials 1 aus, während das Material 1 durch das Rollenpaar 4 hindurch­ geht.

Das Material 1 wird dann zu einem Form- und Schneidmechanis­ mus mit einer ersten Formrolle 5, einer ersten Schneidrolle 5a, einer Umlenkrolle 6, einer zweiten Formrolle 7 und ei­ ner zweiten Schneidrolle 7a befördert. Das Material 1 wird zickzackförmig geformt und geschnitten, während es durch den Form- und Schneidmechanismus hindurchgeht. Das Material 1 wird dann über eine Umlenkrolle 8 zu einer Zulieferrolle 9 befördert. Die Zulieferrolle 9 liefert zwei Materialstücke 1 über eine Reduzierungseinrichtung 10 zu einer Trommel 11 derart, daß das Material gebogen und in der Trommel 11 gehalten wird. Nach dem Durchgang durch die Trommel 11 wird das halbkreisförmig gebogene Material 1 zu einer Übertragungseinrichtung 12 be­ fördert, die in einer Schalteinrichtung 13 vorgesehen ist (Fig. 2). Die Übertragungseinrichtung 12 überträgt das Material 1 auf einen Formgebungsweg 14. Das Material wird kreisförmig geformt, während es vom Einführungsteil 14a zum Auslaßteil 14n befördert wird.

Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, wird eine Vielzahl von Li­ nien sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite des Materials durch die Rändelungen der Rollen 4 ausgebildet, so daß das Material 1 für den Form- und Schneidverfahrensschritt vorbereitet ist. Sowohl die erste Formrolle 5 als auch die erste Schneidrolle 5a haben eine Breite, die gleich der des Materials 1 ist, und beide Rollen 5 und 5a haben eine Umfangs­ fläche, auf der eine Vielzahl, beispielsweise 15, von konkaven und konvexen Bereichen vorgesehen ist. Die Abstände zwischen benachbarten Paaren von konvexen Bereichen sind identisch mit den Teilungen der Zickzackfaltungen, die auf dem Material 1 ausge­ bildet werden. Die konvexen Abschnitte einer Rolle 5 (5a) grei­ fen in die konkaven Abschnitte der anderen Rolle 5a (5) ein, wobei die beiden Rollen 5 und 5a mechanisch bei 126, 127 in Fig. 8 miteinander ver­ bunden sind und gleichzeitig gedreht werden. Um die Rollen 5 und 5a fortlaufend zu drehen, müssen die ungleich hohen Scheitel der konvexen Abschnitte einer Rolle 5 (5a) und die ungleich tiefen Täler der konkaven Abschnitte der anderen Rolle 5a (5) auf einem gedachten Kreis liegen, wo­ bei der Durchmesser der beiden Kreise gleich ist. Es sei darauf hingewiesen, daß der Eingriff zwischen allen anderen Rollenpaaren ähnlich dem des Rollenpaares 5a und 5 ist.

Das Material 1 wird zwischen der ersten Formrolle 5 und der ersten Schneidrolle 5a so gehalten, daß die vorher ausge­ bildeten Linien, die durch die Rändelungen der Rollen 4 ausge­ bildet wurden, mit dem Scheitel des konvexen Ab­ schnittes und dem Tal des konkaven Abschnittes zusammenfalten.

Das Material 1 wird dann zwischen die zweite Formrolle 7 und die zweite Schneidrolle 7a über die Umlenkrolle 6 befördert, die mit der ersten Formrolle 5 und der zweiten Formrolle 7 in Eingriff steht.

Um das Material 1 auf die Umfangsfläche der Rollen 5, 6 und 7 anzudrücken, sind Führungsplatten 122, 115, 131, 130 und 132 vorgesehen, die die Rollen 5, 6 und 7 umgreifen. Da der Schei­ tel der konvexen Abschnitte der Formrollen 5 und 7 auf einem gedachten Kreis liegt, sollte sich die Innenfläche der Füh­ rungsplatten 122 und 130 nicht verändern, weswegen die Füh­ rungsplatten 122 und 130 festliegen. Da andererseits die Tä­ ler der konkaven Abschnitte der Umlenkrolle 6 auf einem ge­ dachten Kreis liegen, ändert sich der Außendurchmesser der Umlenkrolle 6 zusammen mit ihrem Außenumfang, weswegen die Führungsplatten 115, 131, 132, die der Umlenkrolle 6 und der zweiten Schneidrolle 7a zugewandt sind, bei einer Drehung der Rollen 6 und 7a hin und her bewegt werden wegen der sich ändernden Amplitude der Faltungen.

Die bewegbare Führungsplatte 115 weist einen Kreisabschnitt auf, der der Umlenkrolle 6 zugewandt ist. Die Führungsplat­ te 115 ist an einem beweglichen Gleitelement 117 befestigt, das in Fig. 3 vertikal hin- und hergleiten kann, und das Gleitelement 117 ist an einem beweglichen Gleitelement 116 angebracht, das in Fig. 3 horizontal gleiten kann. Beide Gleitelemente 116 und 117 werden gleichzeitig über Hebel 119 und 118 bewegt, wobei beide Hebel 119 und 118 in ihrer hori­ zontalen und vertikalen Bewegung über Kurvenscheiben 121 und 120 gesteuert werden. Die horizontale und die vertikale Be­ wegung der Gleitelemente 116 und 117 führt zu einer Hin- und Her­ bewegung der Führungsplatte 115, um den Spalt zwischen den Schei­ teln der konvexen Abschnitte der Umlenkrolle 6 und dem kreisförmigen Abschnitt der Führungsplatte 115 innerhalb ei­ ner bestimmten Breite zu halten. Die Hebel 118 und 119 sind durch Rückführungsfedern 133 und 134 vorgespannt. Die erste Formrolle 5 und die erste Schneidrolle 5a haben zwei Ringnu­ ten 200 und 201, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Da die Tie­ fe der Ringnuten 200 und 201 größer als die Tiefe der Täler der konkaven Abschnitte an der Außenfläche der Rollen 5 und 5a ist, wird das Material vor einer Berührung mit den Rollen 5 und 5a im Bereich der Ringnuten 200 und 201 selbst dann bewahrt, wenn das Material zwischen den Rollen 5 und 5a gehalten ist. Der Endabschnitt der Führungsplatte 122 ist in die Ringnuten 200 und 201 eingesetzt, so daß das Material 1 auch an dem Teil geführt wird, an dem die Rollen 5 und 5a miteinander ver­ bunden sind. Es sei darauf hingewiesen, daß die Führungsplat­ te von zwei Plattenteilen gebildet ist, von denen jedes in die Nuten 200 und 201 jeweils eingesetzt ist.

Zwei Ringnuten 202 sind gleichfalls in der Außenfläche der Umlenk­ rolle 6 ausgebildet, so daß das andere Ende der Füh­ rungsplatten 122 in die Nuten 202 eingesetzt ist (Fig. 3).

Eine Ringnut 203, 204 ist in der Außenfläche der zweiten Form­ rolle 7 und der zweiten Schneidrolle 7a ausgebildet, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Die Umlenkrolle 6 weist gleich­ falls eine dritte Ringnut 205 und die Nuten 202 auf, so daß die Umlenkrolle 6 mit drei Nuten versehen ist. Die Endab­ schnitte jeder Führungsplatte 131, 130 und 132 sind in diese Nuten eingesetzt, um die Übertragung des Materials zwischen der ersten Formrolle 5, der ersten Schneidrolle 5a und der Umlenk­ rolle 6 zu fördern. Das heißt mit anderen Worten, daß die Führungsplatten 131, 130 und 132 in derselben Ebene ange­ ordnet sind.

Im folgenden wird der Schneidvorgang durch die Schneidrollen beschrieben. Das bandförmige Material 1 muß auf eine be­ stimmte Länge zugeschnitten werden, nachdem das Material 1 zickzackförmig gebogen ist. Zwei Schneidmesser sind in der ersten Formrolle 5 und der ersten Schneidrolle 5a so vorgese­ hen, daß die Schneidmesser das Material schneiden, wenn die Schneidmesser einander zugewandt sind. Es schneiden die Schneidmesser jedoch das Material 1 nicht vollständig, damit die Führungsplatte 122 an der Stelle ein­ gesetzt werden kann, an der die beiden Rollen 5 und 5a in­ einandergreifen. Die Schneidmesser sind somit an zwei bestimmten Stellen angeordnet, von denen die eine zwischen der ersten Formrolle 5 und der ersten Schneid­ rolle 5a und die andere zwischen der zweiten Formrolle 7 und der zweiten Schneidrolle 7a liegt. Die Schneidmesser, die an der ersten Schneidrolle 5a und der ersten Formrolle 5 vorge­ sehen sind, schneiden einen Teil des Materials, und die anderen Schneidmesser, die an der zweiten Schneidrolle 7a und der zweiten Formrolle 7 vorgesehen sind, schneiden den restlichen Teil des Materials 1, um dieses vollständig durch­ zuschneiden.

Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, schneiden die ersten Schneid­ messer, die in der ersten Formrolle 5 und der ersten Schneid­ rolle 5a vorgesehen sind, das Material 1 im mittleren Teil. Das Material 1 wird dann zur Umlenkrolle über die Führungs­ platte 122 befördert, die in die Nuten 200 und 201 selbst dort eingesetzt ist, wo die Schneidmesser der ersten Schneidrol­ le das Material schneiden. Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, schneiden die zweiten Schneidmesser, die in der zweiten Form­ rolle 7 und der zweiten Schneidrolle 7a vorgesehen sind, bei­ de Seiten des Materials an dem Teil, an dem es durch die ersten Schneidmesser nicht geschnitten ist. Das Material 1 wird durch die Führungsplatte 132, die in die Nuten 203 und 204 eingesetzt ist, selbst an dem Teil geführt, an dem die zweiten Schneidmesser das Material schneiden.

Einzelheiten des Schneidmechanismus werden im folgenden an­ hand der Fig. 3 und 8 beschrieben.

Ein Obermesser 111 ist in einer Bohrung vorgesehen, die in der ersten Schneidrolle 7a ausgebildet ist. Der Endabschnitt des Obermessers 111 kann in die Öffnung eingesetzt werden, die am Tal des konkaven Abschnittes ausgebildet ist, der in der Außenfläche der Rolle 5a vorgesehen ist. Das Obermesser 111 ist im mittleren Teil angeordnet, um den mittleren Teil des Materials 1 zu schneiden, wie es oben beschrieben wurde. Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, steht der Basisteil des Ober­ messers 111 mit einem Nockenteil 110, der in die Rolle 5a an deren Längsachse eingesetzt ist, über ein Kontaktelement 111a in Verbindung, so daß sich das Obermesser 111 an dem Nocken­ teil 110 nach Maßgabe der Drehung der Rolle 5a entlangdreht. Der Nockenteil 110 dreht sich nicht mit der Rolle 5a, sondern kann sich längs der Längsachse der Rolle 5a bewegen. Wenn sich der Nockenteil 110 in Fig. 8 nach rechts bewegt, kommt ein vorstehender Teil 110a, der am einen Ende des Nockenteils 110 ausgebildet ist, mit dem Kontaktelement 111a in Verbindung. Wenn das Kontaktelement 111a mit dem Nockenteil an einer an­ deren Stelle als dem vorstehenden Teil 110a in Berührung steht, wird sich das Obermesser 111 nicht bewegen, obwohl die Rolle 5a so angeordnet ist, daß der obere Endabschnitt des Obermes­ sers 111 in der Rolle 5a verborgen ist. Das Obermesser 111 steht von der Öffnung zur Außenfläche der Rolle 5a vor, wenn der vorstehende Teil 110a mit dem Element 111 in Berührung steht. Da der vorstehende Teil 110a an einer bestimmten Stel­ le ausgebildet ist, an der die Rolle 5a und die Rolle 5 ineinandergreifen, steht das Obermesser 111 am Kontaktteil zwischen dem Rollenpaar 5 und 5a vor.

Ein Untermesser 113 ist in einer Ausnehmung 112 der ersten Form­ rolle 5 befestigt, und der Aufnahmeteil des Untermessers 113 mündet am Tal eines konkaven Teils der Rolle 5. Das Unter­ messer 113 ist so angeordnet, daß das Obermesser 111 dem Unter­ messer 113 zugewandt ist, wenn die Rollen 5 und 5a simultan gedreht werden. Wenn das Obermesser 111 sich in seiner Ar­ beitsstellung befindet, wird somit das Messerpaar 111 und 113 den mittleren Teil des Materials 1 schneiden.

Wie Fig. 8 zeigt, ist der Endabschnitt des Nockenteils 110 mit einem Hebel 105 bei 109 verbunden, der an seinem mittleren Teil über einen Stift an einem Befestigungsschaft 107 angelenkt ist. Am oberen Ende ist der Hebel 105 übe einen Stift 106 mit einem Schaft 123 verbunden, der bei 104 gelagert und mit einem Rad 124 verbunden ist, das mit einem Rad 125 in Eingriff steht, das auf einer Welle 128 für den Antrieb der Rolle 5a angebracht ist. 129 ist die Welle für den Antrieb der Rolle 5. Die beiden Rollen stehen über die beiden Räder 126, 127 in mechanischer Verbindung.

Fig. 9 zeigt im einzelnen die in Fig. 1 schematisch wiedergegebene Umlenkrolle 8 und die Zulieferrolle 9 der Längenreduzierungseinrichtung 10, in der die einzelnen Faltungen des Materials 1 zusammen geschoben werden, so daß die Länge reduziert wird. 98 ist eine Nockenscheibe, an der ein Nockenfolger 96 anliegt, der bei 97 an einem Führungsteil 100 befestigt ist, das entsprechend der sich ändernden Höhe der Scheitel 9b der Rolle 9 hin- und herbewegt wird. Mit 9a sind die Täler zwischen den einzelnen Zähnen der Rolle 9 bezeichnet. Durch eine Führung 301 wird ein Kanal 300 zur Aufnahme der zusammengeschobenen Faltungen mit unterschiedlicher Amplitude des bandförmigen Materials 1 ausgebildet.

Mit 41 und 42 sind Elemente eines auch in Fig. 14 wiedergegebenen Fördermechanismus bezeichnet, durch den das gefaltete Bandmaterial in die in Fig. 1 wiedergegebene Trommel 11 überführt wird.

Fig. 10 zeigt den zeitlichen Ablauf der Bewegungen der Elemente 41 und 42 dieses Fördermechanismus in Verbindung mit der Bewegung eines in den Fig. 13 und 14 wiedergegebenen Elementes 74. Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf die Elemente 41 und 42. Fig. 12 zeigt den Eingriff des in Fig. 15 wiedergegebebenen Teils 39, dessen Antrieb die Fig. 13 und 14 wiedergeben.

In Fig. 14 ist das mit I bezeichnete Teil (Fig. 12) des Förderelementes 42 gegenüber dem gefalteten Bandmaterial 1 abgesenkt, während es in Fig. 12 im Eingriff mit dem Bandmaterial wiedergegeben ist. Das Förderelement 42 führt somit eine Hub- und Senkbewegung in Verbindung mit einer Vor- und Rückbewegung aus, um das gefaltete Bandmaterial 1 in die Reduziertrommel 11 zu befördern, die sich gegenüber der Verschiebegeschwindigkeit des Förderelementes 42 langsamer dreht, so daß beim Einführen des gefalteten Materials in die Reduziertrommel 11 dieses so gestaucht wird, daß der Abstand zwischen den einzelnen Faltungen kleiner wird. Das gefaltete Material 1 wird hierbei, wie Fig. 12 zeigt, durch die Y- und T-förmigen Ansätze des Förderelementes 42 gehalten, wobei beim Eintritt in die Reduziertrommel 11 ein radial bewegliches Element 39 (Fig. 12 und 14) mit einem Y- förmigen Ansatz des Förderelementes 42 an der Stelle D in Fig. 14 in Eiingriff tritt. Das Positionierelement 39 ist radial beweglich und wird durch die Führungsplatte 37 in die Eingriffsstellung geführt, in der das Positionierelement 39 in den Führungskanal 300 (Fig. 9) eingreift. Beim Hineinschieben des gefalteten Materials 1 in die Reduziertrommel 11 durch das Förderelement 42 wird dann das Material durch das Positionierelement 39 am Innenumfang der Reduziertrommel 11 anliegend gehalten, wie Fig. 16 zeigt, wobei Halteelemente 93, wie sie in den Fig. 15 und 16 wiedergegeben sind, an der Stelle der maximalen Amplitude der Faltungen eingreifen.

Wie Fig. 13 zeigt, sind Stangen 83 und 83a, die das Material 1 aus der Reduziertrommel 11 herausdrücken, in der Trommel 11 an der Stelle zwischen einem Positionierelement 39 und einem Halteelement 93 angeordnet, wobei die Stangen 83 an einer Hauptwelle 65 angebracht sind. Ringe 86 und 88, die verschiebbar mit der festen Welle 65 verbunden sind, sind mit den Stangen 83 verbunden, so daß die Ringe 86 und 88 durch Nockenscheiben 87 und 89 hin und her bewegt werden können, die mit einer Nockenwelle 92 verbunden sind. Die Stangen 83, die in einer Hälfte der Reduziertrommel vorgesehen sind, beginnen sich vorzubewegen, wenn das Material 11, das in der Reduziertrommel gehalten ist, sich in einer derartigen Lage befindet, daß der Anfangsteil des Materials 1 die Position B und der Endteil des Materials 1 die Position A erreicht (Fig. 14). Die Stangen 83 drücken das Material 1 in Fig. 13 nach links, um das Material 1 zu einer nicht dargestellten Fördereinrichtung zu übertragen, während sich die Trommel 11 von der Position B zur Position C dreht.

Wie es oben beschrieben wurde, wird das in der Reduzier­ trommel 11 gehaltene Material durch die Stangen 83 auf die Übertragungseinrichtung 12 übertragen. Während der Übertragung wird die Halbkreisform des Materials 1 beibehal­ ten, so daß die Trommel 11 das Material entsprechend formen kann.

Die Nockenwelle kann sich simultan mit der Drehung der Hauptwelle 65 drehen, und das Verhältnis zwischen der Drehge­ schwindigkeit der Zuführungsrollen 9 und der Drehgeschwin­ digkeit der Reduziertrommel 11 beträgt 12 : 1.

Da die Zeitpunkte, an denen das Förderelement 42 hochgeht und sich vorbewegt, mit der Drehung der Zulieferrolle 9 synchroni­ siert sind, kann zickzackförmiges Material zur Reduzier­ trommel transportiert werden, während seine Position beibe­ halten wird. Da das Material in die Trommel durch das Po­ sitionierelement 39 und das Halteelement 93 so eingeführt wird, daß die Position des Materials beibehalten wird, kann wei­ terhin das Material halbkreisförmig geformt werden, ohne die Zickzackform zu deformieren.

Das Material 1 ist dann halbkreisförmig geformt, wie es in Fig. 17a dargestellt ist, wenn es von der Reduziertrommel 11 auf die Transporteinrichtung 12 übertragen wird. Das halbkreis­ förmige Material, wie es in Fig. 17a dargestellt ist, wird dann während eines Rundformungsschrittes rundgeformt, so daß es einen Kreis bildet, wie es in Fig. 17n dargestellt ist.

Nachdem das Material 1 auf die Transporteinrichtung 12 über­ tragen ist, die der Reduziertrommel 11 gegenüber ange­ ordnet ist, dreht sich die Schalteinrichtung 13 um einen bestimmten Winkel, damit die vorbewegte Transporteinrichtung 12 zum Formungsweg 14 paßt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Der Formungsweg 14 befindet sich auf einer Grundplatte 15 und hat eine Querschnittsform, die sich fortlaufend von der Form am Einführungsteil 14a bis zur Form am Auslaßteil 14n ändert, wie es in Fig. 18 und Fig.19 dargestellt ist. Der Raum 1′, der in Fig. 20 dargestellt ist und dessen Form der Form des Materials entspricht, das in den Fig. 17a bis 17n dargestellt ist, ist im Formungsweg 14 vorgesehen. Die Grundplat­ te 15 weist zwei Rillen 50 auf, die längs des Weges 14 vor­ gesehen sind, und eine Förderstange 34 ist unter der Grund­ platte 15 längs der Rutsche bzw. dem Formungsweg 14 vorgesehen. Ein Vielzahl von Paaren (13 Paare) von Förderhaken 17 ist mit der Förderstange 34 so verbunden daß der Abstand zwischen benachbarten Förder­ hakenpaaren 17 gleich ist. Da die Förderstange 34 mit dem Übertragungsmechanismus 51 verbunden ist, bewegt sich die För­ derstange 34 schrittweise nach oben, nach vorne, nach unten und zurück. Der Förderhaken 17 kann in das Material im Formungsweg 14 in einen Raum zwischen den gestalteten Abschnitten durch die Rille 50 eingeführt werden, während sich die Förderstan­ ge 34 nach oben bewegt. Der Förderhaken 17 drückt gegen das Material im Formungsweg 14, während sich die Förderstange vorbewegt. Der Förderhaken 17 gibt das Material im Weg 14 frei, wenn die Förderstange 34 sich nach unten bewegt, und der Förderhaken kehrt in seine Ausgangsposition zurück, wenn sich die Förderstange 34 zurückzieht. Die Vor- und Rückbewe­ gungsstrecke der Förderstange 34 sind gleich dem Abstand zwischen benachbarten Förderhaken 17. Diese Bewegung der Förderhaken 17 überträgt das in den Formungsweg 14 einge­ führte Material von der Transporteinrichtung 12 zum Aus­ gangsteil 14n des Weges 14. Während der Bewegung des Ma­ terials über den Weg 14 wird das Material in seiner Form zu einem vollständigen Kreis verformt.

Wie es in Fig. 20 dargestellt ist, wird der obere Teil des Förderhakens 17 in den Formungsweg 14 eingeführt. Das Ma­ terial 1 ist im Raum 1′ gehalten, der zwischen einem Kern­ element 32 und einem äußeren Wandelement 31 gebildet ist.

Wie es oben beschrieben wurde, wird das Material 1 von der in Fig. 17a dargestellten Form in die in Fig. 17n dargestell­ te Form verformt. Es sei darauf hingewiesen, daß jede Phase, die in den Fig. 17a bis 17n dargestellt ist, ei­ ne Vielzahl von gefalteten Abschnitten aufweist, wie es in den Fig. 17a bis 17n dargestellt ist. Eine Anzahl von solchen Abschnitten des Ma­ terials 1 ist in den Fig. 17b bis 17m nicht dargestellt, um diese Figuren zu vereinfachen. Die Linien in Fig. 17b bis 17m geben nur die Umrisse der konkaven und konvexen Teile bzw. der Faltungen des Materials 1 wieder.

Der Fördermechanismus 51 der Förderstange 34 wird im folgen­ den erläutert. Die Grundplatte 15 ist von einem Ständer 18 gehalten, der auf einem festen Träger 33 angebracht ist. Ei­ ne Führungsstange 23 ist am mittleren Teil des festen Trägers 33 gehalten, und ein Schieber 35 steht verschieb­ bar mit der Führungsstange 23 in Verbindung. Ein vertikaler Schieber 20 ist am Schieber 35 befestigt, und ein Kontakt­ element 21, das mit dem mittleren Teil der Förderstange 34 verbunden ist, ist verschiebbar in einer Rille ge­ halten, die im Schieber 20 ausgebildet ist. Ein sich bewegender Schaft 36 ist unter dem festen Träger 33 vorgesehen, und ein Nocken 25 ist so mit dem Schaft 36 verbunden, daß ein Sektorteil 24, der me­ chanisch mit einer Zahnleiste verbunden ist, die an der Un­ terseite des Schiebers 35 ausgebildet ist, nach Maßgabe der Bewegung des Schaftes 36 geschwenkt wird. Dadurch wird die Förderstange 34 aufgrund der Drehung des Schaftes 36 über den Nocken 25, den Schieber 20 und das Kontaktelement 21 hin und her bewegt.

Zwei Nockenscheiben 28a und 28b sind am sich bewegenden Schaft 36 befestigt, und vertikale Führungsstangen 26a und 26b sind mit den Nockenscheiben 28a und 28b über Kontaktele­ mente 29a, 29b jeweils so verbunden, daß sich die vertikalen Führungsstangen 26a und 26b nach Maßgabe der Drehung des sich bewegenden Schaftes 36 vertikal in Ansatzteilen 27a und 27b hin und her bewegen, die an der festen Stange 33 be­ festigt sind. Gleitelemente 52a und 52b sind mit dem oberen Ende der vertikalen Führungsstangen 26a und 26b und glei­ tend verschiebbar mit horizontalen Führungsstangen 53a und 53b, die bei 19 gehalten sind, verbunden, die unter der Förderstange 34 befestigt sind. Die Drehung des sich bewegenden Schaftes wird dadurch auf die Förderstangen 34 über die Nockenscheiben 28a,28b, die vertikalen Führungsstangen 26a und 26b und die Gleitelemente 52a und 52b übertragen, so daß sich die Förderstange 34 ver­ tikal nach Maßgabe der Drehung des sich bewegenden Schafts 36 hin und her bewegt.

Die Vertikalbewegung der Förderstange 34 ist so festgelegt, daß der Förderhaken 17 in den Formweg 14 über die Rille 50 eingreift, wenn die Förderstange 34 angehoben wird, und der Förderhaken vollständig vom Formweg 14 abgezogen wird, wenn sich die Förderstange 34 nach unten bewegt. Die Strecke der Horizontalbewegung der Förderstange 34 ist so festgelegt, daß sie gleich dem Abstand zwischen benachbarten Paaren von Förderhaken 17 ist. Ein Arbeitszyklus der Förderstange 34 wird über eine Bewegung nach oben, nach vorne, nach unten und zurück ausgeführt.

Der Abstand zwischen den Rillen 50 ändert sich in der in Fig. 18 dargestellten Weise, so daß er mit der Breite des Formweges 14 übereinstimmt.

Wie es oben beschrieben wurde, wird der Rundformungsschritt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel da­ durch ausgeführt, daß das Material in den Formweg über eine hin- und hergehende Bewegung des Förderhakens so befördert wird, daß das Material im Rundformungsschritt des vorliegen­ den Ausführungsbeispiels fortlaufend rundge­ formt werden kann.

Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das bandartige Material zickzackförmig gebogen wird, indem es durch Rollenpaare hindurchgeführt wird, das Material auf eine bestimmte Länge geschnitten wird, während es geführt wird, das Material in die Reduziertrommel befördert wird, während die gefalteten Abschnitte des Materials beibehalten werden und das Material dadurch rundgeformt wird, daß es über den Formungsweg geleitet wird, können Filterelemente aus dem bandartigen Material fortlaufend und automatisch erzeugt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen eines Filterelementes, wobei ein bandförmiges Material mit unterschiedlicher Amplitude zickzackförmig gebogen und ein Zuschnitt des gebogenen Materials zu einem Ring geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Material mit sich allmählich von einer Maximalamplitude zu einer Minimalamplitude und anschließend wieder zu der Maximalamplitude zickzackförmig gebogen und so zugeschnitten wird, daß der Zuschnitt mehrere Folgen von Abschnitten mit maximaler und minimaler Amplitude aufweist, und daß bei der anschließenden Verformung zu einem Ring der Zuschnitt an den Stellen der Minimalamplitude radial nach innen bewegt wird, so daß die Bereiche maximaler Amplitude den Außenumfang des Rings bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuschneiden des Materials durch zwei Formrollen (5, 5a; 7, 7a) erfolgt, die auf dem Umfang mit Erhöhungen und Vertiefungen zur Ausbildung der Zickzack-Form versehen sind und von denen jede mit einem Schneidmesser versehen ist, wobei das Material geschnitten wird, wenn die Schneidmesser der beiden Formrollen aufeinandertreffen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Material (1) zunächst nur über einen Teil seiner Breite und dann über den restlichen Teil der Breite durchgeschnitten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zushnitt des zickzackförmig gebogenen Materials in eine Kreisbahn (11) so eingeführt wird, daß sich eine Halbkreisform des gefalteten Zuschnitts ergibt, worauf der halbkreisförmig gebogene Zuschnitt in einen Formungsweg (14) überführt wird, in dem ausgehend von der Halbkreisform des Zuschnitts dieser kontinuierlich zu einer Vollkreisform geformt wird, wobei die Bereiche mit der minimalen Amplitude fortschreitend radial nach innen bewegt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zickzackförmig gefaltete Zuschnitt über eine Rolle (9) mit den Faltungen entsprechenden Zähnen auf dem Umfang längs einer Führung (100) in einen Führungskanal (300) eingebracht wird, um den Abstand zwischen den einzelnen Faltungen zu reduzieren.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschnitt aus dem Führungskanal (300) in eine Kreisbahn (11) überführt wid, in der der Zuschnitt eine Halbkreisform annimmt.

7. Vorrichtung zum Herstellen eines Filterelementes aus einem bandförmigen Material (1), umfassend wenigstens ein Paar von Formrollen (5, 5a) mit konkaven und konvexen Teilen auf dem Außenumfang zur Ausbildung einer Zickzack-Form des Materials und eine Schneideinrichtung für das bandförmige Material, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneideinrichtung (111, 113) an den Formrollen (5, 5a) ausgebildet ist,
daß die konkaven und konvexen Teile der Formrollen (5, 5a) eine sich allmählich verändernde Tiefe bzw. Höhe haben,
daß eine Reduziereinrichtung mit einem Förderelement (42) vorgesehen ist, das Eingriffselemente (I, Y) aufweist zum Halten des zickzackförmig gefalteten Zuschnitts an den Stellen maximaler und minimaler Amplitude, wobei das Förderelement (42) nach oben, nach vorne, nach unten und zurück durch eine bestimmte zeitliche Steuerung bewegbar ist, und
mit einer Reduziertrommel (11) mit einer Anzahl von Positionier- und Halteelementen (39, 93), die an den Stellen minimaler und maximaler Amplitude der Zickzack-Faltung angeordnet sind,
wobei die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderelementes (42) von der Fördergeschwindigkeit des Zuschnitts in der Reduziertrommel (11) derart verschieden ist, daß der gefaltete Zuschnitt in der Reduziertrommel (11) gestaucht wird, um den Abstand zwischen den einzelnen Faltungen zu verringern,
wobei der Zuschnitt in der Reduziertrommel (11) eine Halbkreisform enthält, und
daß eine Formeinrichtung (14) vorgesehen ist, die zur Aufnahme des halbkreisörmig gebogenen Zuschnitts am Einführungsteil eine Halbkreisform aufweist, die kontinuierlich in eine Kreisform am Ende der Formeinrichtung übergeht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Paar von Formrollen (5, 5a) vorgesehen ist, die jeweils wenigstens eine Ringnut (200, 201) aufweisen, die tiefer ist als die konkaven Teile auf dem Außenumfang der Rollen, wobei eine Führungsplatte (122) in diese Ringnut eingreift, sowie ein zweites Paar von Rollen (7, 7a), die ebenfalls auf dem Umfang mit den Faltungen entsprechenden konkaven und konvexen Teilen versehen sind, wobei dieses zweite Paar von Rollen (7, 7a) ebenfalls mit einer Schneideinrichtung und einer Ringnut (203, 204) versehen ist, die tiefer als die konkaven Teile auf dem Außenumfang ist und in die eine zweite Führungsplatte (130, 132) eingreift, wobei die Schneideinrichtungen an dem ersten und zweiten Rollenpaar unterschiedliche Bereiche des bandförmigen Materials (1) schneiden und die Führungsplatten das geschnittene Material führen.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeinrichtung längs ihres Formweges (14) wenigstens eine Nut (50) aufweist, durch die Förderhaken (17) eingreifen, die mit einer Antriebseinrichtung (51) verbunden sind, welche die Förderhaken (17) nach oben, vorwärts, nach unten und wieder zurückbewegt.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang der das gefaltete Material führenden Rollen (5 bis 7) Führungsplatten (115, 131, 132) derart verschiebbar und verschwenkbar angebracht sind, daß sie dem ungleichmäßigen Umfang der Rollen folgen.