KR20130016274A - 웹-형상의 여과 매체를 접철하기 위한 장치 및 지그재그 형상으로 접철된 여과 부재를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

웹-형상의 여과 매체를 접철하기 위한 장치 및 지그재그 형상으로 접철된 여과 부재를 제조하기 위한 방법 Download PDF

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클라우스 게볼프
크리스티안 가이거
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만 운트 훔멜 게엠베하
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Abstract

웹 형태의 여과 매체(12)로부터 지그재그 형태로 접철된 여과 부재(13), 특히 자동차의 여과 부재를 제조하기 위한 장치(10)와 방법이 기재되어 있다. 공급 장치(18, 22)를 통해 웹 형태의 여과 매체(12)를 초음파 엠보싱 장치부(24)로 공급하여 여과 매체(12)에 절곡선을 엠보싱한다. 이어서, 상기 절곡선을 따라 여과 매체(12)를 접철 장치(42)에 의해 접철한다. 엠보싱 중에 상기 절곡선을 따라 다층 여과 매체(12)의 층들(14, 16)을 용접한다.

Description

웹-형상의 여과 매체를 접철하기 위한 장치 및 지그재그 형상으로 접철된 여과 부재를 제조하기 위한 방법{DEVICE FOR FOLDING A WEB-SHAPED FILTER MEDIUM AND METHOD FOR PRODUCING A FILTER ELEMENT FOLDED IN A ZIGZAG SHAPE}
본 발명은 특히 자동차의 여과 부재의 웹 형태의 여과 매체를 접철하기 위한 장치로서, 웹 형태의 여과 매체를 공급하기 위한 장치, 에너지를 도입하기 위한 엠보싱 장치부, 특히 웹 형태의 여과 매체의 절곡선을 엠보싱하기 위한 초음파-엠보싱 장치부 및 절곡선을 따라 웹 형태의 여과 매체를 접철하기 위한 접철 장치를 구비하고 있는 장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 웹 형태의 여과 매체로부터 특히 자동차의 지그재그 형태로 접철된 여과 부재를 제조하기 위한 방법으로서, 공급 장치를 통해 상기 웹 형태의 여과 매체를 에너지 도입 엠보싱 장치부, 특히 초음파 엠보싱 장치부로 공급하고, 상기 엠보싱 장치부에 의해 웹 형태의 여과 매체에 절곡선을 엠보싱하고, 이어서 상기 절곡선을 따라 여과 매체를 접철 장치에 의해 접철하는 방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 여과 부재에 관한 것이다.
WO 98/17573에는 웹 형태의 여과 매체를 접철하기 위한 장치가 공지되어 있다. 상기 여과 매체는 롤러로부터 엠보싱 장치부로 안내된다. 상기 엠보싱 장치부는 2개의 엠보싱 롤러와 소위 진동 구조체의 일부로서 2개의 초음파봉으로 구성되어 있다. 상기 초음파봉은 통과하는 여과 매체의 소정 위치를 엠보싱하여 후속 가정에서 굴곡이 이루어지도록 한다.
최근에 여과 부재로 접철된 다층 웹 형태의 여과 매체가 사용되고 있다. 최종 여과 부재에서 여과 매체의 층들이 서로 분리되는 것을 방지하기 위해서 엠보싱과 접철을 실시하기 전에 공지의 다층 여과 매체에서 상기 층들을 별도의 가공 공정으로 서로 연결시킨다. 그러나 이렇게 연결된 층들은 엠보싱 공정과 접철 공정에서 상대적인 위치 이동이 더 이상 일어나지 않는다. 이러한 방법은 다층 여과 매체의 접철을 어렵게 한다.
본 발명의 과제는 다층 웹 형태의 여과 매체를 단순하면서 정밀하게 접철할 수 있고 최종 접철된 여과 부재에서 층들을 서로 안정적으로 연결하는 상술한 형태의 장치와 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따르면, 상기 과제는 절곡선을 따라 엠보싱할 때 다층 여과 매체의 층들을 용접하기 위한 에너지 도입 엠보싱 장치부, 특히 초음파-엠보싱 장치부를 구성함으로써 해결된다.
본 발명에 따르면, 상기 에너지 도입 엠보싱 장치부는 동시에 절곡선을 따라 여과 매체를 엠보싱하고 층들을 서로 용접하도록 구성되어 있다. 상기 여과 매체는 환경적인 영향에 대해 내구성이 있게, 특히 견고하게 절곡선을 따라 적층된다. 이러한 방법은 접철된 상태의 여과 매체의 안정성을 증가시킨다. 뿐만 아니라, 절곡선을 따라 층들이 정확하면서 안정적으로 연결되어 후속 과정에서 접철이 용이하게 되고 향상된다. 특히 상기 층들을 서로 용접하여 각 층의 내부에서 재료가 안정화되는 등 층 결합 또는 용접시 결합 강도가 적어도 매우 크다.
에너지 도입 엠보싱 장치부로서 초음파 엠보싱 장치부를 이용하는 것이 바람직하다. 그러나 이와 달리 열 칼렌더, 레이저 또는 그 밖의 에너지원에 의해 에너지를 도입할 수도 있다.
유리한 실시형태에 있어서, 다층 여과 매체의 층들을 엠보싱하기 전에 서로 미리 연결하지 않는다. 층 결합, 특히 적층을 위해 미리 가공하는 공정도 필요하지 않다. 상기 층들은 엠보싱 공정 전까지 서로 평면으로 이완되고 서로에 대해 상대적으로 위치 이동할 수 있다. 엠보싱 및 접철시 일어날 수 있는 층간 응력의 균형을 매우 단순하게 유지할 수 있다. 이로 인해 엠보싱 공정과 접철 공정이 단순화된다.
또 다른 유리한 실시형태에 있어서, 상기 초음파 엠보싱 장치부는 웹 형태의 여과 매체를 지그재그 형태로 접철하기 위해 정렬 장치부를 후속 과정에 배치할 수 있다. 상기 여과 매체는 엠보싱 및 용접 과정과 직접 연결된 정렬 장치부에 의해 접철할 수 있다. 이에 따라 절단선을 각각 엠보싱한 후에 상기 층들을 단순하게 서로 정렬하여 응력을 감소시킴으로써 접철 공정을 더욱 단순화하면서 정밀도를 증가시킬 수 있다.
상기 다층 여과 매체의 층들 중 적어도 하나는 격자, 특히 합성수지 격자를 포함할 수 있다. 격자는 여과 매체의 안정성을 향상시킨다. 합성수지는 초음파-엠보싱 장치부에 의해 가열, 엠보싱 및 나머지 층과의 용접을 단순하게 할 수 있다.
상기 다층 여과 매체의 층들 중 적어도 하나는 용융 발포층을 더 포함하는 것이 유리할 수 있다. 용융 발포층의 3차원 저장 구조에 의해 여과 성능이 매우 양호해지고 여과 부재의 수명이 증가한다. 용융 발포층은 단순하게 성형, 엠보싱 및 용접할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체에서 유동 방향으로 예비 여과층과 미세 여과층을 서로 밀착 연결하되, 상기 예비 여과층의 원료면에는 제1지지층을 형성하고 미세 여과층의 정제면에는 제2지지층을 형성하여 인장 또는 압력이 가해지는 상태에서 종방향 또는 횡방향의 힘을 흡수하되, 상기 2개의 지지층은 각각 종방향 또는 횡방향으로 서로 다른 평균적인 최대 인장력을 갖는다. 이와 관련하여, 특히 웹 형태, 바람직하게는 장방형의 여과 매체가 그의 가장 큰 길이를 포함하는 방향, 특히 제조시 여과 매체의 공급 방향을 종방향으로서 정의한다. 상기 여과 매체의 폭을 따라 종방향에 대해 수직이고 바람직하게는 여과 매체가 접철되는 방향을 횡방향으로서 정의한다.
이러한 서로 다른 안정성에 의해서 경우에 따라 절곡 상태에서 적층-, 롤러 절단-, 엠보싱- 및 정렬 공정시 종- 및 횡방향으로 중간층을 중심으로 바깥층의 길이 차이가 보상되고 이에 따라 가공성이 개선되거나 소정의 매체 배치구성에 있어 우선적으로 확보된다는 장점이 있다. 상기 여과 부재의 접철 주름부와 말단 디스크의 결합을 위해 필요한 강직도는 여과 매체를 열가소성 말단 디스크와 용접할 때 또는 점성이 있는 접착제에 여과 매체를 침지할 때 필수적으로 요구되는 것으로, 지지층에 의해 횡방향 힘을 흡수하는데 있어 유리하다.
추가로 소정의 실시형태에 있어서, 상기 지지층은 여과 매체의 패키징을 방지하기 위한 배수 기능을 수행하는 것이 유리할 수 있다. 이 경우, 상기 지지층의 또 다른 장점은 접철부를 통해 서로 인접해 있는 지지층으로 인해 유동이 허용되기 때문에 접철부를 "일괄적으로" 유도할 수 있다는데 있다.
인장이 가해지는 상태에서 특성을 측정할 때에는 일반적으로 기계 진행 방향(종방향)과 횡방향에 대해 각각 분리되는 폭 기준의 파괴 강도는 DIN EN ISO 1924-2에 따라 다음과 같은 등식을 통해 측정된다:
Figure pct00001
상기 식에서
Figure pct00002
는 뉴턴 단위의 최대 인장력의 평균값이고 b는 밀리미터 단위의 탐침의 초기 폭을 의미한다. 표준에 따르면 b = 15 mm이고 탐침의 길이는 적어도 180 mm이다. 상기 평균 최대 인장력을 측정하기 위해서 적어도 10번의 인장 시험이 필요하다. 이하에서는 뉴턴 단위의 최대 인장력의 평균값의 재료 파라미터를
Figure pct00003
로 나타낸다. 표준에 따르면 폭 b의 고정된 시험값을 15 mm로 정의하고 있기 때문에 이로부터 폭 기준의 파괴 강도를 수시로 계산할 수 있다.
이하, 다른 재료 파라미터로서 DIN 53121에 따라 측정된 폭 기준의 굴곡강도 S를 이용한다. 상기 표준은 다양한 측정 방법을 제공하고 있으며, 바람직하게는 폭이 b인 장방형의 탐침을 폭 방향으로 삽입하고 삽입부로부터 거리 I로 힘 F을 가함으로써 힘이 가해지는 지점의 위치 이동으로서 최대 변위 f를 얻을 수 있다. 이들 값을 하기 식에 대입하여 폭 기준의 굴곡강도 S를 계산할 수 있다.
Figure pct00004
일 실시형태에 있어서, 상기 횡방향 힘을 흡수하는 여과 매체의 지지층의 종방향 평균 최대 인장력은 10 N보다 크다.
유리한 일 실시형태에 있어서, 상기 횡방향 힘을 흡수하는 여과 매체의 지지층의 횡방향 평균 최대 인장력은 20 N보다 크다.
일 실시형태에 있어서, 상기 종방향 힘을 흡수하는 여과 매체의 지지층의 종방향 평균 최대 인장력은 20 N보다 크다.
유리한 일 실시형태에 있어서, 상기 종방향 힘을 흡수하는 여과 매체의 지지층의 횡방향 평균 최대 인장력은 10 N보다 크다.
일 실시형태에 있어서, 상기 횡방향 힘을 흡수하는 여과 매체의 지지층의 종방향 폭 기준의 굴곡강도는 0.1 N·mm보다 크고, 특히 0.15 N·mm보다 크다.
일 실시형태에 있어서, 상기 횡방향 힘을 흡수하는 여과 매체의 지지층의 횡방향 폭 기준의 굴곡강도는 0.3 N·mm보다 크고, 특히 0.4 N·mm보다 크다.
유리한 일 실시형태에 있어서, 상기 종방향 힘을 흡수하는 여과 매체의 지지층의 종방향 폭 기준의 굴곡강도는 0.3 N·mm보다 크고, 특히 0.45 N·mm보다 크다.
일 실시형태에 있어서, 상기 종방향 힘을 흡수하는 여과 매체의 지지층의 횡방향 폭 기준의 굴곡강도는 0.1 N·mm보다 크고, 특히 0.15 N·mm보다 크다.
일 실시형태에 있어서, 상기 지지층은 각각 교차하는 코드를 포함하는 격자 형태로 형성되되, 상기 교차 코드는 코드 각도를 고정시킨다.
일 실시형태에 있어서, 상기 횡방향의 힘을 받는 여과 매체의 지지층을 수용하기 위한 코드 각도는 70˚ 내지 120˚의 범위, 바람직하게는 80˚ 내지 100˚의 범위, 특히 바람직하게는 90˚이다.
일 실시형태에 있어서, 상기 종방향의 힘을 받는 여과 매체의 지지층을 수용하기 위한 코드 각도는 40˚ 내지 80˚의 범위, 특히 50˚ 내지 70˚ 범위에 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체의 예비 여과층은 두께 범위가 0.1 mm 내지 1 mm이고 평량 범위가 40 g/m2 - 200 g/m2인 용융 발포층으로 형성된다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체의 용융 발포층의 두께는 0.2 mm 내지 0.4 mm이고 평량은 90 g/m2 내지 110 g/m2이다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체의 예비 여과층 및/또는 미세 여과층의 섬유 직경 범위는 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛이다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체의 예비 여과층 및/또는 미세 여과층은 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)-용융 발포체, 폴리아미드(PA)-용융 발포체, 폴리프로필렌(PP)-용융 발포체와 폴리에테르설폰(PES)-용융 발포체로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료로 제조된다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체의 미세 여과층은 두께 범위가 0.5 mm 내지 1.5 mm이고 평량 범위가 40 g/m2 내지 200 g/m2인 용융 발포층으로 형성된다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체의 용융 발포층의 두께는 0.6 mm 내지 1.0 mm이고 평량은 90 g/m2 내지 110 g/m2이다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체는 추가로 제3여과층을 포함한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체의 제3여과층은 두께 범위가 0.1 mm 내지 1 mm이고 평량 범위가 10 g/m2 내지 100 g/m2인 용융 발포층으로 형성된다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체의 용융 발포층의 두께는 0.2 mm 내지 0.4 mm이고 평량은 30 g/m2 내지 60 g/m2이다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체의 제3여과층은 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)-용융 발포체, 폴리아미드(PA)-용융 발포체, 폴리프로필렌(PP)-용융 발포체와 폴리에테르설폰(PES)-용융 발포체로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료로 제조된다.
일 실시형태에 있어서, 상기 여과 매체의 제3여과층의 섬유 직경 범위는 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛이다.
일 실시형태에 있어서, 상기 제3여과층은 절대 분리기(absolute separator)로서 형성된다.
일 실시형태에 있어서, 상기 지지층은 격자-스펀본드(spunbond), 스펀본드-스펀본드, 스펀본드-여과층과 격자-여과층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 조합물로 구성된다.
또 다른 유리한 실시형태에 있어서, 상기 초음파 엠보싱 장치부는 엠보싱 돌기를 구비한 엠보싱 롤러, 초음파 작동 초음파봉 및 특히 적어도 상기 초음파봉과 함께 구성되는 엠보싱 펀치를 포함한다. 이러한 방법으로, 상기 웹 형태의 여과 매체는 절곡선을 따라 가공 단계에서 연속적인 방법으로 단순하게 엠보싱 및 용접될 수 있다.
상기 여과 매체의 이송 방향으로 엠보싱 롤러 전후방 위치에 각각 특히 구동형 닙 롤러를 배치하는 것이 유리할 수 있다. 상기 엠보싱 롤러에 대한 닙 롤러의 위치는 엠보싱 롤러를 통한 유입 각도와 유출 각도를 조절하기 위해 변경될 수 있다. 상기 구동형 닙 롤러는 여과 매체 웹을 이송하기 위해 이용할 수도 있다. 상기 닙 롤러의 속도를 조절하는 것이 유리할 수 있다. 상기 닙 롤러는 여과 매체 웹의 특성, 특히 재료 조성, 층 두께 및/또는 치수에 대해 위치 및/또는 속도를 적절히 조절하여 엠보싱 및 용접을 최적화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 과제는 절곡선을 따라 엠보싱시 다층 여과 매체의 층들을 용접함으로써 공정 기술적으로 해결된다. 본 발명에 따른 장치와 관련하여 위에서 열거한 장점들은 상기 방법과 그의 유리한 구성을 위해 적절히 적용된다.
상기 방법의 유리한 구성에 있어서, 상기 여과 매체는 엠보싱 돌기, 초음파 작동 초음파봉 및 특히 적어도 상기 초음파봉과 함께 구성되는 엠보싱 펀치에 의해 엠보싱 및 용접될 수 있다.
엠보싱 및 용접 후에 다층 여과 매체를 정렬 장치부에 의해 지그재그 형태로 접철하는 것이 유리할 수 있다.
뿐만 아니라 상기 과제는 본 발명에 따른 장치 및/또는 본 발명에 따른 방법에 따라 제조되는 여과 부재에 의해 해결된다.
본 발명의 추가 장점, 특징과 상세는 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하는 후술하는 기재내용으로부터 분명해진다. 당업자라면 도면, 상세한 설명, 청구범위에 개시된 특징들을 개별적으로 적절히 고려하여 다른 중요한 조합을 포함시킬 수도 있다. 도면에서:
도 1은 3층 여과 매체 웹을 지그재그 형태로 접철하기 위한 제1실시예에 따른 장치의 개략도이고;
도 2는 도 1의 장치의 초음파-엠보싱 장치부를 개략적으로 나타내는 상세도이고;
도 3은 도 2의 초음파-엠보싱 장치부를 이용하여 엠보싱 및 용접한 여과 매체 웹의 개략적인 상세도이고;
도 4는 도 1의 장치에 의해 제조한 지그재그 형태의 접철된 여과 부재의 등축도이고;
도 5는 도 4의 여과 부재의 상세도이고;
도 6은 도 1의 제1실시예와 유사한, 3층 여과 매체 웹을 지그재그 형태로 접철하기 위한 제2실시예에 따른 장치의 개략도이다.
도면 중 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 표시되어 있다.
도 1에는 여과 부재(13)의 다층 여과 매체 웹(12)을 지그재그 형태로 접철하기 위한 장치(10)가 도시되어 있다.
여과 부재(13)는 자동차에서 액상 또는 가스상 유체, 예를 들면 엔진 오일, 연료, 연소 공기 또는 압축 공기를 여과하기 위해 사용되고 있다.
도 2와 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 여과 매체 웹(12)은 처음에는 서로 느슨하게 밀착 위치된 3개의 층들로 구성되어 있다. 바깥쪽 2개의 층은 합성수지 격자(14)로 구성되어 있다. 합성수지 격자(14) 사이에는 중간 층을 형성하는 용융 발포층(16)이 배치되어 있다. 이와 다른 실시형태에서는 2 이상의 층이 제공된다.
감겨져 있는 여과 매체 웹(12)은 화살표(20)로 표시된 이송 방향으로 롤러(18)로부터 풀려 나와 2개의 이송 롤러(22) 사이를 통과한다. 여과 매체 웹(12)은 특별히 미리 가열하지 않고 초음파-엠보싱 장치부(24)로 안내된다.
초음파-엠보싱 장치부(24)는 다수 개의 엠보싱 돌기(28)가 둘레면에 형성되어 있는 엠보싱 롤러(26)를 구비하고 있다. 엠보싱 돌기(28)는 균일 또는 불균일한 간격으로 엠보싱 롤러(26)의 둘레를 따라 분포 배치되어 있다. 상기 엠보싱 돌기는 엠보싱 롤러(26)에 대해 축 방향인 반경방향으로 각각 연장되어 있다. 각 엠보싱 돌기(28)의 원주방향 연장 길이는 약 1 mm이다. 엠보싱 돌기(28)의 반경방향 외면은 평활하다. 엠보싱 돌기(28)의 간격이 불균일한 경우에는 접철 높이가 다를 수 있다.
또한 초음파-엠보싱 장치부(24)는 본 발명에서는 더 이상 중요하게 언급하고 있지 않는 초음파봉(32)에 초음파를 도입하는 초음파 장치(30)를 포함하고 있다. 초음파봉(32)을 구비하고 있는 초음파 장치(30)는 엠보싱 롤러(26) 옆에 제공될 수 있다. 초음파봉(32)은 엠보싱 롤러(26)의 엠보싱 돌기(28)와 함께 작용하여 엠보싱 펀치를 구성한다.
여과 매체 웹(12)은 엠보싱 롤러(26)와 초음파봉(32) 사이를 통과하여 이동한다. 이송 방향(20)으로 엠보싱 롤러(26) 전방에서는 합성수지 격자(14)와 용융 발포층(16)의 위치는 상대적으로 서로 이동할 수 있다. 이러한 방법에 의해 상기 층들 사이의 기계적 응력이 제거된다.
여과 매체 웹(12)의 이송 중에 초음파-엠보싱 장치부(24)를 통해 초음파봉(32)의 선단(34)에 초음파를 도입하면 엠보싱 돌기(28)에 의해 한정되는 영역에 있는 여과 매체 웹(12)이 가열된다. 이렇게 엠보싱된 영역은 후속 과정에서 여과 매체 웹(12)을 접철하기 위한 절곡선(36)을 형성한다. 도 3에는 절곡선(36)이 상세하게 도시되어 있고 도 4와 도 5에는 최종 여과 부재(13)에서의 절곡선이 도시되어 있다.
엠보싱 돌기(28)의 반경방향 높이, 초음파봉(32)의 선단(34)과 엠보싱 돌기(28) 사이의 간격 및 초음파봉(32)에 의해 여과 매체 웹(12)에 전달되는 에너지는 여과 매체 웹(12)의 특성, 예를 들면 재료 형태, 층 두께와 전체 두께에 맞춰 엠보싱 공정과 동시에 절곡선(36)을 따라 초음파봉(32)에 의해 합성수지 격자(14)와 용융 발포층(16)을 용접한다.
절곡선(36) 사이에서 합성수지 격자(14)와 용융 발포층(16)은 서로 결합되지 않고 상대적으로 서로 정렬될 수 있다. 엠보싱 및 용접된 여과 매체 웹(12) 내 기계적 응력은 후속 접철 공정에서 매우 단순하게 제거할 수 있어 절곡선(36) 사이에 원치 않는 접철 형성이 방지되고 접철 공정을 더욱 단순하면서 정밀하게 수행할 수 있다. 이외에도, 접철 공정시 합성수지 격자(14)와 용융 발포층(16)이 서로 박리 및 분리되는 것을 방지한다. 이때 1개의 초음파봉(32)을 이용하면 여과 매체 웹(12) 내 기계적 응력과 접철 형성 방지에 기여한다.
이송 방향(20)으로 초음파-엠보싱 장치부(24)의 후방에서 엠보싱 및 용접된 여과 매체 웹(12)은 상온에서 방향전환 롤러(38)와 방향전환 롤러(40)를 거쳐 정렬 장치부(42)로 안내된다. 정렬 장치부(42)에서 여과 매체 웹(12)은 본 발명에서는 더 이상 중요하게 언급하고 있지 않는 방법으로 지그재그 형태로 접철하고 여과 부재(13)로 절단된다.
이어서, 여과 부재(13)를 본 발명에서는 더 이상 중요하게 언급하고 있지 않는 접철 선단 가열부(44)로 안내하여 가열한다.
장치(10)에 의하면, 1분 당 700개 이상의 접철 속도가 달성될 수 있다.
도 6에 도시되어 있는 제2실시예에서는 도 1 내지 도 5에 기재되어 있는 제1실시예의 구성요소와 유사한 구성요소에 동일한 도면부호를 제공하고 이들의 기능에 대해서 제1실시예의 기재내용을 참조한다. 제2실시예는 제1실시예와 이송 방향(20)으로 엠보싱 롤러(26) 전후방 위치에 각각 회전 구동하고 여과 매체 웹(12)을 이송하는 역할을 하는 닙 롤러(46)가 추가 배치되어 있다는 점에서 다르다. 이때 방향전환 롤러(38, 40)는 필요하지 않게 된다. 이 외에도, 제2실시예에서는 초음파봉(32)을 구비한 초음파 장치부(30)가 엠보싱 롤러(26)의 상부에 제공될 수 있다.
닙 롤러(46)는 엠보싱 롤러(26)에 대한 그의 상대적 수직 위치를 조절할 수 있어 상기 닙 롤러를 이용하면 엠보싱 롤러(26)를 통한 유입각과 유출각을 조절할 수 있다. 여과 매체 웹(12)의 특성에 따라 닙 롤러(46)의 위치와 속도를 조절하여 엠보싱, 용접 및 접철을 최적으로 실시할 수 있다. 일부 매체의 경우에는 비구동형 닙 롤러가 유리할 수 있다.
지그재그 형태로 접철된 여과 부재(13)를 제조하기 위한 장치(10)와 방법의 상술한 모든 실시예들은 특히 다음과 같이 변형할 수 있다:
장치(10)와 상기 방법은 자동차 분야의 여과 부재(13)용 지그재그형 접철 여과 매체 웹(12)의 제조장치와 방법에 한정되는 것은 아니다. 정확히 말해서 상기 장치와 방법은 다른 기술 분야, 예를 들면 산업용 모터 또는 압축기용 필터 산업 또는 수처리 기술에서 이용할 수도 있다.
3층 여과 매체 웹(12) 대신에 3층 이상 또는 이하의 여과 매체 웹을 상기 방법에 따른 장치(10)를 이용하여 엠보싱, 용접 및 접철할 수 있다. 예를 들면 2개의 격자층과 2개의 용융 발포층으로 이루어진 복합체를 이용할 수도 있다.
2개의 합성수지 격자(14)와 용융 발포층(16)을 구비한 여과 매체 웹(12) 대신에 또 다른 형태의 다층 여과 매체 웹, 예를 들면 적층된 용융 발포층을 구비한 셀룰로오스 매체, 적층 격자를 구비한 플리스(fleece), 유리 섬유 매체, 예를 들면 격자를 구비한 접합 유리섬유 매체, 또는 공기 여과 플리스를 장치(10)에 의해 엠보싱, 용접 및 접철할 수 있다.
예비 가공 공정에서 서로 결합시킨 여과 매체 웹을 절곡선(36)을 따라 초음파-엠보싱 장치부(24)에 의해 엠보싱하고 안정적으로 용접할 수 있다. 예를 들면 이러한 예비 가공 공정으로 5개의 개별 층으로 이루어진 여과 매체 웹에서 2개의 용융 발포층을 예를 들면 폴리우레탄(PUR)-용융 접착제에 의해 분무 도포법으로 적층할 수 있다. 이어서, 2개의 합성수지 격자를 예를 들면 경우에 따라 적층 용융 발포층 위에 PUR-용융 접착제를 이용하여 적층시킬 수 있다.
예를 들면 개별 층을 적층하기 위해서 초음파-엠보싱 장치부(24)로 안내하기 전에 여과 매체 웹(12)을 예를 들면 초기 가열에 의해 가열할 수 있다.
엠보싱 롤러(26)의 원주방향으로 엠보싱 돌기(28)의 연장 길이는 1 mm를 초과하거나 미만일 수 있다.
엠보싱 돌기(28)의 반경방향 외면은 평활하지 않은 구조로 형성될 수 있다.
제2실시예에서는 구동형 닙 롤러(46) 대신에 비구동형 닙 롤러가 제공될 수 있다. 또한 2개의 닙 롤러(46) 중 하나만이 구동될 수도 있다.

Claims (10)

  1. 특히 자동차의 여과 부재(13)의 웹 형태의 여과 매체(12)를 접철하기 위한 장치(10)로서, 웹 형태의 여과 매체(12)를 공급하기 위한 장치(18, 22), 에너지 도입 엠보싱 장치부, 특히 웹 형태의 여과 매체(12)의 절곡선(36)을 엠보싱하기 위한 초음파-엠보싱 장치부(24) 및 절곡선(36)을 따라 웹 형태의 여과 매체(12)를 접철하기 위한 접철 장치(42)를 포함하는, 장치에 있어서, 에너지 도입 엠보싱 장치부(24)가 절곡선(36)을 따라 엠보싱할 때 다층 여과 매체(12)의 층들(14, 16)을 용접하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엠보싱 전에 다층 여과 매체(12)의 층들(14, 16)이 서로 결합되지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 에너지 도입 엠보싱 장치부(24)가 웹 형태의 여과 매체(12)를 지그재그 형태로 접철하기 위해 정렬 장치부(42) 후속 과정에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 다층 여과 매체(12)의 층 중 적어도 하나가 격자, 특히 합성수지 격자(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 다층 여과 매체(12)의 층 중 적어도 하나가 용융 발포층(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 초음파-엠보싱 장치부(24)가 엠보싱 돌기(28)를 구비한 엠보싱 롤러(36), 초음파 작동 초음파봉(32) 및 특히 적어도 초음파봉(32)과 함께 구성되는 엠보싱 펀치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 여과 매체(12)의 이송 방향(20)으로 절곡선(36)의 전후방 위치에 각각 특히 구동형 닙 롤러(46)가 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 특히 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 장치(10)를 이용하여 웹 형태의 여과 매체(12)로부터 특히 자동차의 지그재그 형태로 접철된 여과 부재(13)를 제조하기 위한 방법으로서, 공급 장치(18, 22)를 통해 웹 형태의 여과 매체(12)를 에너지 도입 엠보싱 장치부, 특히 초음파-엠보싱 장치부(24)로 공급하고, 웹 형태의 여과 매체(12)에 절곡선(36)을 엠보싱하며, 이어서 절곡선(36)을 따라 여과 매체(12)를 접철 장치(42)에 의해 접철하고, 엠보싱 중에 절곡선(36)을 따라 다층 여과 매체(12)의 층들(14, 16)을 용접하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 여과 매체(12)가 엠보싱 돌기(28)를 구비한 엠보싱 롤러(26), 초음파 작동 초음파봉(32) 및 특히 적어도 초음파봉(32)과 함께 구성되는 엠보싱 펀치에 의해 엠보싱 및 용접되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 장치(10)에 의해 및/또는 제8항 또는 제9항에 따른 방법에 따라 제조되는 여과 부재(13).
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