NO318667B1 - Filter - Google Patents

Description

For å kunne filtrere de store luftmengder som det kan være tale om eksempelvis i luft-kondisjoneringsanlegg, er det kjent å anvende foldede filtre med meget stort dyp. Disse filtre kalles i blant for posefiltre fordi de kan oppfattes som en rekke poser som er plassert ved siden av hverandre. Utover at man på denne måten kan tilveiebringe en stor filtermateiralflate, kan filterposene ved transport og lagring oppbevares sammenbrettet, hvilket ikke minst betyr en besparelse transportmessig, ettersom filteret i den form det har når det anvendes er meget plasskrevende. Som et resultat av de store flater i de en-kelte poser vil disse imidlertid ha en stor tilbøyelighet til å blåses opp, slik at den for en god gjennomstrømning ønskede triangulære tverrsnittsform lett går tapt. For å motvirke dette er det kjent å sy fast tverrgående tråder gjennom posen. Dette har heller ikke noen negativ innvirkning på filtrenes sammenbrettbarhet. Fastsyingen av tråder i filtermaterialet kan imidlertid lett føre til skader i filtermaterialet, enten direkte ved fastsyingen eller senere, når filteret belastes. I første rekke kan disse skader resulterer i lekkasjer, og vanligvis appliseres derfor lim som tetning og sikring. Med andre ord er det tale om relativt mange tiltak ved fremstilling av disse filtre, og særlig gjelder at den manuelle innsats ofte blir forholdsmessig stor. Dessuten umuliggjør anvendelsen av lim tilstre-bingen etter et så homogent material som mulige med tanke på den senere destruksjon eller gjenvinning.

På bakgrunn av disse problemer ved filter av denne type er det en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et filter, henholdsvis en fremstillingsmetode for filteret som lar seg gjennomføre enklere, raskere, sikrere og med mer fullstendig materialhomogenitet.

Følgelig gjelder oppfinnelsen i et aspekt en fremgangsmåte ved tilveiebringelse av forbindelser mellom motliggende sider i en filter fold eller filterpose, kjennetegnet ved at det mellom de motliggende sider av filtermaterialet anordnes et distansematerial av stanset material som fastsveises i punkter eller langs linjer ved de to filtermateiralsider, slik at distansematerialet i disse punkter eller linjer enten er festet til den ene filtersiden eller til den andre filtersiden, og at distansematerialet innbefatter forbindelser eller steg mellom de deler som sveises fast til de ulike filtersider, hvilke steg er stanset slik ut av distansematerialet at de ved filterets anvendelse kan trekkes ut og danne mer eller mindre tverrgående distanseelementer.

Et ytterligere aspekt av oppfinnelsen vedrører et filter bestående av motliggende sider av filtermaterial som sammenholdes av mellomliggende distanser av arkmaterial som sveises til de to filtermateiralsider, kjennetegnet ved at mellom fastsveisingspunktene er det anordnet forbindelser som er krummet eller vinklet i arkmaterialets plan, slik at de ved filterets anvendelse kan trekkes ut til en større lengde enn tilsvarende avstanden mellom sveisene under sveisingen.

I et annet aspekt angår oppfinnelsen et distanseelement for fastsveising til to motliggende filtermaterialflater for dannelse av en mellomliggende forbindelse, kjennetegnet ved at distanseelementet innbefatter krummede eller vinklede utstansede steg mellom fastpunkter på de ulike filterflater, slik at avstanden mellom filterflatene bestemmes av stegenes uttrukkede lengder.

I et annet aspekt gjelder oppfinnelsen nok et distanseelement, kjennetegnet ved at det utgjøres av remser som mellom sine to langsgående kanter er forsynt med forbindende steg med ulike lengder, slik at distanseelementet ved fastsveising med motliggende kanter til motliggende filterflater vil gi et avsmalnende filterutseende.

Atter et aspekt av oppfinnelsen dreier seg om en anordning for gjennomføring av fremgangsmåten angitt over, kjennetegnet ved at den innbefatter to kamlignende mothold, innbyrdes forskjøvne og slik anordnet at et distanseelement kan føres mellom dem, og at det på begge sider av motholdparet er flensforsynte ruller for sveising, eksempelvis med ultralyd, av mellom mothold og ruller fremmatet filtermaterial som sveises til distansematerialet.

I et siste aspekt vedrører oppfinnelsen nok et distanseelement, kjennetegnet ved at tverrforbindelser med ulike uttrukkede lengder foreligger, og at tverrforbindelsene er innbyrdes forbundne i større eller mindre grupper av et steg som fortrinnsvis er anordnet sentrert.

Ifølge oppfinnelsen fastsveiser man altså mellom filterposens motsatte filtermaterialsi-der og ved disse distanseelement, som siden ved filterets anvendelse kan trekkes ut i ulik grad på ulike steder i filteret. Særlig kan distanseelementet bestå av arkmaterial med utstansinger, eksempelvis med et utseende i prinsippet motsvarende en stige, men der de separate trinn fra å være helt rette i den ene enden av distanseelementet blir mer og mer bøyd eller V-formet mot den andre enden. Som følge av at forbindelsesstegene eller -trinnene er lenger i den ene enden, kan trinnenes langsgående deler trekkes ulikt langt fra hverandre slik at det oppnås et avsmalnende eller utvidende trinn, alt avhengig i hvilken retning man ser på trinnet. Ved å fastsveise et trinn av arkmaterialet med den ene langsgående delen ved filtermaterialet på filterposens ene side, og den andre langsgående delen av trinnet på den andre, kan distanseelementene ved fastsveisingen holdes med de langsgående deler på samme avstand. Ved filterets oppblåsing vil de separate trinn eller forbindelser strekkes, slik at beregnet form for filteret defineres og bibehol-des. Fastsveisingen av distansematerialet kan skje med filtermaterialet og distansematerialet stort sett liggende plant og tett inntil hverandre, hvilket vil underlette den indre fiksering før sveisingen. I tillegg til at man på denne måten oppnår en enkel og rask fremgangsmåte for fastsveising av distanseelementene vil det også være lett å tilpasse fremstillingen til ulike brede poser, fordi man helt enkelt bare bytter distansematerialar-ket med et med kortere eller lengre uttrekkbare forbindelser.

Ved å anordne et distansematerialark over hele filterposens dyp vil det være mulig å kunne anordne et ønsket mangfold av forbindelser mellom posens motsatte sider ved å forbinde avvekslende "langsgående stegdeler med" filterposens sider. På denne måten vil distanseforbindelsene ikke gå vinkelrett på filtermaterialet, men vil i stedet få en sikk-sakk-lignende fagverklignende konstruksjon med skråttløpende eller vinklede forbindelser eller steg mellom filterfoldens sider.

I de kjente filtre hvor distanseelementene går rett gjennom filteret mot filtermaterialfla-tene vil det, når filteret under belastning blåses opp, lett danne seg groper eller inntrek-ninger motsvarende tverrforbindelsenes plasseringer. Dette innebærer at utløpskanalene for filteret blir litt mindre enn innløpskanalene, og dette må man eventuelt kompensere for ved å gjøre de tverrgående distansene kortere. Man kan imidlertid også ifølge oppfinnelsen oppnå et avvik fra de ønskede plane flater som følge av filtermaterialets bøye-lighet. Ved at distanseelementene ifølge oppfinnelsen går i sikk-sakk vil filteret snarere få en tendens til å innta en bølgeform, men med en mer konstant avstand i tverretningen. Denne bølgeform kan utnyttes for å stive opp filteret, og anordnes hensiktsmessig i tverretningen i forhold til strømningsretningen. Ved å gjøre nærliggende poser identiske kan strømningsforholdene på så vel innstrømningssiden som utstrømningssiden gjøres meget overensstemmende. Bølgeformen kan dessuten utnyttes for å øke filterflaten.

Innenfor rammen av oppfinnelsen kan man tenke seg å anordne fastsveisingsremsene relativt filtermaterialet enten i filterets dybderetning eller tverretning, eller eventuelt i andre retninger eller mønstre, eller bare i form av punkter. I alle tilfeller kan forbindelsene gjøres kortere nær filterposenes bunner og lengre i filterposenes øvre ender til tross for at fastsveisingen skjer med filtermaterialbanene i en konstant innbyrdes avstand.

Materialet i distanseelementet som fastsveises mellom filtermaterialet kan ha den samme kjemiske sammensetning som filtermaterialet, men kan eksempelvis utgjøres av en forholdsvis tynn folie hvor materialet utstanses slik at det fremkommer et bøyet, V-formet, sikk-sakk-formet foliebånd som distanseelement (også andre former kan gi samme resultat).

Ved at oppfinnelsen muliggjør kontinuerlig maskinell tilvirkning av filterposer ved hjelp av sveising, oppnås en god kvalitet med lave kostnader og et minimum av manuelt arbeid.

Selv om det ovenfor først og fremst tales om sveising, kan oppfinnelsen også realiseres med andre forbindelsesformer, så som eksempelvis liming, sømming, varmebehandling etc. Likeledes kan distanseemnet ha ulike utforminger så lenge de bare ved anvendelsen eller i driften resulterer i de ønskede eksempelvis ulike lange forbindelser. Fastsveisingen ved filterets sider behøver ikke skje langs linjer, men kan også tenkes foretatt punkt-vis. Er antallet tverrforbindelser som kreves lite, eller ønskes en stor spredning, kan distanseelementarkene eller -banene også innbefatte avsnitt som via lett separerbare ekstra forbindelser er forbundet med de deler som sveises fast til filtermaterialet og derfor vil holde distansematerialet i rett stilling frem til fastsveisingen. Når fastsveisingen er gjennomført kan de separerbare avsnitt trekkes løs fra de fastsveisede deler og fjernes fra filteret.

Distanseemnene kan være av filtermaterial, tynn folie, nett eller et ikke-vevet material, idet det stanses ut, skjæres ut, brennes ut eller på annen måte av dette materialet tilveiebringes hensiktsmessige forbindelser med ulike lengder.

Ytterligere fordeler og kjennetegn ved oppfinnelsen vil gå frem av den etterfølgende beskrivelse av foretrukne utførelseseksempler av oppfinnelsen, under henvisning til teg-ningene, hvor

fig. 1 viser en maskin for fremstilling av et filter ifølge oppfinnelsen,

flg. 2 viser en detalj av maskinen, henholdsvis fremgangsmåten,

fig. 3 viser et planriss av et distanseelement ifølge oppfinnelsen,

fig. 4 viser et snitt gjennom et ferdig filter,

fig. 5 viser en annen utførelsesform av distanseelementet,

fig. 6 viser nok en variant av distanseelementet ifølge oppfinnelsen,

fig. 7 viser hvordan dette anbringes,

fig. 8 viser et tverrsnitt gjennom det på denne måten fremstilte filter,

fig. 9 viser et på annen måte fremstilt distanseelement, og

fig. 10 viser en ytterligere variant.

I den i fig. 1 viste maskin for fremstilling av filter mates filtermaterialet fra to ruller 4 frem mot en sveisestasjon 5. Fra en ytterligere rull 1 mates distansematerialet av folie eller arkmaterial inn mellom to ruller 2 som preger eller stanser bort firkantede utstansinger 10 (fig. 3), slik at distansematerialet temporært får form av et endeløst nettbånd som består av langsgående remser 8 og tverrforbindelser med mellomliggende utspa-ringer 10. Som en forlengelse av den venstre kanten av tverrforbindelsene går det et snitt II et lite stykke (motsvarende drøyt forbindelsens 9 bredde) inn i remsene 8. En etter-følgende stanse 3 skjærer så snitt 12 i remsene 8, slik at det tilveiebringes en forlengelse 13 av tverrforbindelsene 9. På denne måten dannes U-fbrmede forbindelser mellom hos-liggende remser. Ved å la stansen skjære ulikt dypt oppnås ulik total lengde for de U-formede forbindelser. Det i fig. 3 viste avsnitt av distansematerialet motsvarer en filterpose med lange forbindelser til høyre i nærheten av filterets åpning.

I sveisestasjonen 5 er som vist i fig. 1 og 2 mothold 14 og 15 anordnet over og under distansematerialet 16. Motholdene har som vist i fig. lb form av tverrgående kammer med bredere mellomrom mellom tennene enn tilsvarende tannbredden, og de er innbyrdes forskjøvne i sideretningen (fig. 2). Filtermaterialet 17 mates forbi motholdene, over henholdsvis under disse. Over henholdsvis under det fremmatede filtermaterialet 17 er det anordnet sveiseruller 18 med flenser 19. Rullenes 18 flenser 19 er på samme måte som motholdenes "tenner" plassert motsvarende distansematerialets langsgående remser 8. Flensene 19 presser filtermaterialet 17 mot motholdene 14, IS, med distansematerialet 16 innimellom. Ultralyd tilføres rullene slik at distansematerialet og filtermaterialet sveises sammen langs remsene 8.

Etter sveisingen trekkes det forbundne materialet fra motholdet, som så å si strekker seg inn i filteret, ved hjelp av valser 6 og føres til en kombinert oppdelings- og sveisestasjon 7, hvor materialet trinnvis mates frem av valser 20 og kantsveises samt deles opp i separate poser, dvs. at posene sveises i bunnen samtidig som de skjæres løs fra overenden til neste filterpose. I det viste tilfellet fremstilles filterposene med sine åpninger vendt i filtermaterialets løperetning under tilvirkningen enten fremover eller bakover, avhengig av distanseelementenes orientering.

Når valsene 20 står stille under sveisingen og skjæringen vil materialet henge i en bue mellom valsene 6 og 20.

Ved at de U-formede forbindelsene har ulike lengder avhengig av hvor dypt de befinner seg i filteret, understøttes filterets triangulære tverrsnitt på ønsket måte. Forbindelsene trekkes ut ved filterets anvendelse og blir derved rette med varierende lengde, slik at man får frem det i fig. 4 viste tverrsnitt.

I fig. S er det vist et annet distanseelement ifølge oppfinnelsen, bestående av langsgående bånd 28 som er forbundet med hverandre ved hjelp av V-formede tverrforbindelser 19. De V-formede forbindelser har ulike vinklinger. I avsnittet lengst nede (i filterfolden eller -posen) er vinkelen større og som følge herav er forbindelsens lengde mellom bån-dene bare litt lengre enn selve båndavstanden. Med økende avstand oppover i filteret, dvs. oppover på siden, vil vinklene bli mindre, og det betyr at forbindelseslengdene øker. Dette innebærer at når filteret er tilvirket vil forbindelsene danne distanseelement mellom filterets sider med økende avstand mot filterets åpningsside. De langsgående bånd går i filtermaterialets materetning og distansematerialet kan anvendes i den i forbindelse med fig. 1 og 2 beskrevne maskin.

For å sikre at de langsgående bånd holder seg på rett sted i sideretningen kan disse dels være underkastet en viss spenning i lengderetningen, men dessuten kan det ved de avsnitt som motsvarer bunnene i filterposene, dvs. lengst mot venstre i fig. 3 og lengst mot høyre i fig. 3 og lengst til høyre i fig. 5, være tverrgående ustansede forbindelser som gir en avstivning i sideretningen.

Som vist i fig. 3 og 5, kan distanseelementforbindelsene fordeles jevnt og forholdsvis tett over filterets flate, hvilket sikrer en god kontinuitet over filteret, med gode strøm-ningsforhold. De foreliggende innvendige forbindelser gir såpass liten strømningsmot-stand at strømningsforholdene ikke påvirkes i nevneverdig grad.

Som et alternativ til den ovenfor beskrevne fremgangsmåte kan man i stedet tenke seg at remser 21 av distanseelement med et utseende motsvarende det som er vist i fig. 6, fastsveises på motsatte sider av filtermaterialet 22, eksempelvis ved at de bøyes til en halv-sirkulær kanal som styres langs et mothold 23 samtidig som sveising skjer med to ruller 24. Tverrforbindelsene 25 i remsen vil definere avstanden mellom filtersidene. Dette gir det utseende som er vist i fig. 8, dvs. at distanseforbindelsene går vinkelrett på filtermaterialet.

Ved den i forbindelse med fig. 6 beskrevne fremgangsmåte kan båndet 91 med den i fig. 9 viste stansing benyttes. I fig. 9 er tverrforbindelsene 92 utført med ulike lengder som følge av at det er benyttet ulike vinkler for snittene 93. Ved at tverrforbindelsene innbyrdes er forbundne med et sentralt forløpende steg 94 oppnås et mer stabilt bånd, noe som letter den maskinelle montering. Om så ønskes kan det sentrale steg 94 anvendes for å trekke sammen filteret i posenes nedre ender. Da filteret i overenden nødvendigvis utvides ved at åpningen monteres i en ramme, kan man med en hensiktsmessig dimen-sjonering av de øverste forbindelseslengder her tilveiebringe en trekning oppover av det sentrale steg, slik at de nedre innledningsvis rette forbindelser trekkes skrått oppover, hvorved avstanden her reduseres i forhold til bredden ved fastsveisingen.

For ytterligere å øke stabiliteten til distanseelementbåndet kan det anordnes flere steg, slik at det tilveiebringes en nettstruktur.

Riktignok må forbindelsessteget være brutt i filterets overende og nederende, men allikevel vil man på denne måten kunne oppnå et betydelig mer håndterbart og styrbart distanseelementbånd, hvilket i betydelig grad vil lette tilvirkningen. I den del av båndet som i det ferdige filter havner øverst er det i stedet for steget anordnet en sliss for å mu-liggjøre en separering ved åpningen. Båndet er allikevel fremdeles stabilt og håndterlig, samtidig som båndets tilpasning i dybden ikke er så kritisk. Eventuelt kan det sentrale steg være avklipt ved det nederste slisspar.

Båndet som under fastsveisingsoperasjonene trekkes frem, er fremfor alt som følge av de kontinuerlige sider stabilt helt til båndet etter fastsveising klippes av i overenden sammen med selve filtermaterialet.

I fig. 10 er det vist et distanseelementbånd 101 uten sentralt steg, men med V-formede slisser 102.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen behøver ikke innbefatte bruk av bånd som går i materialbanenes lengderetning. Fikseringen kan også skje langs bånd som går i tverretningen i forhold til materialbanene, idet da hensiktsmessig sveisingen eller fikseringen er intermitterende og heller ikke behøver være linjeaktig, men til og med kan være punktvist anordnet. Heller ikke behøver filterposene å anordnes på foran beskrevne måte. Man kan tenke seg å la filterposene være vendt med sine åpninger mot en kant for banene. Herigjennom vil det også være mulig med enkel maskinell montering av pose-lister langs de blivende posers kanter.

Stegene eller forbindelsene i distansematerialet utformes hensiktsmessig med tanke på hvordan filterposens sider beveger seg ved uttrekkingen fra fremstillingsstillingen til monteringsstillingen. Ved hjelp av distanseelementet ifølge oppfinnelsen, henholdsvis ved hjelp av fremgangsmåten for montering, oppnås som følge av de store tilpasnings-muligheter en meget stor frihet med hensyn til valg av øvrig utforming, slik at det kan muliggjøres en meget rasjonell fremstilling.

Da båndet som danner distansematerialet stanses, kan man også tenke seg å stanse ut fordypninger i båndet, hvilke fordypninger kan avføles ved hjelp av eksempelvis en fo-tocelle for således å synkronisere båndmaterialet med sveisingen av de separate filterposer.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte ved tilveiebringelse av forbindelser mellom motliggende sider i en fil-terfold eller filterpose, karakterisert ved at det mellom de motliggende sider av filtermaterialet (17; 22) anordnes et distansematerial (16; 91;

101) av stanset material som fastsveises i punkter eller langs linjer ved de to filtermate-rialsider, slik at distansematerialet i disse punkter eller linjer enten er festet til den ene filtersiden eller til den andre filtersiden, og at distansematerialet innbefatter forbindelser eller steg (9; 19; 25; 92,94; 102) mellom de deler som sveises fast til de ulike filtersider, hvilke steg er stanset slik ut av distansematerialet at de ved filterets anvendelse kan trekkes ut og danne mer eller mindre tverrgående distanseelementer.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at forbindelsene eller stegene (9; 19; 25; 92,94; 102) har varierende lengde alt etter plasse-ringen over filteret, slik at filterposen kan gis en avsmalnende kontur.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at distansematerialet (16; 91; 101) langs vekslende linjer sveises kontinuerlig til to fil-termaterialbaner som deretter deles opp i lengderetningen i separate filtre.

4. Filter bestående av motliggende sider av filtermaterial (17; 22) som sammenholdes av mellomliggende distanser av arkmaterial (16; 91; 101) som sveises til de to filtermateri-alsider, karakterisert ved at mellom fastsveisingspunktene er det anordnet forbindelser (9; 19; 25; 92, 94; 102) som er krummet eller vinklet i arkmaterialets plan, slik at de ved filterets anvendelse kan trekkes ut til en stør-re lengde enn tilsvarende avstanden mellom sveisene under sveisingen.

5. Filter ifølge krav 4, karakterisert ved at forbindelsene (19; 25; 92, 94; 102) har ulike lengde for å gi avsmalnende filtertverrsnitt.

6. Distanseelement for fastsveising til to motliggende filtermaterialflater for dannelse av en mellomliggende forbindelse (9; 19; 25; 92,94; 102), karakterisert ved at distanseelementet innbefatter krummede eller vinklede utstansede steg (9; 19; 25; 92,94; 102) mellom fastpunkter på de ulike filterflater, slik at avstanden mellom filterflatene bestemmes av stegenes uttrukkede lengder.

7. Distanseelement ifølge krav 6, karakterisert ved at det består av et ark med omtrent samme flate som filterfoldens eller filterposens dimensjo-ner.

8. Distanseelement ifølge krav 6, karakterisert ved at det innbefatter forbindelser eller steg (9; 19; 25; 92, 94; 102) med ulike lengder i uttrukket tilstand for tilveiebringelse av avsmalnende filterfolder eller filterposer.

9. Distanseelement, karakterisert ved at det utgjøres av remser (8; 28; 21; 91; 101) som mellom sine to langsgående kanter er forsynt med forbindende steg (9; 19; 25,92,94; 102) med ulike lengder, slik at distanseelementet ved fastsveising med motliggende kanter til motliggende filterflater vil gi et avsmalnende filterutseende.

10. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter to kamlignende mothold (14,15), innbyrdes forskjøvne og slik anordnet at et distanseelement kan føres mellom dem, og at det på begge sider av motholdparet er flensforsynte ruller (18) for sveising, eksempelvis med ultralyd, av mellom mothold og ruller (4) fremmatet filtermaterial (17; 22) som sveises til distansematerialet (16; 91; 101).

11. Distanseelement, karakterisert ved at tverrforbindelser (9; 19; 25,92,94) med ulike uttrukkede lengder foreligger, og at tverrforbindelsene er innbyrdes forbundne i større eller mindre grupper av et steg som fortrinnsvis er anordnet sentrert.