KR20020016956A - 필터의 융착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필터의 융착방법에 관한 것으로서, 그 목적은 평면상 동일위치에 소정의 간격을 갖는 상/하부 금형에 각각 엔드커버를 안착하고 이 엔드커버의 근접된 위치에 설치된 발열용 광원이나 히터로 상기 상/하부 금형을 회전시키면서 엔드커버를 가열하여 2개의 엔드커버 표면을 균일하게 녹인 다음 이렇게 표면이 녹은 엔드커버를 원통형의 여과지 양단에 엔드커버의 녹인 표면이 닿게 압력을 가하여 융착시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 평면상 동일위치에 소정의 간격을 갖는 2개의 상/하부 금형 (21,22)에 엔드커버(11)를 각각 공급하는 엔드커버공급단계, 상기 엔드커버공급단계에서 공급된 엔드커버(11)를 상/하부 금형(21,22)과 함께 회전시키면서 가열기 (23)로 가열하여 엔드커버(11)의 표면을 소정깊이로 녹이는 용융단계, 상기 용융단계에서 용융된 2개의 엔드커버(11) 사이에 원통형의 여과지(12) 양단이 위치되게 여과지파지유닛(24)을 이용하여 공급하는 여과지공급단계; 상기 용융단계에서 표면이 녹은 2개의 엔드커버(11) 사이에 여과지(12)의 공급이 완료되면 그 양단에서 여과지(12)의 중앙을 향해 가압하여 엔드커버(11)에 여과지(12)를 융착시키는 융착단계, 상기 융착단계에서 융착이 완료되고 나면 여과지파지유닛(24)을 상/하부 금형 (21,22)에서 빼내고 여과지파지유닛(24)을 확장시켜 완성품의 필터를 추출하는 추출단계가 구비됨을 특징으로 하는 필터의 융착방법이다.

Description

필터의 융착방법{method for welding of filter}

본 발명은 필터의 융착방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 엔드커버를 회전시키면서 그 표면을 녹인 다음 엔드커버의 사이에 원통형의 여과지를 놓고 융착시킬 수 있는 필터의 융착방법에 관한 것이다.

일반적으로, 필터는 오일이나 에어중의 이물을 제거하는 것으로, 원통형과 판형으로 나눌 수 있는데 이러한 필터 중에서 원통형의 필터는 원통형 여과지의 양단에 엔드커버가 형성되어 있고 엔드커버의 사이에는 필터의 강성유지를 위하여 다수 내지 수백 여 개 이상의 구멍을 갖는 금속부재가 형성된 것이 대부분이다. 상기 금속부재는 상기 여과지의 내/외면 중 한쪽에 마련된 것과 여과지의 내/외면 양쪽에 마련된 것이 있다.

이러한 필터를 사용 후 폐기 처리하는 하나의 방법으로 통상 지하에 묻어 처리하고 있었으나 이는 환경오염문제가 심각하게 대두되면서 사용한 폐품을 회수하고 폐기 처분할 것을 요구하므로 환경오염을 최소화할 수 있는 제품으로의 개발이 시급한 실정이다.

그러나 상기와 같은 종래의 필터는 소각에 의한 폐기 처분할 수 있으나 이는 여과지의 내/외면에 마련된 금속부재로 인하여 필터를 소각하여도 금속부재가 그대로 남기 때문에 또 하나의 다른 처리단계를 요구되고 부가된 하나의 폐기 처리에 따른 경제적인 부담이 가중되어 실용적이지 못한 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소시키고자 기존의 필터에서 필터로서의 충분한 강성을 갖는 여과지로 전환되면서 엔드커버사이의 여과지 내/외면에 금속부재가 없는 것이 개발되어 있다. 즉, 도 1에 나타낸 바와 같이 필터(10)는 원통형의 여과지(12) 양단에 엔드커버(11)가 고정된 것으로 상기 여과지(11) 내/외측에 금속부재 없는 필터를 사용 후 수집하여 소각시킴으로써 환경오염문제의 최소화를 꾀하고 있다.

상기와 같은 필터의 제작방법은 컨베이어를 따라 이동시키면서 예열하는 예열로 내부를 서서히 통과시켜 일정온도로 예열시킨 다음 금형 위에 엔드커버를 올려놓고 상기 엔드커버와 닿지 않을 정도의 간격(통상 2∼3㎜)으로 설치된 판형의적외선히터를 이용하여 엔드커버의 표면을 녹인다. 이렇게 표면을 녹인 2개의 엔드커버 사이에 원통형의 여과지를 놓고 엔드커버의 양단에서 그 중심을 향하여 눌러 융착시켜 완성품의 필터를 얻는다.

그러나 이러한 종래의 융착방법은 엔드커버와 적외선히터가 모두 고정되고 적외선히터로부터 복사되는 열에 의해 가해지므로 엔드커버와 적외선히터와의 간격은 물론 적외선히터의 배열에 따라 국부적인 온도의 편차가 너무 심하게 발생되었으며 이로 인하여 여과지와 엔드커버의 융착부분이 균일하지 않아 불량발생률이 높게 되는 문제점이 있었다.

특히, 엔드커버와 적외선히터와의 표준간격보다 근접되면 엔드커버가 열에 의해 뒤틀림 변형이 발생되기 쉽고 이렇게 뒤틀림이 발생되면 적외선히터와 닿아 엔드커버의 표피가 타게 되는 문제점이 있으며, 표준간격보다 멀면 엔드커버가 잘 녹지 않아 용융시간이 길어 작업능률이 급격하게 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점들을 해결하기 위해 연구 개발한 것으로서, 평면상 동일위치에 소정의 간격을 갖는 상/하부 금형에 각각 엔드커버를 안착하고 이 엔드커버의 근접된 위치에 설치된 발열용 광원이나 히터로 상기 상/하부 금형을 회전시키면서 엔드커버를 가열하여 2개의 엔드커버 표면을 균일하게 녹인 다음 이렇게 표면이 녹은 엔드커버를 원통형의 여과지 양단에 엔드커버의 녹인 표면이 닿게 압력을 가하여 융착시킬 수 있도록 한 필터의 융착방법을 제공하는데 있다.

도 1은 통상적인 필터의 일부를 절개하여 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 필터의 융착방법을 개략적으로 나타낸 공정도,

도 3a 내지 도 3e는 도 2의 공정에 따른 참고도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 필터 11: 엔드커버 12: 여과지

21: 상부 금형 22: 하부 금형 23: 가열기

24: 여과지파지유닛

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 평면상 동일위치에 소정의 간격을 갖는 2개의 금형에 엔드커버를 각각 공급하는 엔드커버공급단계, 상기 엔드커버공급단계에서 공급된 엔드커버를 금형과 함께 회전시키면서 가열기로 가열하여 엔드커버의 표면을 소정깊이로 녹이는 용융단계, 상기 용융단계에서 용융된 2개의 엔드커버 사이에 원통형 여과지 양단이 위치되게 여과지파지유닛을 이용하여 공급하는 여과지공급단계; 상기 용융단계에서 표면이 녹은 2개의 엔드커버 사이에 여과지의 공급이 완료되면 그 양단에서 여과지의 중앙을 향해 가압하여 엔드커버에 여과지를 융착시키는 융착단계, 상기 융착단계에서 융착이 완료되면 상/하부 금형에서 여과지파지유닛을 빼내고 여과지파지유닛을 확장시켜 완성품의 필터를 추출하는 추출단계가 구비됨을 특징으로 하는 필터의 융착방법이다.

상기 용융단계는 엔드커버공급단계에서 공급된 엔드커버를 금형과 함께 회전시키면서 가열기로 가열하여 엔드커버의 표면을 용융온도이하로 예열하는 예열단계와, 상기 예열단계에서 예열된 엔드커버를 예열단계와 동일한 방법에 의해 용융온도이상으로 가열하여 엔드커버의 표면을 소정깊이로 녹이는 용융단계로 세분화된 것을 특징으로 하는 필터의 융착방법이다.

상기 예열단계와 용융단계의 가열기는 발열용 광원인 할로겐램프, 자외선램프이거나 적외선히터인 것을 특징으로 하는 필터의 융착방법이다.

이하, 본 발명에 따른 필터의 융착방법을 달성하기 위한 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 필터의 융착방법을 개략적으로 나타낸 공정도이고, 도 3a 내지 도 3e는 도 2의 각각에 공정에 따른 제조장치를 참고적으로 나타낸 도면들이다.

엔드커버공급단계: 평면상 동일위치에 여과지(12)의 길이보다 약간의 여유를 갖는 간격으로 설치된 2개의 상/하부 금형(21,22)에 엔드커버(11)를 각각 공급한다. 이때, 상/하부 금형(21,22)에는 엔드커버(11)가 이탈되지 않도록 흡착수단 등을 마련하여야 한다.

용융단계: 상기 엔드커버공급단계에서 공급된 엔드커버(11)를 상/하부 금형 (21,22)과 함께 회전시키면서 가열기(23)로 가열하여 엔드커버(11)의 표면을 겔과 같은 상태로 녹인다. 이때, 엔드커버(11)의 용융깊이는 여과지(12)의 양단을 삽입하고자하는 깊이에 따라 다르나 엔드커버(11)의 두께가 3㎜라 하면 1∼2㎜의 깊이만이 용융되게 조절하여야 한다.

상기 엔드커버(11)는 가열기(23)가 고정된 상태에서 상/하부 금형(21,22)과 함께 회전되면서 가열되기 때문에 가열하고자하는 부분이 균일하게 가열된다. 또 엔드커버(11)의 분당 회전수는 그 직경에 따라 다르나 대략적으로 분당 20∼80정도로 회전시킴이 바람직하며, 그 이유는 직경이 작으면 빠르게 회전시키고 직경이 크면 느리게 회전시킴으로써 엔드커버(11)의 가열시간을 균일화할 수 있기 때문이다.

상기 가열기(23)는 발열용 광원, 예를 들어 자외선램프나 할로겐램프 등을사용할 수 있고 적외선히터를 사용하여도 무방하며, 금형(21,22)의 중심에서 소정의 반경위치에 사방으로 배열되어 전체적인 형상이 바람개비 형상으로 설치되고 금형(21,22)에서 엔드커버(11)의 직경 내지 용융부분의 폭에 따라 그 위치를 조정할 수 있어야 한다. 상기 가열기(23)에는 그 외부로 발산되는 열을 한 곳으로 모아주는 갓이 씌워져야 한다.

상기 가열기(23)의 조전으로는 가급적이면 순간적으로 고열량의 가열이 가능하고 적외선 방출에 의한 가열시간이 단축되며 예열이 필요 없어 필요시에만 사용하여 전력낭비를 줄일 수 있고 설치, 조작이 용이한 것이면 족하다.

그리고 상기 가열기(23)는 엔드커버(11)의 용융작업을 완료하고 나면 다음 공정의 여과지파지유닛(24)이 들어오더라도 지장이 없도록 원래위치로 복귀될 수 있어야 한다.

여과지공급단계: 상기 용융단계에서 용융되어 대기중인 2개의 엔드커버(11) 사이에 원통형의 여과지(12) 양단이 위치되게 공급한다. 상기 여과지(12)는 여과지파지유닛(24)에 의해 정형되고 상/하 양단이 여과지파지유닛(24)에서 균일하게 도출된 상태로 공급되어야 한다.

융착단계: 상기 용융단계에서 표면이 녹은 2개의 엔드커버(11) 사이에 여과지(12)의 공급이 완료된 후 상/하부 금형(21,22)을 상승 및 하강시켜 여과지파지유닛(24)의 상/하 양단에 닿도록 가압한다. 이때, 여과지파지유닛(24)에 파지된 여과지(12)의 양단은 엔드커버(11)의 용융표면을 파고 들어가게 되고 엔드커버(11)의 용융부분을 파고 들어간 여과지(12)부분은 엔드커버(11)의 용융물이 침투되어 융착되게 된다.

추출단계: 상기 융착단계에서 융착이 완료되고 나면 상/하부 금형(21,22)을 원위치로 복귀시키고 여과지파지유닛(24)을 빼내어 확장시킨 후 완성품의 필터를 추출해낸다.

그리고 본 발명에 따른 필터의 융착방법에서 용융단계는 상기 엔드커버공급단계에서 공급된 엔드커버를 상/하부 금형(21,22)과 함께 회전시키면서 가열기(23)로 가열하여 엔드커버(11)의 표면을 용융온도이하로 예열하는 예열단계와, 상기 예열단계에서 예열된 엔드커버(11)를 예열단계와 동일한 방법에 의해 용융온도이상으로 가열하여 엔드커버(11)의 표면을 소정깊이로 녹이는 용융단계로 세분화하여도 무방하다.

이와 같이 용융단계에 예열단계가 부가된 경우 엔드커버(11)를 예열할 때에는 그 사용처의 용도에 따라 그 재질이 다르므로 그 재질의 용융온도보다 대략 20∼30℃ 정도 낮은 온도로 예열함이 바람직하다. 그 이유는 용융단계에서 짧은 시간 내에 쉽게 엔드커버(11)의 표면깊이 1∼3㎜정도를 녹여야 하기 때문이다.

이렇게 용융단계에 예열단계가 부가된 경우에는 예열단계와 용융단계에서 가열기(23)와 엔드커버(11)의 분당회전수는 제어의 단순화를 위하여 동일한 조건으로 가동시킴이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 엔드커버와 적외선히터가 모두 고정되어 정적인상태에서 적외선히터의 복사열을 이용하여 융착 제조하는 종래의 융착방법과는 달리 본 발명의 융착방법은 평면상 동일위치에 소정의 간격을 갖는 상/하부 금형에 각각 엔드커버를 안착하고 이 엔드커버의 근접된 위치에 설치된 발열용 광원이나 히터로 상기 상/하부 금형을 회전시키면서 엔드커버를 가열하여 2개의 엔드커버 표면을 균일하게 녹인 다음 이렇게 표면이 녹은 엔드커버를 원통형의 여과지 양단에 엔드커버의 녹인 표면이 닿게 압력을 가하여 융착시킬 수 있는 특유의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 평면상 동일위치에 소정의 간격을 갖는 2개의 상/하부 금형(21,22)에 엔드커버(11)를 각각 공급하는 엔드커버공급단계, 상기 엔드커버공급단계에서 공급된 엔드커버(11)를 상/하부 금형(21,22)과 함께 회전시키면서 가열기(23)로 가열하여 엔드커버(11)의 표면을 소정깊이로 녹이는 용융단계, 상기 용융단계에서 용융된 2개의 엔드커버(11) 사이에 원통형의 여과지(12) 양단이 위치되게 여과지파지유닛(24)을 이용하여 공급하는 여과지공급단계; 상기 용융단계에서 표면이 녹은 2개의 엔드커버(11) 사이에 여과지(12)의 공급이 완료되면 그 양단에서 여과지(12)의 중앙을 향해 가압하여 엔드커버(11)에 여과지(12)를 융착시키는 융착단계, 상기 융착단계에서 융착이 완료되고 나면 여과지파지유닛(24)을 상/하부 금형(21,22)에서 빼내고 여과지파지유닛(24)을 확장시켜 완성품의 필터를 추출하는 추출단계가 구비됨을 특징으로 하는 필터의 융착방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 용융단계는 상기 엔드커버공급단계에서 공급된 엔드커버를 상/하부 금형(21,22)과 함께 회전시키면서 가열기(23)로 가열하여 엔드커버 (11)의 표면을 용융온도이하로 예열하는 예열단계와, 상기 예열단계에서 예열된 엔드커버(11)를 예열단계와 동일한 방법에 의해 용융온도이상으로 가열하여 엔드커버 (11)의 표면을 소정깊이로 녹이는 용융단계로 세분화됨을 특징으로 하는 필터의 융착방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 예열단계와 용융단계의 가열기(23)는 발열용 광원인 할로겐램프를 사용하는 것을 특징으로 하는 필터의 융착방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 예열단계와 용융단계의 가열기(23)는 적외선히터를 사용하는 것을 특징으로 하는 필터의 융착방법.