JP6046495B2 - フィルタエレメントを生産する方法 - Google Patents

Description

本発明は、作動液、潤滑油、又は燃料などの液体を濾過するためのフィルタエレメントを生産する方法であって、少なくとも一つのフィルタ媒体の一つ以上の層で作られたフィルタマット繊維の少なくとも一部分を提供する工程と、環状体を形成するために少なくとも一部分の端部を接続し、サポートチューブ上に環状体を配置する工程と、を備えるフィルタエレメントを生産する方法を提供する。

産業において、連続的な作業で使用される液体から不純物を取り除くために使用されるフィルタエレメントは、多くの従来例から知られている。例えば、特許文献１は、非常にポピュラーで、関連システムで幅広く使用される非常に有効なものを示す。仮に、フィルタマットが不純物で詰まった場合、フィルタエレメントは、新しく使用されてはいないものに交換されなければならない。このようなフィルタエレメントの使用に照らしてみると、最初にセットされるものと、交換用の多くのフィルタエレメントを準備する必要がある。このようなフィルタエレメントは「大量生産品」と言われる。従って、簡易で、効率良く生産できるフィルタエレメントを提供することが経済的に重要である。

特許文献１によると、孔付きのフィルム繊維で作られた外側スリーブを備えるフィルタエレメントは、閉鎖シリンダが外側スリーブを形成するフィルム繊維で作られる。この場合、フィルム繊維のオーバラップする端部は長手方向の溶接によって接続し、環状体は筒状の外側スリーブに挿入される。挿入を容易にするため、筒状の外側スリーブへの挿入を容易にするインサートコーンをもたらすように、プリーツが環状体の前端に形成されている。

欧州特許第１０１５０９５号明細書

上記の説明に基づき、本発明の目的は、非常に効率良く、経済的な方法でこのようなフィルタエレメントを生産することができる方法を提供する。

本発明は、請求項１で特定されたａ）〜ｄ）の工程を備える方法でこの目的を達成することができる。

これは、フィルタエレメントの外側スリーブは予め組み立てられた環状体に形成されるようにして行われる。環状体はプリーツフィルタマット繊維で作られ、内側サポートチューブ上に配置され、フィルタ繊維の少なくとも一つの最初の平坦な素材部分が環状体の周りに配置され、その後、オーバラップする端部領域が互いに接続される。

本発明の方法は、従来例と比較して簡易であり、フィルム繊維が環状体の外側の周りに配置され、長手方向に溶接部分が形成され、そして、この簡易な構成は生産コストを小さくする。フィルム繊維の端部領域、又はより特別にはフィルム繊維の少なくとも一つの素材の端部領域は、長手方向の溶接部を形成することによって接続される。生産されるフィルタエレメントに依存して、サポートチューブは開口を有し、及び／又はフィルム繊維は多数の孔を有することが可能である。本発明による方法の有利な実施形態は、従属請求項に規定されている。

特別に有利なアプローチは、フィルム繊維の少なくとも一つの素材部分が、その端部領域が接続される前に、環状体の周りに取り付けられるようにすることである。結果として、フィルタマットのプレストレスが、フィルタマットの許容範囲（プリーツハイト）に依存しなくなる。仕上げ状態で得られるプレストレスに拘わらず軸方向への挿入移動を取り除くために、外側スリーブとフィルタマットとの間のいかなる摩擦も生じないため、すりへりも生じない。更に、外側スリーブの所望のプレストレスを得るために、フィルム上での収縮化などの後処理の必要がなく、フィルムマット繊維の温度勾配がない。

好ましくは、オーバラップする端部領域の接続は、熱接続方法によって実施される。もし外側スリーブを形成するフィルムがポリアミド合成物又はポリエチレン合成物で作られるならば、又はもしフィルムが良好な熱粘着性を有するポリエステル又はエポキシポリウレタン又は合成樹脂材料で作られるならば、接続は超音波溶接又はレーザ溶接によって行うことも可能である。

後者の場合、レーザ溶接作業は、フィルムの材料がレーザを透過させないバリア層を形成しない場合に、レーザを透過させないバリア層を使用することによって実施されることができる。

適切な材料が適用されると、溶接作業は溶接フィルタなしで実施されることができる。一方、溶接フィラーが溶接作業の前にオーバラップする端部領域の間に挿入される。

これに関して、レーザを透過しないバリア層としてのフィルムは溶接フィラーとして使用されることができる利点がある。

フィルムを環状体に巻き付けることに関する一つのアプローチは、送り移動によって最初は平らなフィルム繊維上で作用し、環状体の周りにフィルム繊維を形成する移動可能な成形体を使用することができる。この場合において、周方向に延びている要素と共に送り移動が行われ、フィルム繊維が環状体の周囲に巻き付けられたとき、フィルム繊維が取り付けられる。

請求項１１によると、本発明の主題は、請求項１〜１０の方法によって作られたフィルタエレメントである。
本発明は図面を参照して以下で詳細に説明される。

本発明の方法によって作られたフィルタエレメントの斜視図である。 エンドキャップを有しない図１のフィルタエレメントの方向から見た斜視図である。 図２のIII の領域を拡大した詳細図である。 初期位置に配置された成形体を処理システムの形態で簡易に示す斜視図である。 図４の処理システムの形態において、閉鎖した処理位置に配置された成形体を示す正面図である。

全体として図１に示すフィルタエレメント２は、二つのエンドキャップ４，６の間に位置し、合成樹脂材料で射出成形された多数の孔を有するフィルム繊維８で作られた外側スリーブを有する。フィルム繊維８の孔は、符号１０で示された３つの領域でのみ示されている。フィルム繊維８は、図２及び３から容易に識別できる構成を有する環状体１２を囲んでいる。明らかなように、環状体１２は、折り曲げられたフィルタマット繊維１４を有している。フィルタマット繊維１４は、プリーツの形態であって、液体のための開口部を有する内側サポートチューブを囲んでいる。図３は、フィルム繊維８の端部１８，２０がそれぞれ他の端部の面に位置していることが示されている。オーバラップ領域２４は、形成された外側のスリーブが長手方向の溶接部２２で溶接され密着している。

図４及び５は、個々の場合において、本発明の方法を実施するための処理システムを最も簡単化した図を示す。図４から明らかであるように、フィルム繊維８は、先ず最初に、予め組み立てられた環状体１２の下で平らな素材の形態で配置される。環状体１２はサポートチューブ１６を囲むフィルタマット１４を備えている。図４において、フィルタ繊維８は、送りフィンガー（不図示）によって上方へ動かされ、環状体１２の外側に配置される。下側の成形体２６は、移動矢印３２の方向で動かされる一方、上側の成形体２８，３０は、それらに割り当てられた移動矢印３２の方向で、環状体１２の中心方向に動かされる。その結果、システムは図５で示される閉じた状態となる。この状態において、フィルム繊維８の一端部１８，２０のそれぞれは、図３に示すように、オーバラップ領域２４が形成されるように他端部の面上の一つに配置され、長手方向の溶接部２２を形成する溶接作業が実施される。この工程が行われる前、すなわち、外側スリーブが閉じる前に、外側スリーブにプレストレスが与えられ、引張応力が外周方向でフィルム繊維８に生じる。これは、例えば、引張手段（不図示）が、フィルム繊維の端部をオーバラップする前にフィルム繊維の端部１８，２０に作用し、又は図５に示すように、上側の成形体が閉じた位置でフィルム繊維の外面に位置するとき、上側の成形体２８，３０が曲がった矢印３４の方向で移動し、フィルム繊維８が取り付けられる。

実際の溶接作業の前に、フィルム繊維８の端部１８，２０は、一つ以上の圧力作用片３６によって一緒に保持される。この場合の例において、接続は、移動矢印３２にしたがって移動するレーザユニット３８を使用してレーザ溶接によって行われる。図５から明らかであるように、レーザユニット３８は正面に圧力作用体４０を有し、オーバーラップ領域２４に対して上方に移動することができる。レーザ光を伝えるプレキシガラスのために意図された圧力作用体は、溶接作業中に溶接領域を圧縮する。

レーザ光を透過しない合成プラスチック材料で作られたフィルム繊維８の場合において、及びレーザ溶接に適するレーザ不透過バリア層を形成する場合において、もし合成樹脂材料が熱間シーリング方法に役立つならば、溶接作業は溶接フィラーなしで実施される。溶接フィラーがないときは、接続はレーザ溶接に変わり超音波溶接によって実施することもできる。しかし、溶接フィラーは、ホットメルト吸着プロセスを実施するため超音波溶接に関して、レーザ溶接の場合のように使用することができる。レーザ溶接作業に関して、図３の符号４２で示されるこのような溶接フィラーは、フィルム繊維８の端部１８，２０間のオーバラップ領域２４でフィルムの帯の形態で挿入される。この場合、溶接フィラーは、ポリブチレンテレフタレートで作られたフィルムとすることができる。「Ｖｅｓｔｏｄｕｅ（登録商標）」の名前で販売されるこのようなＰＢＴフィルムは、熱溶接作業中に一種のホットメルト接着剤を形成することができる。更に、このようなフィラーは、もし溶接作業がレーザ溶接によって実施されるならば、レーザ光を透過しないバリア層として提供される。

請求項で開示された方法は、プリーツの形態で折り曲げられたフィルム媒体の一つ以上の層で作られたフィルタマット繊維１４の部分の使用を提供する。この場合、層を多層で構成することができ、積み重ねられた層は隙間無く密着した合成物を形成する。

バリア層は、フィルム上に蒸発金属を析出すること（スパッタリングすること）によって、又はフィルム上に部分的に印刷することによって作られることができる。

Claims (9)

1. 作動液、潤滑油、又は燃料などの液体を濾過するためのフィルタエレメント（２）を生産する方法であって、
   （ａ）少なくとも一つのフィルタ媒体の一つ以上の層で作られたフィルタマット繊維（１４）の少なくとも一部分を提供する工程であって、前記フィルタマット繊維（１４）はフィルム繊維（８）にプレストレスを与えるためのプリーツを有する、工程と、
   （ｂ）環状体（１２）を形成するために前記フィルタマット繊維（１４）の少なくとも一部分の端部同士を相互接続し、サポートチューブ（１６）上に前記環状体を配置する工程と、
   （ｃ）合成樹脂材料で成形された多数の孔を有する前記フィルム繊維（８）の少なくとも一つの素材を、前記サポートチューブ（１６）上に配置された前記環状体（１２）の外側に巻き付ける工程と、
   （ｄ）前記フィルム繊維（８）の少なくとも一つの素材の端部領域（２４）を他の端部領域に配置し、オーバラップする端部領域（２４）を互いに接続する工程であって、前記フィルム繊維（８）に張力を与えながら移動可能な上下の成形体（２６，２８，３０）と共に前記フィルム繊維（８）で作られる外側スリーブを閉じて、一つ以上の圧力作用片（３６）によって前記フィルム繊維（８）のオーバラップする前記端部領域（２４）を保持し、レーザユニット（３８）によって前記フィルム繊維（８）のオーバラップする前記端部領域（２４）を溶接することによって前記端部領域（２４）を接続する工程と、を備えるフィルタエレメントを生産する方法であって、
   前記フィルム繊維（８）の少なくとも一つの素材の端部領域（２４）を接続する前に、前記フィルム繊維（８）の少なくとも一つの素材を環状体（１２）の周りに取り付けることを特徴とする方法。
2. 熱接続方法（３８）によって、オーバラップする端部領域（２４）を接続することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 溶接処理に適する合成樹脂材料で作られた前記フィルム繊維（８）を使用することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. レーザを透過しないバリヤ層（４２）を使用するレーザ溶接（３８）によって、オーバラップする端部領域（２４）を接続することを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
5. 溶接フィラーを使用せずに溶接を実施することを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の方法。
6. 溶接作業の前に、溶接フィラー（４２）をオーバラップする端部領域（２４）の間に挿入することを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の方法。
7. レーザを透過しないバリヤ層として提供されるフィルム（４２）を溶接フィラーとして使用することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 環状体（１２）へのフィルムの巻き付けを、平らな前記フィルム繊維（８）に作用する成形体（２６，２８，３０）の送り移動によって実施することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
9. 溶接作業中に、圧力作用片（４０）を送り移動することによって、前記フィルム繊維（８）のオーバラップするそれぞれの端部領域（２４）を互いに対して押し付けることを特徴とする請求項２〜８の何れか一項に記載の方法。

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