PT96575B - Elemento de filtro formado como um cartucho com pregas de tecido de fibra de la e seu processo de producao - Google Patents

Elemento de filtro formado como um cartucho com pregas de tecido de fibra de la e seu processo de producao Download PDF

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Description

O presente invento refere-se a um elemento de filtro de tecido de lã formado como um cartucho com pregas que é auto-sustentado e que é composto por tecido de lã (1) termo-soldável. Cada uma das arestas exteriores (3) do cartucho com pregas (2) está debroada com material de tecido de lã (1) que forma as pregas (4), o qual está dobrado em todas as arestas da prega (3) na mesma direcção e fixo por encosto na aresta de dobragem correspondente do final da prega. Neste caso o material de tecido de lã sobressai da aresta dobrada no final da prega vizinha 1,5 a 2,5 vezes a distância da prega.
No processo de produção do filtro é primeiro dobrado o material plano de filtro (1) e depois é conseguida uma distância de prega definida (7) através do esticar limitado transversalmente em relação às pregas. De seguida, as duas arestas exteriores (8) do cartucho com pregas são apertadas de acordo com a geometria e medidas das pregas com perfis em forma de pente (9) que engatam como alicates por cima e por baixo, deixando sobressair em ambos os lados o material de filtro 1,5 a 2,5 vezes a distância da prega (7) nos perfis (9). 0 material saliente (10) é dobrado de ambos os lados por meio de um elemento de encosto (11) actuando lateralmente, até que o material saliente (10) se
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-2encoste no fim da prega seguinte de modo que as arestas se sobreponham. Por meio deste elemento de encosto (11) é fornecida a energia necessária para a termo-soldadura. Os outros elementos de encosto seguintes (12) fixam os pontos de soldadura durante o arrefecimento. Depois são retirados os perfis (9) em forma de pente e o cartucho com pregas é cortado na medida definitiva.
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NENÓRIft DESCRITIVft
O presente invento refere-se a um elemento de filtro formado por tecido de lã como um cartucho de pregas, bem como um processo para a sua produção.
Estes elementos de filtro são já conhecidos,pela requerente, especialmente como filtros de ar para veículos motorizados, e são formados evidentemente por uma matéria-prima, por exemplo de papel ou de tecido dobrada com pregas em ziguezague.
Nas instalações onde é necessária uma quantidade de ar doseada, como por exemplo nas instalações de climatização de veículos, é preciso determinar o número de pregas e a profundidade das pregas em função das características técnicas do filtro, de modo que a queda de pressão, provocada pelo filtro de pó, seja o mais possível minimizada.
No processo de produção de filtro é primeiro dada a forma ao cartucho de pregas, sendo as bolsas formadas pelas pregas em forma de ziguezague coladas nas arestas exteriores com uma matéria-prima sólida suplementar. Em seguida as pregas individuais assim formadas são dispostas com uma certa distância entre si e depois este cartucho de filtro é montado num bastidor.
Com o auxilio de, por exemplo, sistemas de espuma macia de PUR (=Poliuretano) são então ligados, entre si, os bordos inferiores do cartucho de pregas assim formado, de modo que a distância entre as pregas seja individualmente conservada. Esta espuma serve simultaneamente como armação e vedante, para mais tarde se obter um fecho hermético do filtro quando é montado numa estrutura correspondente.
Os elementos de filtro assim produzidos, em parte não possuem a estabilidade própria suficiente e precisam para a montagem de uma correspondente estrutura de montagem dispendiosa.
Uma outra desvantagem verifica-se na reciclagem dos elementos de filtro. Conjuntamente com o próprio filtro têm também que ser descontaminadas outras matérias-primas suplementares como por
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-/Sch exemplo,colas e estruturas.
Para os processos de fabrico conhecidos são necessárias várias fases de trabalho, por exemplo, colar com materiais suplementares, aplicar a espuma ou também moldação por injecção. É também desvantajoso o facto da massa de vedação liquida nas arestas exteriores das pregas expandir e reagir no molde, ou seja ela escorre também para a zona por baixo do cartucho de pregas e fecha assim, em parte, o orifício de entrada ou saida,de modo que o cartucho de pregas não fica optimizado relativamente à queda de pressão.
Partindo da situação técnica acima descrita, o presente invento tem como objectivo proporcionar um elemento de filtro,que não possua as desvantagens mencionadas. Neste caso a estabilidade própria do elemento de filtro deverá ser aumentada. Outros materiais, diferentes do material próprio do filtro, devem na medida do possivel ser dispensados. 0 processo de fabrico deve exigir menos fases de trabalho e, em especial, deve prescindir-se da massa de vedação liquida para as arestas exteriores.
A solução do problema consiste num elemento de filtro de acordo com os aspectos caracterizantes da reivindicação 1, bem como um processo para sua produção de acordo com a reivindicação 4. Os aperfeiçoamentos vantajosos estão indicados nas reivindicações subordinadas.
O elemento de filtro de tecido, de acordo com o invento é formado por um cartucho de pregas e rigido à flexão em três direcções de coordenadas. Através da forma auto-sustentada são facilitados o manuseamente e a montagem, bem como é também simplificada a concepção em termos de construção do dispositivo de admissão e a aplicação do vedante. Devido ao elevado momento de inércia desta construção é possivel compensar bem as cargas superficiais que surgem no elemento de filtro pela elevação da pressão.
invento é em seguida explicado mais pormenorizadamente através de exemplos representados nas figuras, as quais mostram:
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-/Sch na Figura 1 uma vista de acorcío com o invento, topo de um elemento de filtro de na Figura 2 uma representação em perspectiva e esquemática dos componentes do filtro e do dispositivo auxiliar para a produção do elemento de filtro antes da ligação final, na Figura 2a uma vista de topo esquemática do modo de produção das arestas dos filtros.
Observe-se primeiro a figura 1.
material de tecido deve poder ser soldado a si mesmo, por fornecimento de energia. Isto permite a realização de um processo de união para a formação de. bolsas no filtro,sem qualquer meio suplementar, por exemplo, de cola.
As duas superfícies laterais,que correm verticalmente à direcção das pregas 4,são formadas pelo tecido 1, que assume a função de uma estrutura. Assim, não é necessária qualquer matéria-prima suplementar para a formação desta estrutura.
Cada uma das pregas 4 do cartucho de pregas 2,assim fixado, e confeccionado, está dobrada na sua aresta exterior lateral e na mesma direcção, e encostada às arestas de pregas 3 contíguas e assim fixada sem fugas. Devido ao dobrar e à sobreposição de todas as pregas contíguas 4, é produzida uma superfícies lateral fechada numa direcção. Esta superfície faz a vedação lateral do filtro e confere-lhe uma rigidez tridimensional própria.
material de tecido de lã 1 que dá origem às pregas 4 sobrepõe-se à aresta de dobragem 3 correspondente no fim da prega vizinha 1,5 a 2,5 vezes a distância de prega 7. Com percentagens de sobreposição inferiores não se consegue garantir uma cercadura rígida e estável e com cobertura simultânea,com sobreposição sem fugas nas zonas individuais, entre as pregas, ou seja, as superfícies de apoio do fim da prega para a próxima prega ou são insuficientes ou não existem. Sobreposições acima de 2,5 vezes deixam de ser decisivas na estabilidade da estrutura. Então teriam que ser soldadas mais de três pregas; como consequência
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0N 5134/Portugal —/Sch —6— disto seria necessária uma elevada energia para soldadura e um tempo de arrefecimento maior, bem como um consumo de material maior.
Para se poder compensar as forças de compressão na direcção horizontal na superfície frontal do cartucho de pregas, durante a prensagem do vedante circular na armação de admissão, são reforçadas as pregas iniciais e finais num molde do modelo preferido do elemento de filtro, fimhas as superfícies de topo do cartucho de pregas contêm,cada uma delas,uma folha transparente 5 termoplástica soldada como cobertura final, as quais podem ser formadas, por exemplo, como peça de encaixe profundo e assim exercer outras funções tais como calibre de montagem ou como barras de pega.
Numa variante também vantajosa e alternativa do invento, existe em cada uma das superfícies de topo do cartucho de pregas, pelo menos, uma bolsa de prega cheia com uma massa sintética 6. Esta forma do modelo permite a obtenção de superfícies de topo rectangulares, as quais possuem a altura do cartucho de pregas 2 e são dimensionalmente muito estáveis. Ela será preferida devido à sua simplicidade, se não forem colocadas ao elemento de filtro tarefas com nivel de exigência superiores às referidas no inicio.
processo para a produção do elemento de filtro com pregas é indicado esquematicamente nas figuras 2 e 2a e refere-se a uma sequência já conhecida neste sector especializado, no qual é primeiro dobrado o material plano do filtro e depois é conseguida uma distância entre pregas 7, definida através do esticar transversal limitado em relação às pregas, ou seja,a distância no pente de pregas, é fixada a forma final do cartucho de pregas e a depois cortado para/medida exacta. 0 processo é caracterizado por se seleccionar como material para a produção de cartuchos de pregas,material de tecido de lã com fibras. Depois da obtenção de uma distância entre pregas 7 definida, colam-se ambos os terminais salientes das pregas 10 do tecido com pregas 1 apertando, de acordo com a geometria e medida da prega, com
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perfis 9 em forma de pente, tanto por cima como por baixo das pregas, encaixados como alicates, deixando-se ficar saliente em cada um dos lados, as arestas exteriores paralelas 8 das pregas 4, em cerca de 1,5 a 2,5 vezes a distância das pregas nos perfis 9 em forma de pente, Assim, cada um dos perfis 9 em forma de pente apresenta, em situação fixa,arestas exteriores salientes 10 das pregas 4.
Os perfis em forma de pente 9 deslocáveis nos sentidos marcados por uma seta dupla (figura 2) estão previstos e são barras que estão equipadas com entalhes dispostos em forma de pente, os quais engatam uns nos outros e apresentam flancos paralelos ou ligeiramente inclinados. Com isto garante-se que as arestas das pregas se fixem de forma envolvente. Ao mesmo tempo os perfis 9 formam uma superfície de encosto ou um batente para a pressão de encosto do dispositivo de soldadura 11.
A distância entre os perfis superior e inferior 9, na situação fixa,é seleccionada sensivelmente igual ou ligeiramente menor que a espessura do material de filtro, portanto do tecido de fibra de lã 1.
Depois,na figura 2a está indicada seguidamente com a letra D a sequência das fases do processo, no qual se dobra o material de fibra de lã 10 saliente em ambos os lados, cada um dos quais com um primeiro elemento de pressão 11 que actua lateralmente, até que o material saliente encoste no fim da prega contígua, de forma que as arestas 10 se sobreponham de modo que as zonas salientes das arestas exteriores 10 dobradas sejam, simultaneamente, soldadas termicamente pela energia passando através dos elementos de pressão 11.
Com os outros elementos de encosto 12, são comprimidos e fixados um a um os pontos de soldadura,até que arrefeçam. Por fim são retirados os perfis 9 em forma de pente e a banda com pregas é cortada na medida exacta.
Cada um dos dois primeiros elementos de encosto 11 é conduzido linearmente ao longo dos pentes 9 com uma distância que
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... ·' .. , está dependente da espessura do material de filtro 1 e da pressão de soldadura, dobrando lateralmente as arestas exteriores 10 salientes A vantagem desta técnica assenta nas tolerâncias de corte do cartucho de pregas,já não necessariamente tão apertadas relativamente à largura e no paralelismo das arestas de corte dos terminais das pregas. Nos processos de produção hoje conhecidos, os cartuchos de pregas têm que ser colados sem fugas nas estruturas pré-fabriçadas e cortados com muita precisão.
primeiro elemento de encosto 11 está concebido de forma que a técnica necessária para a condução da energia para a termo-soldadura está simultaneamente integrada no processo. Assim, é possível obter um processo de construção muito compacto e rentável. Uma outra vantagem é que uma disposição única de ambos os primeiros elementos de encosto permite obter uma variação da altura da prega,no cartucho de pregas 2,até ao máximo de 100 mm.
O material da maneira descrita, ainda sem consistência de forma é fixado por outros elementos de encosto 12, até ao seu arrefecimento. Devido a isto é produzida, simultaneamente, uma calibração dos contornos exteriores, ou seja da estrutura. Alguns destes últimos pares de elementos de encosto 12 podem ser também dispostos em tandem.
Os pentes de perfil 9, que se prendem nas pregas,são depois retirados na vertical das bolsas de filtro e o cartucho de filtro 2 é cortado no comprimento de montagem, numa outra fase do processo.
processo descrito permite uma produção de cartuchos de pregas contínuas e é possível apresentar um comprimento de cartucho de pregas variável, como se desejar.
A definição de um tecido de lã possível de termo-soldadura é uma limitação muito grande para o presente invento. Podem ser utilizados tecidos de lã que em parte ou totalmente se compõem de
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-9fibras termo-plásticas ou todos os que contenham aglutinantes termo-plásticos aptos para serem soldados.
No processo reivindicado a estrutura do cartucho de filtro é feita, exclusivamente,com o material de filtro 1 utilizado sem a utilização de outras matérias-primas. Através da dobragem da aresta exterior 10 do cartucho de filtro e a vedação sobreposta assim obtida dos espaços entre as pregas individuais garantirá uma cercadura do cartucho de pregas 2 sem fugas, fixa e estável. Este elemento de filtro possui então, muitas vezes, já a estabilidade própria exigida.
Porque é suprimida uma cercadura suplementar, o espaço de montagem disponível pode ser melhor concebido para minimizar a queda de pressão.
elemento de filtro, assim produzido, garante também vantagens decisivas devido a uma descontaminação simplificada durante um processo de reciclagem. 0 elemento de filtro é composto basicamente apenas por uma matéria-prima definida.
A técnica do processo é racional e corresponde a uma produção em linha. Com apenas uma geometria de pente é possivel realizar diferentes larguras de cartuchos de pregas. Assim são garantidas as condições para um processo de fabrico rentável. Isto é válido também para a colocação do filtro, que no processo é soldado directamente e de forma envolvente na superfície exterior do cartucho de filtro.
No âmbito de uma variante do processo aquece-se o primeiro par de elementos de encosto limpara uma temperatura acima do ponto de fusão dos componentes aptos a serem aglutinados do tecido de lã 1. Neste processo de soldadura por contacto, os elementos de encosto 11 servem como ferramentas de soldar. Este processo deve ser preferido em tecidos de fibra de lã grossos, mecanicamente com forte efeito amortecedor e com fraco poder de aderência na zona de fusão.
Numa fase alternativa do processo os terminais das pregas 10
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dobrados e sobrepostos, são ligados através dos elementos de encosto 11 que são formados como transdutores de ultra-sons.
fts vantagens desta variante são os tempos de soldadura extremamente curtos, bem como também de arrefecimento, com elevadas temperaturas em tecidos de lã,detectadas apenas pontualmente, o que contribui para proteger o material. São utilizados objectivamente em tecidos de lã com reduzida capacidade mecânica de amortecimento e forte poder de aderência na zona de fusão.
Independentemente das variantes do processo anteriormente referidas, propõe-se como última fase suplementar do processo, soldar uma tira transparente de material sintético 5, em ambos os topos do cartucho de pregas, a qual possui exactamente a largura do cartucho 2,ou está ordenada de forma envolvente. Estas tiras têm por fim reforçar as superfícies de topo em sentido horizontal, de modo que possam receber a pressão da junta na
junção da cassete de filtro.
A alternativa para isto é verter, antes do corte para o
comprimento final, nos futuros pontos de corte, pelo menos, em
cada um, numa bolsa de prega,uma massa sintética 6 endurecida à
temperatura ambiente. Para se obter o comprimento final do
cartucho de pregas 2, este é separado ao meio das pregas. A
superfície de corte daí resultante forma uma face angular exterior do cartucho de pregas.
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-11Lista de índices de referência
JL
7
JL
7
D
D
Tecido de fibra de lã com pregas
Cartucho de pregas fabricado
Aresta exterior da prega dobrada
Prega
Folha transparente sintética para os topos
Massa rija sintética para os topos
Distância entre pregas/distância entre pregas no pente de pregas
Arestas exteriores das pregas 4 ainda por esticar
Perfis tipo pente
Arestas exteriores sobrepostas das pregas 4 já esticadas Primeiro par de elementos de encosto Outro par de elementos de encosto
Direcçâo de passagem do tecido de lã com pregas 1 durante o fabrico

Claims (8)

  1. REIVINDICAÇÕES
    C
    1 - Elemento de filtro formado com um cartucho com pregas de tecido de lã, caracterizado por o elemento de filtro ser auto-sustentado e o tecido de lã (1) poder ser termo-soldado e por cada uma das arestas exteriores (4) paralelas do cartucho com pregas (2) ser dobrada, pelo que o material de tecido de lã (1) que origina as pregas (4) é dobrado na mesma direcção em cada uma das arestas exteriores das pregas (4) e assim é fixo à correspondente aresta dobrada do fim da prega vizinha, ficando nesta bem apertado e sobreposto 1,5 a 2,5 vezes da distância de prega (7).
  2. 2 - Elemento de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ambas as superfícies de topo do cartucho com pregas (2) terem cada uma, uma folha transparente (5) termo-soldada.
  3. 3 - Elemento de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, em ambos os topos do cartucho com pregas (2), pelo menos cada uma das bolsas de prega estar cheia com uma massa sintética rija (6).
  4. 4 - Processo de produção de um elemento de filtro de tecido de lã, formado como um cartucho com pregas, no qual é primeiro dobrado o material plano de filtro, depois é conseguida uma distância de prega definida através do esticar limitado, transversalmente em relação às pregas, é fixada a forma final do cartucho com pregas e depois é cortado para a medida final, caracterizado por, se seleccionar como material para o cartucho com pregas um tecido de fibra de lã (1) que pode ser terrno-soldado; se unirem, depois da fase do processo de produção de uma distância definida de prega (7), as duas arestas exteriores (8) do cartucho de pregas apertando, de acordo com a geometria e medida de prega, com perfis (9) em forma de pente que engatam como alicates por cima e por baixo nas pregas, cuja distância entre si é seleccionada igual ou ligeiramente inferior ã espessura do tecido de fibra de lã (1), deixando-se em cada uma
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    0Ν 5134/Portugal -/Sch das faces longitudinais o material do filtro sobressair 1,5 até 2,5 vezes a distância de prega (7) nos perfis (9) em forma de pente; se dobrar este material assim saliente (10) em ambos os lados, cada um deles por meio de um primeiro elemento de encosto (11) com efeito lateral, até que o material saliente (10) se encoste ao próximo fim de prega, de modo que as arestas (8, 10) sobressaiam termo-soldando-se depois, simultaneamente, as zonas sobrepostas com a energia fornecida através dos elementos de encosto (11); se comprimirem por meio de outros elementos de encosto (12) e fixarem os pontos de soldadura até ao seu arrefecimento e se retirarem por fim os perfis (9), em forma de pente, e se cortar o cartucho com pregas na medida definitiva.
  5. 5 - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o primeiro par de elementos de encosto (11) ser aquecido em ambos os lados para uma temperatura acima da zona de fusão dos componentes do tecido de lã (1) aptos a formarem a ligação.
  6. 6 - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por os primeiros elementos de encosto (11) em ambos os lados serem transdutores de ultra-sons.
  7. 7 ~ Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por, como última fase suplementar do processo, ser soldada nos topos do cartucho com pregas (2) uma tira de folha transparente (5).
  8. 8 - Processo de acordo com uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado por, antes do corte para a medida final, nos futuros pontos de corte, pelo menos, uma bolsa de prega ser cheia com uma massa sintética (6) endurecida à temperatura ambiente e a massa sintética endurecida ser separada no meio das pregas para a medida final.
PT96575A 1990-01-25 1991-01-25 Elemento de filtro formado como um cartucho com pregas de tecido de fibra de la e seu processo de producao PT96575B (pt)

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