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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Filter, der mit einem Dichtungsteil versehen
ist, das an einem Umfangsrandabschnitt eines Filterkörpers befestigt
ist, und ein Herstellungsverfahren für den Filter.
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2. Beschreibung des verwandten
Stands der Technik
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Ein
typischer, wie in
8 oder
9 gezeigter
Filter ist durch einen Filterkörper
52 und
ein Dichtungsteil
54 gebildet, das an einem Umfangsrandabschnitt
52e des
Filterkörpers
52 befestigt
ist (siehe
EP 0 692
294 A1 oder
JP
8-24546 A ). Der Filter
50 wird in ein Gehäuse (nicht
gezeigt) eingesetzt, wobei der Umfangsrandabschnitt
52e des
Filterkörpers
52 und
das Dichtungsteil
54 von einem Einspannabschnitt des Gehäuses eingespannt
werden. Das Dichtungsteil
54 ist aus Gummi oder dergleichen
gebildet, und zwar so, dass es eine rahmenartige Form hat. Eine
innere Umfangsoberfläche
des Dichtungsteils
54 hat eine Nut
54m, wie in
9 gezeigt.
Das Dichtungsteil
54 wird am Filterkörper
52 befestigt,
indem der Umfangsrandabschnitt
52e des Filterkörpers
52 in
die Nut
54m eingesetzt wird. Darüber hinaus ist in einem wie
in
10 gezeigten Beispiel ein Dichtungsteil
56 aus
einem Filztuch gebildet, derart, dass es eine rahmenartige Form
hat, und das Dichtungsteil
56 wird an einem Umfangsrandabschnitt
52e des
Filterkörpers
52 mit
einem Klebstoff angeklebt.
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Aufgrund
des Aufbaus, bei dem das Dichtungsteil 54 oder 56 am
Filterkörper 52 durch
Einsetzen oder durch Verwendung eines Klebstoffs befestigt wird,
braucht es bei dem vorstehend beschriebenen Filter 50 einen
Schritt der Befestigung des Dichtungsteils 54 oder 56 am
Filterkörper 52 nach
einem Schritt der Herstellung des Filterkörpers.
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EP 0 982 062 A2 offenbart
einen Filter und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 bzw. 9.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, die Notwendigkeit des Schritts der
Befestigung eines Dichtungsteils an einem Filterkörper nach
Herstellung des Filterkörpers
aus der Welt zu schaffen, und eine Ablösung des Dichtungsteils vom
Filterkörper
zuverlässig
zu verhindern.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch den Gegenstand von Anspruch 1 oder 6.
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Gemäß der Erfindung
wird das Dichtungsteil an seiner inneren Umfangs-, äußeren Umfangs-
und oberen Oberfläche
an den Filterkörper
angeschweißt,
wenn sich die den Filterkörper
bildenden Fasern im halbgeschmolzenen Zustand befinden. Somit ist
der Schritt der Befestigung eines Dichtungsteils nach Herstellung
des Filterkörpers
aus der Welt geschafft, und das Dichtungsteil ist zuverlässig am Umfangsrandabschnitt
des Filterkörpers
fixiert.
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Wenn
die halbgeschmolzenen Fasern, die den Filterkörper bilden, über eine
Formungsoberfläche
geschichtet werden, werden die halb-geschmolzenen Fasern an das
Dichtungsteil angeschweißt,
so dass es am Filterkörper
befestigt ist. Daher lässt
sich die Bildung des Filterkörpers
und die Befestigung des Dichtungsteils gleichzeitig bewerkstelligen.
Deshalb ist der Schritt der Befestigung eines Dichtungsteils nach
Herstellung des Filterkörpers
aus der Welt geschafft.
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Wenn
darüber
hinaus das Dichtungsteil mit einem Eingriffsmittel versehen ist,
um am Dichtungsteil mit den halbgeschmolzenen Fasern anzugreifen, kann
die Bindung zwischen dem Dichtungsteil und dem Filterkörper noch
weiter verstärkt
werden.
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Noch
weiter darüber
hinaus kann die Formungsoberfläche
durch ein Element gebildet sein, das an die halbgeschmolzenen Fasern
angeschweißt
werden kann, z.B. eine nicht gewebte Faserstruktur. In diesem Fall
kann die nicht gewebte, die Formungsoberfläche bildende Faserstruktur
einen Teilbereich eines Filterungsabschnitts des Filters bilden.
Ferner kann es auch so sein, dass es sich bei der Formungsoberfläche um eine
Formungsoberfläche
eines Formungswerkzeugs handelt.
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Noch
weiter darüber
hinausgehend kann zumindest ein Teilbereich des Dichtungsteils zwischen den
den Filterkörper
bildenden halb-geschmolzenen Fasern und einem Element angeordnet
sein, das an die halb-geschmolzenen Fasern angeschweißt werden
kann (z.B. eine nicht gewebte Faserstruktur, die eine wie vorste hend
erwähnte
Formungsoberfläche bildet,
oder ein Filterpapier, eine Kunstharzfolie oder eine auf einer Formungsoberfläche vorgesehene, nicht
gewebte Faserstruktur etc.). Durch diese Konstruktion wird verhindert,
dass das Dichtungsteil vom Filterkörper abfällt.
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Wenn
ferner die halb-geschmolzenen Fasern über das Dichtungsteil geschichtet
werden, wenn dieses erhitzt ist, wird die Verbindung bzw. Vereinigung
zwischen dem Dichtungsteil und den halbgeschmolzenen Fasern noch
weiter beschleunigt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorgenannten sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen gleiche
Bezugszahlen verwendet werden, um gleiche Elemente darzustellen:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Filters gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
eine Teilschnittansicht entlang der Linie II-II von 1;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Teilbereichs eines Dichtungsteils;
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4 ist
eine schematische, perspektivische Ansicht, die ein Herstellungsverfahren
für den
Filter darstellt;
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5 ist
eine schematische, perspektivische Ansicht, die ein Filterherstellungsverfahren
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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6 ist
eine Schnittansicht eines Umfangsrandabschnitts eines Filters, der
durch den in 5 gezeigten Prozess hergestellt
wird;
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7 ist
eine Schnittansicht eines Umfangsrandabschnitts eines Filters gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines durch ein herkömmliches
technisches Verfahren hergestellten Filters;
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9 ist
eine Schnittansicht eines Umfangsrandabschnitts des Filters von 8;
und
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10 ist
eine Schnittansicht eines Umfangsrandabschnitts eines Filters, der
durch ein anderes herkömmliches
technisches Verfahren hergestellt wurde.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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(ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM)
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Nachstehend
werden mit Bezug auf 1 bis 4 ein Filter
und ein Herstellungsverfahren für den
Filter gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Ein Filter 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
umfasst einen Filterkörper 10 und
ein Dichtungselement 20. Der Filterkörper 10 hat einen
Filterungsabschnitt 12 zum Filtern von Luft, und einen
Umfangsrandabschnitt 15, der um den Filterungsabschnitt 12 herum
ausgebildet ist. Das Dichtungselement 20 ist am Umfangsrandabschnitt 15 befestigt
(siehe 1). Nach dem Einbau sind der Umfangsrandabschnitt 15 des
Filterkörpers 10 und
das Dichtungselement 20 durch einen Einspannabschnitt eines
Gehäuses
(nicht gezeigt) eingespannt, so dass der Filter 1 im Gehäuse festgelegt
ist.
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Der
Filterkörper 10 ist
so gebildet, dass der Filterungsabschnitt 12 und der Umfangsrandabschnitt 15 ein
Teil bilden, indem auf Formungsoberflächen 32f, 32e halbgeschmolzene
Fasern schichtweise aufgebracht werden, wie nachstehend beschrieben
wird. Wie in 2 gezeigt ist, erstreckt sich
an einer unteren Oberfläche
des Umfangsrandabschnitts 15 des Filterkörpers 10 ein
das Dichtungselement 20 aufnehmender Nutabschnitt 11 entlang
dem Umfangsrandabschnitt 15.
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Das
Dichtungselement 20 wird gebildet, indem zum Beispiel ein
Gummistab mit quadratischem Querschnitt in eine rahmenartige Form
gebracht wird. Wie in 3 gezeigt ist, hat das Dichtungselement 20 eine
obere und eine untere Flachseite 21u, 21d, und
eine innere und eine äußere Umfangsoberfläche 21e, 21f mit
einer Vielzahl von Vorsprüngen 22.
Obwohl die Vorsprünge 22 in 3 dreieckig sind,
ist die Form der Vorsprünge
nicht auf eine Dreieckform beschränkt. Wie in 2 gezeigt
ist, wird das Dichtungselement 20 am Filterkörper 10 fixiert, indem
man das Dichtungselement 20 im Nutabschnitt 11 des
Filterkörpers 10 anordnet,
und die obere Oberfläche 21u des
Dichtungselements 20 mit einer Deckenfläche 11u des Nutabschnitts 11 verschweißt sowie
die innere und äußere Umfangsoberfläche 21e, 21f des
Dichtungselements 20 mit der inneren bzw. äußeren Seitenfläche 11e, 11f des
Nutabschnitts 11 verschweißt.
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Als
Nächstes
wird eine Anlage zur Herstellung des Filters 1 kurz mit
Bezug auf 4 beschrieben. Des Weiteren
wird ein Verfahren zur Herstellung des Filters 1 durch
Verwendung der Anlage beschrieben. Eine Filterherstellungsanlage 30 umfasst
ein horizontales Förderband 31.
Eine Vielzahl von Formungswerkzeugen 32 ist auf dem Förderband 31 so angeordnet,
dass die Werkzeuge in Richtung der Beförderung angeordnet sind. In
der nachstehenden Beschreibung ist die Breitenrichtung des Förderbands 31 als
X-Richtung definiert, die Beförderungsrichtung
des Förderbands 31 ist
als Y-Richtung definiert und die Höhenrichtung des Förderbands 31 ist als
Z-Richtung definiert. Jedes Formungswerkzeug 32 ist durch
ein luftdurchlässiges
Metallgitter gebildet. Eine Oberfläche 32f zur Bildung
eines Filterungsabschnitts und eine Oberfläche 32e zur Bildung eines
Umfangsrandabschnitts zum Bilden des Umfangsrandabschnitts 15 des
Filterkörpers 10 sind
auf einer Oberseite des Formungswerkzeugs 32 vorgesehen.
Die Oberfläche 32f zur
Bildung des Filterungsabschnitts ist eine Oberfläche zur Bildung des Filterungsabschnitts 12 des
Filterkörpers 10.
Bei der Oberfläche 32e zur
Bildung des Umfangsrandabschnitts handelt es sich um eine Oberfläche zur
Bildung des Umfangsrandabschnitts 15 des Filterkörpers 10.
Das heißt,
dass in der ersten Ausführungsform
die Oberfläche 32f zur
Bildung des Filterungsabschnitts und die Oberfläche 32e zur Bildung des
Umfangsrandabschnitts des Formungswerkzeugs 32 als Bildungsoberfläche der
Erfindung fungieren.
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An
einer Position mit einer vorbestimmten Höhe vom Förderband 31 ist eine
Spinndüse 34 angeordnet
und erstreckt sich in einer Richtung der Breite (X-Richtung) des
Förderbands 31.
Die Spinndüse 34 ist
zum Beispiel eine Düse,
die ein Schmelzblasverfahren verwendet. Die Spinndüse 34 extrudiert
ein halbgeschmolzenes faserförmiges
Kunstharz F (nachstehend als "halb-geschmolzene
Fasern F" oder "Fasern F" bezeichnet), das
aus einem Extruder (nicht gezeigt) ausgestoßen wird, in Richtung zur Oberfläche 32f zur
Bildung des Filterungsabschnitts und Oberfläche 32e zur Bildung
des Umfangsrandabschnitts eines jeden Formungswerkzeugs 32. Die
Fasern F, die von der Spinndüse 34 gesponnen werden,
werden über
die Oberfläche 32f zur
Bildung des Filterungsabschnitts und die Oberfläche 32e zur Bildung
des Umfangsrandabschnitts geschichtet, um sich zu verbinden und
so eine nicht gewebte Faserstruktur zu bilden.
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Als
Nächstes
wird ein Herstellungsverfahren für
den Filter 1 beschrieben. Zuerst wird das Dichtungselement 20 auf
die Oberfläche 32 zur
Bildung des Umfangsrand abschnitts des Formungswerkzeugs 32 aufgesetzt
(d.h. auf dieser platziert). Nach Beendigung des Aufsetzens des
Dichtungselements 20 wird das Formungswerkzeug 32 vom
Förderband 31 mit
konstanter Geschwindigkeit in Y-Richtung bewegt. Während dieses
Vorgangs wird eine im Wesentlichen konstante Menge der halbgeschmolzenen Fasern
F von der Spinndüse 34 gesponnen.
Daher werden, wenn sich das Formungswerkzeug 32 mit der
konstanten Geschwindigkeit unter der Spinndüse 34 bewegt, die
halb-geschmolzenen Fasern F auf die Oberfläche 32f zur Bildung
des Filterungsabschnitts, die Oberfläche 32e zur Bildung
des Umfangsrandabschnitts und das Dichtungselement 20 in
einer gleichmäßigen Dicke
aufgetragen, und zwar in Y-Richtung fortlaufend von der Seite des
vorderen Rands her.
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Die
geschichteten Fasern F berühren
einander und verschmelzen bzw. verbinden sich an den Kontaktpunkten,
so dass die Lage aus Fasern F zu einer nicht gewebten Faserstruktur
wird und daher den Filterkörper 10 bildet.
Da das Dichtungselement 20 auf die Oberfläche 32e zur
Bildung des Umfangsrandabschnitts des Formungswerkzeugs 32 aufgesetzt
ist, werden die halbgeschmolzenen Fasern F auf die obere Oberfläche 21u und
die innere und äußere Umfangsoberfläche 21e, 21f des
Dichtungselements 20 in einer im Wesentlichen gleichförmigen Dicke
geschichtet. Daher wird der Nutabschnitt 11 zur Aufnahme
des Dichtungselements 20 im Umfangsrandabschnitt 15 während eines
Prozesses gebildet, bei dem der Umfangsrandabschnitt 15 des
Filterkörpers 10 gebildet
wird.
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Die
die Deckenfläche 11u bildenden,
halbgeschmolzenen Fasern F sowie die innere und äußere Seitenfläche 11e, 11f des
Nutabschnitts 11 werden mit der oberen Oberfläche 21u und
der inneren bzw. äußeren Umfangsoberfläche 21e, 21f des
Dichtungselements 20 verbunden, so dass das Dichtungselement 20 am
Umfangsrandabschnitt 15 des Filterkörpers 10 fixiert wird.
Das heißt,
dass die Bildung des Filterkörpers 10 und
die Befestigung des Dichtungselements 20 am Filterkörper 10 gleichzeitig
bewerkstelligt werden. Dann wird der Filterkörper 10 aus dem Formungswerkzeug 32 entnommen.
Auf diese Weise entsteht der Filter 1, der mit dem Dichtungselement 20 versehen
ist, das am Umfangsrandabschnitt 15 des Filterkörpers 10 befestigt
ist. Die innere und äußere Umfangsoberfläche 21e, 21f des
Dichtungselements 20 haben Vorsprünge 22, wie vorstehend
beschrieben. Folglich sind die Vorsprünge 22 mit den Fasern
F des Filterkörpers 10 in Eingriff,
wodurch sich die Bindung zwischen dem Dichtungselement 20 und
dem Filterkörper 10 ver stärkt. Das
heißt,
dass die Vorsprünge 22 in
dieser Ausführungsform
als Eingriffsabschnitt dienen.
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Nach
dem Herstellungsverfahren für
den Filter 1 gemäß dieser
Ausführungsform
werden, wenn die halbgeschmolzenen Fasern F auf die Oberfläche 32f zur
Bildung des Filterungsabschnitts und auf die Oberfläche 32e zur
Bildung des Umfangsrandabschnitts aufgeschichtet werden, um so den Filterkörper 10 zu
bilden, die Fasern F an das Dichtungselement 20 angeschweißt, wodurch
das Dichtungselement 20 am Filterkörper 10 befestigt
ist. So können
die Bildung des Filterkörpers 10 und
die Befestigung des Dichtungselements 20 gleichzeitig erfolgen.
Daher entfällt
der Schritt der Befestigung des Dichtungselements nach Herstellung
des Filterkörpers 10,
und deshalb können
die Herstellungskosten für
den Filter 1 verringert werden.
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Obwohl
es sich in der vorstehenden Beschreibung bei dem Material des Dichtungselements 20 um
Gummi handelt, kann auch ein anderes Material als Gummi verwendet
werden, solange es an die halbgeschmolzenen Fasern F angeschweißt werden kann.
Zum Beispiel kann als Material des Dichtungselements 20 auch
ein Filz oder dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus kann die Vereinigung bzw.
Verbindung des Dichtungselements 20 mit den Fasern F beschleunigt
werden, indem das Dichtungselement 20 auf eine vorbestimmte
Temperatur erwärmt
wird, bevor das Dichtungselement 20 auf die Oberfläche 32e zur
Bildung des Umfangsrandabschnitts des Formungswerkzeugs 32 aufgesetzt
wird.
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(Zweite Ausführungsform)
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Mit
Bezug auf 5 und 6 werden
ein Filter und ein Herstellungsverfahren für den Filter gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Ein Filter 4 gemäß dieser
Ausführungsform
ist durch einen Filterkörper 40 und
ein Dichtungselement 20 gebildet, ähnlich dem Filter 1 der ersten
Ausführungsform.
Der Filterkörper 40 hat
einen Filterungsabschnitt 42 zum Filtern von Luft, und einen
Umfangsrandabschnitt 45, der um den Filterungsabschnitt 42 herum
ausgebildet ist. Das Dichtungselement 20 ist am Umfangsrandabschnitt 45 befestigt
(siehe 6). Das Dichtungselement 20 ist im Wesentlichen
dasselbe wie das vorstehend bei der ersten Ausführungsform beschriebene Dichtungselement 20,
ist daher in den Zeichnungen durch dieselbe Bezugszahl dargestellt
und wird nicht weiter beschrieben.
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Der
Filterkörper 40 hat
einen zweischichtigen Aufbau aus einer ersten nicht gewebten Faserstruktur 40a,
und einer zweiten nicht gewebten Faserstruktur 40b, wie in 6 gezeigt
ist. Das Dichtungselement 20 ist zwischen der ersten nicht
gewebten Faserstruktur 40a und der zweiten nicht gewebten
Faserstruktur 40b eingespannt. Genauer gesagt ist in der
zweiten nicht gewebten Faserstruktur 40b ein nach unten
gewandter Nutabschnitt 41 ausgebildet. Die Öffnung des
Nutabschnitts 41 ist durch die erste nicht gewebte Faserstruktur 40a verschlossen,
wobei das Dichtungselement 20 im Nutabschnitt 41 enthalten
ist. Auf diese Weise ist das Dichtungselement 20 im Umfangsrandabschnitt 45 des
Filterkörpers 40 eingebettet.
Deshalb kann verhindert werden, dass das Dichtungselement 20 vom
Filterkörper 40 abfällt. Das
im Nutabschnitt 41 der zweiten nicht gewebten Faserstruktur 40b enthaltene
Dichtungselement 20 wird mit den Fasern F verschweißt, die
die zweite nicht gewebte Faserstruktur 40b bilden, und ist
auf diese Weise an den Fasern F fixiert, die die zweite nicht gewebte
Faserstruktur 40b bilden.
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Als
Nächstes
wird eine Anlage zur Herstellung des Filters 4 kurz mit
Bezug auf 5 beschrieben. Darüber hinaus
wird ein Verfahren zur Herstellung des Filters 4 durch
den Einsatz der Anlage beschrieben. Eine Filterherstellungsanlage 30 hat
zwei Spinndüsen 34a und 34b,
die in Beförderungsrichtung
eines Förderbands 31 angeordnet
sind. Daher werden an zwei Orten halbgeschmolzene Fasern F extrudiert.
Andere Aufbauten der zweiten Ausführungsform sind im Wesentlichen
dieselben wie die der Filterherstellungsanlage 30 der ersten
Ausführungsform
und werden nicht noch einmal beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung
wird die stromaufwärts
angeordnete Spinndüse
als erste Spinndüse 34a bezeichnet,
und die stromabwärts
angeordnete Spinndüse
wird als zweite Spinndüse 34b bezeichnet.
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Als
Nächstes
wird ein Herstellungsverfahren für
den Filter 4 beschrieben.
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Zuerst
wird das Förderband 31,
auf welches das Formungswerkzeug 32 aufgesetzt ist, so
angetrieben, dass das Formungswerkzeug 32 in der Y-Richtung
mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird. Während dieses Vorgangs wird
eine im Wesentlichen konstante Menge der halbgeschmolzenen Fasern
F von der ersten Spinndüse 34a gesponnen. Deshalb
werden, wenn das Formungswerkzeug 32 mit der konstanten
Geschwindigkeit unter der ersten Spinndüse 34a bewegt wird,
die halbgeschmolzenen Fasern F auf die Oberfläche 32f zur Bildung
des Filterungsabschnitts und auf die Oberfläche 32e zur Bildung
des Umfangsrandabschnitts des Formungswerkzeugs 32 in einer
gleichmäßigen Dicke
geschichtet, und zwar fortlaufend in der Y-Richtung von der Seite
des vorderen Rands aus. Die geschichteten Fasern F berühren einander
und verschmelzen bzw. verbinden sich an den Kontaktpunkten, so dass
die Schicht aus Fasern F zur ersten nicht gewebten Faserstruktur 40a wird.
Somit kann in der zweiten Ausführungsform
die erste nicht gewebte Faserstruktur 40a als die Formungsoberfläche angesehen
werden.
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Als
Nächstes
wird das Dichtungselement 20 auf einen Umfangsrandabschnitt
der ersten nicht gewebten Faserstruktur 40a aufgesetzt,
und dann werden die erste nicht gewebte Faserstruktur 40a,
das Formungswerkzeug 32 und dergleichen weiterhin mit der
konstanten Geschwindigkeit in der Y-Richtung bewegt. Während dieses
Vorgangs wird eine im Wesentlichen konstante Menge der halbgeschmolzenen Fasern
F von der zweiten Spinndüse 34b gesponnen.
Daher werden, wenn sich das Formungswerkzeug 32 und dergleichen
mit der konstanten Geschwindigkeit unter der zweiten Spinndüse 34b bewegen,
die halb-geschmolzenen Fasern F auf eine obere Oberfläche der
ersten nicht gewebten Faserstruktur 40a in einer gleichmäßigen Dicke
geschichtet, fortlaufend in Y-Richtung von der Seite des vorderen
Randes her. Die geschichteten Fasern F berühren einander und verschmelzen
an den Kontaktpunkten, so dass die Schicht der Fasern F zur zweiten nicht
gewebten Faserstruktur 40b wird.
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Darüber hinaus
werden die Fasern F, welche die zweite nicht gewebte Faserstruktur 40b bilden,
an die Fasern F angeschweißt,
welche die erste nicht gewebte Faserstruktur 40a bilden,
sowie auch an das Dichtungselement 20. So entsteht der
Filterkörper 40.
Gleichzeitig mit der Bildung des Filterkörpers 40 wird das
Dichtungselement 20 in den Umfangsrandabschnitt 45 des
Filterkörpers 40 eingebettet.
Da das Dichtungselement 20 zwischen der ersten nicht gewebten
Faserstruktur 40a des Filterkörpers 40 und der zweiten
nicht gewebten Faserstruktur 40b des Filterkörpers 40 eingespannt
ist, kann zuverlässig verhindert
werden, dass das Dichtungselement 20 vom Filterkörper 40 abfällt.
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Obwohl
in der zweiten Ausführungsform
die erste nicht gewebte Faserstruktur 40a und die zweite nicht
gewebte Faserstruktur 40b durch die erste Spinndüse 34a bzw.
die zweite Spinndüse 34b gebildet
werden, ist es auch möglich,
durch den Einsatz des Förderbands 31 das
Formungswerkzeug 32 nach vorne und hinten unter einer einzigen
Spinndüse 34 zu
bewegen, und die erste nicht gewebte Faserstruktur 40a während einer
nach vorne gerichteten Beförderung
zu bilden, sowie die zweite nicht gewebte Faserstruktur 40b während einer
nach hinten gerichteten Beförderung
zu bilden. In dieser Ausführungsform
wird die erste nicht gewebte Faserstruktur 40a mittels
des Formungswerkzeugs 32 und der ersten Spinndüse 34 gebildet.
Als eine Modifikation dieser Ausführungsform ist es aber auch
denkbar, einen vorgeformten Filter (eine erste nicht gewebte Faserstruktur),
der an die Fasern F anschweißbar
ist, auf dem Band eines Förderbands
zu platzieren, auf dem sich das Formwerkzeug nicht befindet, und
ein Dichtungselement auf die erste nicht gewebten Faserstruktur
aufzusetzen, und dann die halb-geschmolzenen Fasern F auf die erste
nicht gewebte Faserstruktur aufzuspinnen. Auch in dieser Modifikation
wird die Formungsoberfläche
durch die erste nicht gewebte Faserstruktur gebildet. Des Weiteren
kann die erste nicht gewebte Faserstruktur durch ein luftdurchlässiges Element
ersetzt werden, welches keine gewebte Faserstruktur darstellt (vorzugsweise
ein Element, welches als Filter fungiert).
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(Dritte Ausführungsform)
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Mit
Bezug auf 7 werden ein Filter und ein
Herstellungsverfahren für
den Filter gemäß einer dritten
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Ein Filter 5 in dieser Ausführungsform
unterscheidet sich vom Filter der ersten Ausführungsform darin, dass eine
im Filterkörper 10 in
der ersten Ausführungsform
gebildete Öffnung
eines Nutabschnitts 11 in der dritten Ausführungsform
geschlossen ist, so dass das im Nutabschnitt 11 enthaltene
Dichtungselement 20 in der dritten Ausführungsform voraussichtlich
noch fester halten wird. Mit Ausnahme des geschlossenen Abschnitts
ist der Filter 5 im Wesentlichen derselbe wie der Filter 1 der
ersten Ausführungsform.
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Als
Element zur Abdeckung der Öffnung
des Nutabschnitts 11 des Filterkörpers 10 wird eine
Deckelplatte 50 verwendet. Die Deckelplatte 50 ist
ein bandartiger Flachkörper,
der aus einer nicht gewebten Faserstruktur, einem Filterpapier,
einem Kunstharzfolie oder dergleichen gebildet und breiter als das
Dichtungselement 20 ist. Die Deckelplatte 50 ist an
Fasern F angeschweißt,
die den Filterkörper 10 bilden,
und zwar an einer Position eines Öffnungsrands 11x des
Nutabschnitts 11, und ist daher am Filterkörper 10 fixiert.
Somit ist die Öffnung
des Nutabschnitts 11 des Filterkörpers 10 von der Deckelplatte 50 verschlossen,
wodurch verhindert wird, dass das im Nutabschnitt 11 enthaltene
Dichtungselement 20 vom Filterkörper 10 abfällt.
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Ein
Herstellungsverfahren für
den Filter 5 wird mit Bezug auf 4 beschrieben.
Eine Filterherstellungsanlage in dieser Ausführungsform ist im Wesentlichen
die selbe wie die Filterherstellungsanlage 30, die vorstehend
in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde,
und wird nicht noch einmal beschrieben.
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Zuerst
wird die Deckelplatte 50 auf die Oberfläche 32e zur Bildung
des Umfangsrandabschnitts des Formungswerkzeugs 32 aufgesetzt.
Als Nächstes
wird auf die Deckelplatte 50 das Dichtungselement 20 aufgesetzt.
Dann wird das Förderband 31 so angetrieben,
dass es das Formungswerkzeug 32 mit konstanter Geschwindigkeit
in der Y-Richtung bewegt. Eine im Wesentlichen konstante Menge von halbgeschmolzenen
Fasern F wird von der Spinndüse 34 gesponnen.
Daher werden, wenn das Formungswerkzeug 32 mit der konstanten
Geschwindigkeit unter der Spinndüse 34 bewegt
wird, die halbgeschmolzenen Fasern F auf die Oberfläche 32f zur
Bildung des Filterungsabschnitt und auf die Oberfläche 32e zur
Bildung des Umfangsrandabschnitts des Formungswerkzeugs 32,
und auch auf das Dichtungselement 20 und die Deckelplatte 50 geschichtet,
und zwar in einer konstanten Dicke fortlaufend in der Y-Richtung
von der Seite des vorderen Rands her.
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Die
geschichteten Fasern F berühren
einander und verschmelzen an den Kontaktpunkten, so dass die Schicht
der Fasern F zu einer nicht gewebten Faserstruktur wird und dabei
den Filterkörper 10 bildet.
Die Kontaktpunkte zwischen den Fasern F und dem Dichtungselement 20 und
die Kontaktpunkte zwischen den Fasern F und der Deckelplatte 50 verbinden
sich jeweils miteinander, und das Dichtungselement 20 wird
am Filterkörper 10 fixiert.
Die Öffnung des
Nutabschnitts 11 des Filterkörpers 10, welcher das
Dichtungselement 20 enthält, ist von der Deckelplatte 50 verschlossen.
Die Deckelplatte 50 kann die gesamte Öffnung des Nutabschnitts 11 bedecken oder
kann die Öffnung
in Umfangsrichtung nur teilweise bedecken.
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In
der dritten Ausführungsform
wird die Deckelplatte 50 auf der Oberfläche 32e zur Bildung
des Umfangsrandabschnitts des Formungswerkzeugs 32 angeordnet,
und das Dichtungselement 20 wird auf der Deckelplatte 50 angeordnet,
und die Fasern F werden darauf geschichtet, um so den Filterkörper 10 zu
bilden. Es ist aber auch möglich,
Fasern zur Bildung eines Filterkörpers
auf die Oberfläche
zur Bildung des Filterungsabschnitts und die Oberfläche zur
Bildung des Umfangsrandabschnitts eines Formungswerkzeugs zu schichten,
ein Dichtungselement und eine Deckelplatte darauf zu platzieren,
und das Dichtungselement und die Fasern F sowie die Deckelplatte
zu verschweißen
bzw. verbinden.
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Die
Ausführungsformen
1 bis 3 verwenden das Dichtungselement 20 mit Vorsprüngen 22 an
der inneren Umfangsoberfläche 21e und
der äußeren Umfangsoberfläche 21f.
Das Dichtungselement 20 kann aber auch fest am Filterkörper 10 fixiert
werden, ohne dass es der Vorsprünge 22 bedarf,
insbesondere wenn das Dichtungselement 20 vorher erwärmt wird,
so dass das Dichtungselement 20 sich in ausreichendem Maß mit den
Fasern F verbindet. Des Weiteren ist, obwohl die Querschnittsform
des Dichtungselements 20 in den vorhergehenden Ausführungsformen
viereckig ist, die Querschnittsform des Dichtungselements 20 nicht
auf ein Viereck beschränkt.
Die Querschnittsform des Dichtungselements 20 kann z.B.
neben der viereckigen Form auch eine Polygonform haben, oder eine
Kreisform, eine Ellipsenform oder dergleichen.
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Was
die Formungsoberfläche
anbelangt, kann ein Teilbereich davon (z.B. ein Umfangsrandabschnitt
von dieser) durch eine Formungsoberfläche eines Formungswerkzeugs
gebildet sein, und ein anderer Teilbereich davon (z.B. ein Filterungsabschnitt)
kann durch eine nicht gewebte Faserstruktur gebildet sein.
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Des
Weiteren kann das Dichtungselement an der Formungsoberfläche wie
in der ersten und zweiten Ausführungsform
angeordnet sein, oder kann an einem Element angeordnet sein, das
mit halb-geschmolzenen Fasern verbindbar ist und auf der Formungsoberfläche angeordnet
ist, wie es bei der dritten Ausführungsform
der Fall ist.
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Während die
Erfindung mit Bezug darauf beschrieben wurde, was als bevorzugte
Ausführungsformen
von ihr angesehen wird, sollte klar sein, dass die Erfindung nicht
auf die offenbarten Ausführungsformen
oder Konstruktionen beschränkt
ist. Die Erfindung soll im Gegenteil verschiedene Modifikationen sowie äquivalente
Anordnungen abdecken.