DE4037888C2

DE4037888C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Filtereinheiten

Info

Publication number: DE4037888C2
Application number: DE4037888A
Authority: DE
Inventors: Georg Lang; Otmar Koehler
Original assignee: Branson Ultraschall Niederlassung der Emerson Technologies GmbH and Co OHG
Current assignee: Branson Ultraschall Niederlassung der Emerson Technologies GmbH and Co OHG
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: DE4037888A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Filtereinheiten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Taschenfiltereinsätze sind handelsüblich. Sie bestehen aus Ta schen, die durch Umfalten eines Bogens aus Filtermaterial und Verschweißen der aufeinanderliegenden Seitenränder hergestellt werden. Eine Reihe von derartigen einseitig offenen Taschen werden dann zu einer kompletten Filterein heit zusammengesetzt, indem jeweils eine Seitenwand einer Tasche mit der anliegenden Seitenwand der nächsten Tasche verbunden wird. Dies kann durch Zusammennähen erfolgen. Eine aus mehreren Taschen bestehende Filtereinheit wird dann in einen Rahmen beidseitig eingesetzt. Die zu reinigende Luft wird in die Taschen eingeblasen, so daß sich Schmutz und Staub innerhalb der Taschen absetzen. Um zu vermeiden, daß sich einzelne Taschen zu weit öffnen, sind etwa am Oberrand der Tasche mittig Abstandshalter vorgesehen, die durch Öff nungen in den Seitenwandungen greifen.

Zur Herstellung von Taschen ist eine Faltmaschine bekannt (DE-AS 15 36 849), bei der eine von einer Rolle abgezogene Bahn über Walzen zu Prägerädern geführt wird, von denen sie abwechselnd oben und unten eine Faltkante erhält, worauf die Bahn in einem Faltkanal gefaltet und später die Falten zu Taschen geschlossen werden. Verfahren und Vorrichtungen zum Ultraschallschweißen sind vielfach bekannt (DE 38 02 827 und DE 32 36 164).

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, mit dem Filtereinheiten zusammenhängend als komplette Einheiten kontinuierlich herstellbar sind. Ferner sollen die Abstands halter ohne Verletzung der Seitenwandungen einsetzbar sein.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen, sowie die Lösung der Unteraufgabe, die Abstandshalter einzu setzen, sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich in einfacher Weise zusammenhängende Filtertaschen herstellen. Die endlos hergestellten Filter können zur Kommissionierung jeweils im 3er, 5er oder 6er Pack abgeschnitten werden. Jedenfalls entfällt der nachträgliche Arbeitsgang des Befestigens der einzelnen Filtertaschen aneinander. Auch die nötigen Abstandshalter werden in die Filter bereits während des Herstellens eingeschweißt und sind ohne Verletzung der Seitenwandungen befestigt.

Als Filtermaterial und Abstandshalter lassen sich alle ultraschallverschweißbaren Materialien verwenden. Die Seitenränder der Filtertaschen sind besonders glatt, da gegen eine mit Ultraschall beaufschlagte Sonotrode geschnit ten wird. Vorzugsweise werden die Seitenwände schräg ver schweißt und entsprechend schräg geschnitten, da dadurch das Einsetzen der Filter in das Filtergestell erleichtert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung und

Fig. 2 eine Draufsicht.

In der Zeichnung ist ein Arbeitstisch 1 dargestellt, auf dem die Taschen hergestellt werden. Hierzu dient ein schwertför miges Werkzeug 2, das von einem Zylinder 3 in Längsrichtung des Arbeitstisches parallel zu diesem knapp über der Ober fläche 4 des Arbeitstisches verschiebbar ist. Zum Ver schweißen der Seitenwandungen der Filtertaschen dient ein Gestell 5, das mit mehreren im folgenden näher dargestellten Sonotroden 6 versehen und senkrecht verschiebbar angetrieben ist. Zum Verschweißen und Beschneiden der verschweißten Sei tenkanten der Filtertaschen dient ein Schlitten 6, der von einem Antrieb 7 parallel zum Arbeitstisch verschiebbar ist und in den Arbeitsbereich unterhalb der Tasche verfahrbar ist.

Eine endlose Bahn 8 Filtermaterial wird von oben her am Gestell 5 vorbei senkrecht nach unten geführt und wird im Bereich 9 des Arbeitstisches 1 festgeklemmt. Hierzu kann ein von einem Gewindespindelantrieb unterhalb des Werkzeuges 2 betätigbarer Greifer vorgesehen sein, der die Bahn 8 an einen Anschlag des Schlittens 6 drückt.

Hierauf wird der Antrieb 3 betätigt, so daß das schwertför mige Werkzeug 2 in Fig. 1 nach rechts verschoben wird und dabei auf die Filterbahn stößt, so daß sich die Filterbahn einfaltet und zu einer doppelwandigen Tasche gefaltet wird, wobei weiteres Bahnmaterial 8 von einer nicht dargestellten Rolle abgezogen wird. Hat das Werkzeug 2 einen vorbestimmten Hub ausgeführt, so besitzt die Tasche die vorbestimmte Län ge. Hierauf werden die Seitenränder der Tasche verschweißt.

Die Anordnung der mit Ultraschall beaufschlagten Sonotroden zum Verschweißen der Seitenränder ist insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich. Die Sonotroden 10 sind beidseitig schräg angeordnet, so daß entsprechend abgeschrägte Schweißränder entstehen. Ein Amboß 11 ist auf beiden Seiten des Schlittens 6 angeordnet. Beim Betätigen des Antriebes 7 gelangen die Ambosse 11 unterhalb der Tasche und unterhalb der Sonotroden 10. Werden die Sonotroden 10 am Gestell 5 abgesenkt, so setzten sie auf die Tasche auf und das Verschweißen der Seitenränder wird vorgenommen. Die Ambosse 11 sind der Länge nach teilbar und mit einem Antrieb versehen, mit dem ein Spalt 12 einstellbar ist, durch den nicht dargestellte Mes serräder einfahren, die gegen die ultraschallbeaufschlagten Sonotroden 10 arbeiten und damit saubere Schnittkanten er zielen. Anschließend wird der Schlitten 6 zurückgefahren, so daß auch die Bahn im Bereich 9 der Arbeitsfläche freigegeben wird.

Die Tasche fällt durch eine Öffnung 14 im Arbeitstisch nach unten. Dabei soll die Bahn um eine vorbestimmte Länge wei tertransportiert werden. Dies kann durch eine an der Bahn angreifende Förderrolle 15 und eine Gegenrolle 16 erfolgen.

Anschließend wird die Bahn erneut festgehalten, worauf sich der Vorgang wiederholt, indem das schwertförmige Werkzeug 2 vorgefahren wird, bis die Tasche gefaltet ist, worauf durch Vorfahren des Schlittens 6 und Absenken der Sonotroden 10 das Verschweißen und Abschneiden der Seitenränder vorgenom men wird, worauf das Werkzeug 2 und der Schlitten 6 zurück gefahren werden und der weitere Transport der fertigen Tasche mittels der Förderrolle 15 erfolgt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, verlassen die Taschen 20 zusammenhängend und endlos die Maschine und können in kompletten Filterein heiten abgeschnitten werden.

In Fig. 1 sind die Filtertaschen 20 im Schnitt dargestellt, so daß die verschweißten Seitenränder nicht sichtbar sind. Im folgenden wird erläutert, wie die Abstandshalter 21 in den Taschen eingesetzt und eingeschweißt werden, welche verhindern, daß die Taschen im Einsatz zu weit aufgespreizt werden.

Zum Einsetzen von röhrchenförmigen Abstandshaltern sind in dem Werkzeug 2 Schlitze 22 vorgesehen und in einem Magazin 24 sind ultraschallverschweißbare Röhrchen oder Stifte gelagert, die in die Schlitze 22 des Werkzeuges 2 an vorbestimmten Stellen eingesetzt und dort festgehalten werden. In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist das Magazin 24 unmittelbar über dem Werkzeug 2 bzw. den Schlitten 22 angeordnet, wobei durch eine bekannte Magazinabgabe dafür gesorgt wird, daß die Abstandshalter senkrecht in die Schlitze 22 gelangen. In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Magazin 24 seitlich angeordnet und die aus dem Magazin vereinzelt austretenden Abstandshalter werden über Kanäle 25 in die Schlitze 22 gefördert. In jedem Fall werden die Abstandshalter in den Schlitzen des Werkzeuges gehalten, beispielsweise eingeklemmt.

Am Sonotrodengestell sind weitere Sonotroden 26 vorgesehen, die über die Abstandshalter zu liegen kommen, wenn das Werkzeug 2 die Tasche gebildet hat. Dabei liegen die Ab standshalter senkrecht innerhalb der Tasche. Der Schlitten 6 trägt beidseits je einen Amboß 28, der beim Vorschieben des Schlittens 6 unterhalb die Tasche gelangt. Wird das Sonotro dengestell 5 abgesenkt, so erfolgt gleichzeitig mit dem Verschweißen und Schneiden der Seitenränder das Einschweißen der Abstandshalter 21 in die Tasche, die an beiden Stirn seiten mit den Seitenwandungen der Tasche durch direkte Schweißung und Fernfeldschweißung verbunden werden. Die Ambosse 11, 28 und Sonotroden 10, 26 sind auch seitenver schiebbar, so daß unterschiedliche Breiten einstellbar sind.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Filtereinheiten aus zum Ultraschallschweißen geeigneten flächenhaftem Filterma terial, bestehend aus folgenden Schritten:

a) eine endlose Bahn Filtermaterial wird einem Arbeitstisch von oben her zugeführt und am Arbeitstisch festgelegt,
b) die Bahn wird von einem oberhalb des Arbeitstisches etwa quer zur Förderrichtung verschiebbaren schwertförmigen Werkzeug unter Abziehen der Bahn zu einer doppelwandigen Tasche gefaltet,
c) beidseits des in der Tasche befindlichen Werkzeuges werden die Ränder der Seitenwandungen der Tasche mit Ultra schall verschweißt,
d) nach dem Zurückziehen des Werkzeuges wird die Tasche vom Arbeits tisch gelöst und die Bahn um einen vorbestimmten Abstand weitertranspor tiert, wobei die Tasche durch eine Öffnung des Arbeitstisches nach unten fällt,
e) die Schritte b), c) und d) werden wiederholt, wobei an der jeweiligen Oberkante der Taschen zusammenhängende Fil tereinheiten entstehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abstandshalter zwischen die Seitenwandungen der Taschen eingeschweißt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kanten der verschweißten Ränder mit Ultra schall geschnitten werden.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das schwertförmige Werkzeug (2) über eine Öffnung (14) im Ar beitstisch (1) bewegbar ist und die Länge der Tasche durch den Vorschub des Werkzeuges bestimmt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß im Arbeitstisch auf der dem Werkzueg (2) gegenüber liegenden Seite der Bahn (8) ein Schlitten (6) verschiebbar angetrieben ist, der je einen Amboß (11) trägt, der unter die gebildete Tasche in den Bereich der Sonotroden (10) verschiebbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schlitten (6) Messerräder vorge sehen sind, die durch einen Spalt des teilbaren Ambosses (11) in Arbeitslage gebracht werden und mit denen gegen die Sonotroden (10) geschnitten wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an vorbestimmten Stellen des Werkzeuges (2) ultraschallverschweißbare Abstandshalter (21) einsetzbar sind, die gleichzeitig mit dem Verschweißen der Seitenränder zwischen die Seitenwandungen innerhalb der Tasche eingeschweißt werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß in dem Werkzeug (2) Schlitze (22) und Greifer zum Einsetzen und Festhalten bzw. Lösen der Abstandshalter (21) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schlitten (6) Ambosse (28) vorge sehen sind, die mit Sonotroden (26) zum Einschweißen der Abstandshalter zusammenwirken.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß für den Vorschub der Tasche ein Antrieb (15) für die Bahn vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß die Sonotroden (10, 26) in einem Gestell (5) über der Öffnung (14) des Arbeitstisches höhen- und seitenverschiebbar angeordnet sind.