WO2014076417A2 - Procédé de fabrication d'un filtre - Google Patents

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WO2014076417A2
WO2014076417A2 PCT/FR2013/052726 FR2013052726W WO2014076417A2 WO 2014076417 A2 WO2014076417 A2 WO 2014076417A2 FR 2013052726 W FR2013052726 W FR 2013052726W WO 2014076417 A2 WO2014076417 A2 WO 2014076417A2
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filter
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longitudinal
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Michel Lebrun
Jean-Pierre Bazin
Hervé CARRON
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Mecaplast
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0001—Making filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a filter, in particular a filter for filtering air for a motor vehicle.
  • the present invention relates to a device for implementing the method of manufacturing a filter.
  • the present invention relates to a filter for a motor vehicle.
  • Vehicle air filters are usually made from a paper media or synthetic media.
  • the methods of manufacturing paper filters or known synthetic filters are relatively similar. These methods include steps of preforming folds on a media web and depositing adhesive beads near the longitudinal edges of the web so as to seal the edges of each fold and maintain the shape of the latter. during a step of pleating the filter and ensure the maintenance of the folds in place.
  • these manufacturing processes require a large amount of glue.
  • it is necessary to heat the glue in a melter before its deposit which is time consuming and is expensive in energy. Cumulative at the cost of glue, the cost of electricity used to preheat and maintain the glue at the desired temperature significantly increases the cost of the pleated filter.
  • the invention aims to overcome one or more of these disadvantages.
  • the invention provides a method of manufacturing a filter, in particular a filter for filtering air for a motor vehicle, the method comprising the steps of:
  • a filter media strip comprising synthetic, nonwoven fibers having two longitudinal edges and guiding the strip in a direction of advancement
  • the method comprises a step e) of depositing a longitudinal adhesive bead connecting the tops of the heat-welded folds in step d), the bead of adhesive being preferably arranged centrally between the two longitudinal edges Of the band.
  • a longitudinal adhesive bead connecting the tops of the heat-welded folds in step d
  • the bead of adhesive being preferably arranged centrally between the two longitudinal edges Of the band.
  • 'fold' is meant in the present document, two flat surfaces interconnected by a stop or a vertex, these surfaces being constituted by the filter media strip.
  • the glue bead thus deposited makes it possible to stiffen the filter medium and ensures a substantially plane hold of the filter.
  • the method comprises a step e) comprising the following sub-steps consisting in
  • the pleated filter media strip comprises a front face (commonly referred to as the "dirty air side” side) intended to receive the air to be filtered and a rear face (commonly referred to as the “clean air side” or “filtered air side” side). ), opposite the first front face, and the step ii) of depositing the cord is performed on the front face
  • step e) further comprises a sub-step iii) of pressing the string deposited on the crest tips.
  • the temperature rise is obtained by hot air pulsed.
  • the formation of the hot air pulsed being almost immediate, the energy supplied is limited compared to the heating of the glue and the manufacture of the filter can be started immediately.
  • the temperature rise is obtained by laser, infrared or flame. This makes it possible to adapt the process to the different types of synthetic media used in particular according to their ability to merge.
  • the synthetic fibers of the filter media strip and / or the cord comprise a core and an envelope whose melting temperature is less than that of the core.
  • the rise in temperature leads to the melting of the fiber envelope so that when these envelopes come into contact, they are soldered to each other.
  • the core of the fiber has a melting point higher than that of the shell, the core retains a certain rigidity during the heat treatment. This rigidity of the core makes it possible to confer on the fibers of the media the mechanical properties sufficient for guiding and advancing the filter media strip, as well as for depositing the cord.
  • the core comprises a polyester material and the shell comprises a copolyester material.
  • at least a portion of the synthetic fibers of the filter media strip and / or the cord comprise a polyester core and a copolyester shell and another portion of the synthetic fibers of the filter media strip and / or the cord comprises fibers totally formed of polyester.
  • the melting temperature of the copolyester material is between 100 and 120 ° C.
  • step c) and / or step i) is carried out until a temperature of between 100 and 250 ° C. is reached.
  • the method comprises a step f) performed after step e) of cutting the pleated filter media strip to the length of the desired filter. It is thus possible to manufacture filters of various lengths depending on the specifications imposed.
  • the invention relates to a device for implementing the method of manufacturing a filter as described above, the device comprising at least two heating nozzles arranged so as to blow hot air pulsed , the heat of the air being adapted to raise the temperature of the two longitudinal zones of the filter media strip according to step c) of the method and the device comprising means for unwinding the strip in a direction of advance and two worm disposed on both sides of the direction of advance to perform step d) of folding the strip along each creasing, the two worm being disposed downstream of the two heating nozzles in the direction of advancement.
  • the cost of this device is less expensive than that of a device comprising nozzles for glue injection, its maintenance is reduced and its energy consumption is less important.
  • the heating nozzles allow a local and precise elevation of the temperature of the longitudinal zones of the media for a very localized thermo-welding.
  • the worms make it possible to put the heated longitudinal zones in contact for continuous heat-sealing of the pleated filter in accordance with step d) of the method.
  • the two worms are arranged on either side of the direction of advance.
  • the device comprises an infrared heating ramp for preheating the filter media strip and two counter-rotating cylinders for performing a plurality of in-band creases in a transverse direction at the edges. longitudinals of the web according to step b) of the method.
  • the device comprises a coil adapted to deliver a rope to carry out step e) of the method.
  • the device comprises a third heating nozzle arranged so as to blow hot air pulsed so as to cause the melting of the cord in accordance with sub-step i) of the method.
  • the device comprises a treadmill rotated by a first roller and a second roller, the treadmill being adapted to drive the pleated filter media strip obtained in step d) of the method.
  • the treadmill participates in the deposition of the rope according to sub-step ii) of the method.
  • the first roller makes it possible to carry out the sub-step iii) of the process consisting of pressing the cord on the fold vertices.
  • the device comprises a rope drive roller arranged upstream of the conveyor belt in the direction of advance of the pleated filter media strip, the drive roller being adapted to the realization of the substep ii ) and iii) the process.
  • the roller participates in the deposition of the string on the crest tips, according to step ii) of the method and also the pressing of the cord, against the crest peaks, according to step iii) of the method.
  • the drive roller comprises means for raising the temperature of the cord in accordance with step i) of the method.
  • the drive roller includes the means for performing the functions necessary for the realization of substeps i) to iii) of the method.
  • the third heating nozzle is no longer essential.
  • the invention relates to a motor vehicle filter comprising a strip of a pleated filter medium formed of a nonwoven material comprising synthetic fibers comprising a polyester core and a copolyester shell, the plies of the media tape pleated filter comprising thermo-welds adapted to seal the edges of the folds and the filter comprising a string of synthetic fibers similar to those forming the pleated filter media strip, longitudinally connecting the tops of the folds, the cord being preferably disposed centrally between the two longitudinal edges of the pleated filter media web.
  • fold edges is meant herein both ends of the pls each corresponding to a longitudinal edge of the filter media strip before pleating according to step d) of the method according to the invention.
  • the filter Since the thermo-weld is localized to precise longitudinal areas, the filter has a larger area available for air filtration compared to a filter whose plies are glued by glue beads. Thus, the synthetic media filter then has a high filtration capacity and a long life
  • the total absence of adhesive beads allows easy recycling of the filter and a reduction in the cost price thereof.
  • Figure 1 is a schematic view illustrating the implementation of the method of manufacturing a filter according to one embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a view illustrating an enlarged portion of a filter for a motor vehicle according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a diagrammatic view of the complementary steps of implementing the method of manufacturing a filter, according to one embodiment of the invention.
  • Figure 4 is another schematic bottom view illustrating the steps shown in Figure 3.
  • FIG. 1 illustrates the progress of the method of manufacturing a filter 100 for a motor vehicle in a device 200 intended for the implementation
  • This process comprises a front face 13 and a rear face 14 opposite to the front face 13, the front face 13 being the most adapted to receive and to filter the air.
  • the strip 1 of filtering media of synthetic fibers, nonwoven, and having two longitudinal edges 2, 3 is unwound and guided by unwinding means of the device 200, in a direction of advancement in the device 200, shown schematically by the arrows. according to step a) of the method.
  • a heat treatment carried out under an infrared heating ramp 4 preheats the band 1 of filter medium which then circulates between two cylinders 5 rotated in opposite directions to make a plurality of creases 6 in accordance with step b) of the method. .
  • the courses 6 are oriented along a transverse direction at the longitudinal edges 2, 3 of the band 1.
  • the filter media 1 runs under two heating nozzles 7 according to the device 200 of the invention, arranged so as to locally heat two longitudinal zones 8, 9 arranged near each of a longitudinal edge 2, 3 of the band 1 according to step c) of the method.
  • the heating nozzles 7 allow in particular to blow hot air pulsed.
  • the temperature reached at the longitudinal zones may be between 100 and 250 ° C, so as to cause their melting.
  • the band 1 of filter media comprises in fact a nonwoven fabric of synthetic fibers. These fibers comprise a core and an envelope whose melting point is lower than that of the core.
  • the core may be polyester and the shell may be copolyester for example but other synthetic materials may be used to form the core and the shell.
  • the melting point of the copolyester may be between 100.degree.
  • the envelopes of the fibers melt together, while the fiber cores, which are less sensitive to temperature, remain sufficiently rigid to ensure the stability of the fibers. mechanics and progress of the tape 1.
  • the rise in temperature achieved at the two longitudinal zones 8, 9 makes it possible to obtain a heat-seal at the edge of the long edges in sections 2, 3 of strip 1 , corresponding to the edges of the folds, so as to guarantee the lateral sealing of these latter.
  • the heat seal remains confined to the edges of the folds without extending too much towards the center of the filter medium as could glue, so as not to reduce the useful filtration area thereof.
  • the step c) of raising the temperature of the manufacturing process can be carried out in a nonlimiting manner by any means allowing localized heating, for example by laser, infrared or flames.
  • two worms 1 1 of the device 200 for implementing the method make it possible to fold the strip 1 of filter media according to the creases 6 formed in step b) and to bring into contact the edges of the folds thus formed.
  • the temperature of the envelopes of the fibers is such that during the contact, a portion of a longitudinal zone 8, 9 disposed upstream of a groove 6 is welded to a portion of a longitudinal zone 8, 9 arranged downstream, and to near the same longitudinal edge 2,3 of the strip 1, according to the direction of advance of the strip 1.
  • the sealing of the edges of the folds is obtained by heat-sealing 12 during the making of the contacts between the portions of the longitudinal zones 8,9 according to step d) of the method.
  • Fig ure 2 is an enlarged partial view ie of a filter 1 00 for a motor vehicle, obtained according to the implementation of the method of the invention.
  • This filter 100 consists of a band 1 of pleated filter medium comprising nonwoven synthetic fibers. These fibers have two main components, one of the components is a polyester and forms the core of the fiber and the other of the components is a copolyester and forms the envelope of the fiber. The folds of the filter 100 are interconnected by heat-sealing 12 envelopes fibers of the media. Other types of synthetic materials may be used without departing from the scope of the present invention.
  • FIG. 3 shows a step e) complementary to the process of depositing a cord 1 5 of synthetic fibers relying on the vertices of the plies by heat-sealing, in particular from the front face 13 of the media filter pleated, so as to stiffen the filter 100 without reducing the filtration surface of the front face 1 3 by the presence of a cord 1 5 heat-welded.
  • a coil 16 on which is wound the rope 15 of synthetic fibers, in a material similar to that of the fibers of the band 1 of filter media, is arranged so as to deliver the cord 15 on the front face 13 of the media filter.
  • a third heating nozzle 17 makes it possible to raise the temperature of the cord 15 to reach the melting temperature of the fiber casing according to substep i) of the process.
  • a drive roller 1 8 adapted to drive the filter media pl issé in the advancement direction, allows to put in contact the cord 1 5 and the som m es of the front face 1 3 of the medi fi er fi ltering continuously in accordance with sub-step ii) of the process.
  • a continuous cord 15 is heat-welded longitudinally on the crease tips of the pleated filter media strip 1.
  • the drive roller 18 also makes it possible to press the cord 15 deposited on the tops in order to finalize the heat-sealing.
  • the heat-sealed cord 1 provides for regular spacing between the creases and ensures this spacing during the life of the filter element thus limiting the pressure drop during dust retention. also makes it possible to stiffen the pleated filter media 100 so as, for example, to prevent a winding of the media 100 on itself and to keep a substantially flat shape. A better maintenance of the spacing between the vertices of the folds is obtained when the cord 15 is deposited centrally between the longitudinal edges 2,3 of the band 1 folded.
  • the drive roller 1 8 also comprises a means for raising the temperature of the cord 15.
  • the third heating nozzle 1 7 is no longer required in the device 200.
  • the conveyor belt 19 participates in driving the pleated filter medium and in the step of depositing the cord 15 in accordance with FIG. sub-step ii) of the method.
  • the conveyor belt 19 can not be raised to the melting temperature of the cord 15, the third heating nozzle 1 7 is necessary.
  • FIG. 4 shows the same process steps as those illustrated in FIG. 3 from the front face 13 of the strip 1 of filter media pl issé.
  • the coil 1 6 ensures the unwinding of the rope 1 5 synthetic fibers for a deposit made with the aid of the drive roller 18 on the crowns of the folds, centrally between the two longitudinal edges 2,3 of the strip 1 .
  • a longitudinal bead of adhesive is deposited to connect the tops of the heat-welded folds in step d) of the method.
  • the method may also comprise a step f) carried out after step e) of cutting the strip 1 of pleated filter media to the length of the desired filter 1 00.
  • This filter 100 thus comprises thermo-welds 12 ensuring the tightness of the edges of the plies and a cord 15 long itud inal, centered between the two longitudinal edges of the band 1, keeping the 100 sou su filter does not substantially planar .
  • the present invention provides a method of manufacturing an improved filter 100, without the use of glue to achieve sealing at the edges of the folds or maintain the filter media in substantially flat, inexpensive and easy to implement artwork.
  • the present invention also provides a device 200 for implementing the manufacturing method which is simplified, efficient and requires little maintenance.
  • the present invention further provides a filter 1 00 for a motor vehicle with good filtration capacity, easily recyclable due to the absence of glue with a reduced cost.

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Abstract

Ce procédé comprend les étapes consistant à: a) Dérouler une bande (1) de média filtrant synthétique présentant deux bords longitudinaux (2,3) et la guider dans une direction avancement, b) Réaliser une pluralité de rainages (6) sur la bande (1) selon une direction transversale aux bords longitudinaux (2,3), c) Elever la température de deux zones longitudinales (8,9) disposées à proximité chacune d'un bord longitudinal (2,3) de la bande (1) de manière à entraîner leur fusion, et d) Plier la bande (1) de média filtrant le long de chaque rainage (6) de telle sorte qu'une portion d'une zone longitudinale (8,9) disposée en amont d'un rainage (6) dans le sens d'avancement de la bande (1) de média filtrant soit soudée avec une portion d'une zone longitudinale (8, 9) disposée en aval de ce rainage (6). L'invention vise également un dispositif (200) pour la mise en œuvre du procédé tel que précédemment décrit et un filtre (100) pour véhicule automobile.

Description

Procédé de fabrication d'un filtre
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un filtre, notamment un filtre destiné à la filtration de l'air pour véhicule automobile. De plus, la présente invention concerne un dispositif pour la mise en œuvre du procédé de fabrication d'un filtre. Enfin, la présente invention concerne un filtre pour véhicule automobile.
Les filtres à air pour moteur de véhicules sont généralement fabriqués à partir d'un méd ia en papier ou d'un média synthétique. Les procédés de fabrication des filtres papier ou des filtres synthétiques connus sont relativement similaires. Ces procédés comprennent notamment des étapes consistant à préformer des plis sur une bande de média et à déposer des cordons de colle à proximité des bords longitudinaux de la bande de sorte à rendre étanche les bords de chacun des plis et à maintenir la forme de ces derniers lors d'une étape de plissage du filtre et garantir le maintient des plis en place. Or, ces procédés de fabrication nécessitent une grande quantité de colle. De plus, il est nécessaire de chauffer la colle dans un fondoir avant son dépôt, ce qui prend du temps et est coûteux en énergie. Cumulé au prix de la colle, le coût de l'électricité utilisée pour préchauffer et maintenir la colle à la température souhaitée augmente significativement le coût de revient du filtre plissé. Par ailleurs, lorsque les cordons de colle déposés débordent légèrement de leur positionnement optimal, à proximité des bords longitudinaux de la bande, la colle entre en contact avec le dispositif de plissage. Ceci contribue à l'encrassage du dispositif de sorte que la bande se bloque dans le dispositif qui cale. Le fonctionnement de l'outil de production doit alors être interrompu pour un nettoyage. Par ailleurs, la portion bloquée du média est généralement endommagée et doit être mise au rébus. Ainsi, la durée des cycles et les coûts de production sont augmentés.
La présente invention vise à pallier un ou plusieurs de ces inconvénients. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un procédé de fabrication d'un filtre, notamment un filtre destiné à la filtration de l'air pour véhicule automobile, le procédé comprenant les étapes consistant à :
a) Dérouler une bande de média filtrant comportant des fibres synthétiques, non tissées, présentant deux bords longitudinaux et guider la bande dans une direction d'avancement,
b) Réaliser une pluralité de rainages sur la bande de média filtrant selon une direction transversale aux bords longitudinaux, c) Elever la température de deux zones longitudinales disposées à proximité chacune d'un bord longitudinal de la bande de média filtrant de manière à entraîner leur fusion, et
d) Plier la bande de média filtrant le long de chaque rainage de telle sorte qu'une portion d'une zone longitudinale disposée en amont d'un rainage dans le sens d'avancement de la bande de méd ia filtrant soit soudée avec u ne portion d'une zone longitudinale d isposée en aval de ce rainage dans le sens d'avancement de la bande.
Ainsi, un tel procédé de fabrication remplaçant l'étape de dépôt de cordons de colle pour le collage des plis du filtre par une étape de thermosoudure permet de limiter la consommation de colle. Il n'est plus nécessaire de procéder au préchauffage d'une grande quantité de colle avant de démarrer le procédé de fabrication, ce qui réduit le temps de cycle. De plus, le procédé de thermo-soudure évite l'encrassage du dispositif de sorte que l'interruption du procédé de fabrication est évitée. Ainsi, les coûts globaux de ce procédé de fabrication de filtres sont diminués.
Selon une possibilité, le procédé comprend une étape e) consistant à déposer un cordon de colle longitudinal reliant les sommets des plis thermo- soudés à l'étape d), le cordon de colle étant de préférence disposé de façon centrée entre les deux bords longitudinaux de la bande. Par le terme 'pli', on entend dans le présent document, deux surfaces planes reliées entre elles par une arrête ou un sommet, ces surfaces étant constituées de la bande de média filtrant. Le cordon de colle ainsi déposé permet de rigidifier le média filtrant et assure un maintien sensiblement plan du filtre.
Selon une variante avantageuse, le procédé comprend une étape e) comprenant les sous-étapes suivantes consistant à
i) élever la température d'une cordelette comprenant des fibres synthétiques jusqu'à atteindre la température de fusion des fibres, et
ii) déposer la cordelette de façon longitudinale de sorte à relier les sommets des plis thermo-soudés à l'étape d) de pl issage de la bande de média filtrant, la cordelette étant de préférence disposée de façon centrée entre les deux bords longitudinaux de la bande. Cette cordelette déposée et thermo-soudée aux sommets des plis permet de maintenir le média filtrant plissé sous une forme sensiblement plane. En effet, la présence de cette cordelette permet le maintien d'un espacement régulier entre les sommets des plis et garantit cet espacement pendant la durée de vie de l'élément filtrant limitant ainsi la perte de charge lors de la rétention des poussières. Ce procédé permettant l'obtention de la thermo- soudure de la cordelette aux sommets des plis il n'est plus nécessaire d'utiliser de la colle, ce qui réduit les coûts de fabrication et le coût de revient du filtre. De plus, l'absence de colle dans le filtre obtenu par ce biais permet un recyclage facilité de ce dernier limitant encore les coûts de recyclage du filtre.
De préférence, la bande de média filtrant plissé comprend une face avant (couramment dénommée face 'coté air sale') destinée à recevoir l'air à filtrer et une face arrière (couramment dénommée face 'coté air propre' ou 'coté air filtré'), opposée à la première face avant, et l'étape ii) de dépôt de la cordelette est effectuée sur la face avant
Selon une disposition, l'étape e) comprend en outre une sous- étape iii) consistant à presser la cordelette déposée sur les sommets des plis.
De préférence, l'élévation de température est obtenue par air chaud puisé. La formation de l'air chaud puisé étant quasi immédiate, l'énergie fournie est limitée par comparaison à la chauffe de la colle et la fabrication du filtre peut être démarrée immédiatement.
Selon une variante, l'élévation de température est obtenue par laser, par infra rouge ou par flammes. Ceci permet d'adapter le procédé aux différents types de médias synthétiques utilisés notamment selon leur capacité à entrer en fusion.
Avantageusement, au moins une partie des fibres synthétiques de la bande de média filtrant et/ou de la cordelette comportent une âme et une enveloppe dont la température de fusion est moins importante que celle de l'âme. Ainsi, l'élévation de la température conduit à la fusion de l'enveloppe des fibres de sorte que lorsque ces enveloppes entrent en contact, elles se soudent les unes aux autres. L'âme de la fibre ayant un point de fusion plus élevée que celui de l'enveloppe, l'âme conserve une certaine rigidité pendant le traitement thermique. Cette rigidité de l'âme permet de conférer aux fibres du média les propriétés mécaniques suffisantes au guidage et à l'avancement de la bande de média filtrant, ainsi que pour le dépôt de la cordelette.
De préférence, l 'âme comprend un matériau de polyester et l'enveloppe comporte un matériau de copolyester. Selon une disposition, au moins une partie des fibres synthétiques de la bande de média filtrant et/ou la cordelette comportent une âme en polyester et une enveloppe en copolyester et une autre partie des fibres synthétiques de la bande de média filtrant et/ou la cordelette comprend des fibres totalement formées de polyester.
Selon une possibilité, la température de fusion du matériau de copolyester est comprise entre 1 00 et 120°C. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'appliquer un traitement thermique très important.
Selon une réalisation concrète, l'élévation de température de l'étape c) et/ou de l'étape i) est réalisée jusqu'à atteindre une température comprise entre 100 et 250°C.
Selon une disposition, le procédé comprend une étape f) réalisée après l'étape e) consistant à découper la bande de média filtrant plissée à la longueur du filtre souhaitée. Il est ainsi possible de fabriquer des filtres de longueurs variées en fonction du cahier des charges imposé.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un dispositif destiné à la mise en œuvre du procédé de fabrication d'un filtre tel que précédemment décrit, le dispositif comprenant au moins deux buses de chauffage arrangées de sorte à souffler de l'air chaud puisé, la chaleur de l'air étant adaptée pour élever la température des deux zones longitudinales de la bande de média filtrant selon l'étape c) du procédé et le dispositif comprenant des moyens de déroulement de la bande dans une direction d'avancement et deux vis sans fin disposées de part et d'autres de la direction d'avancement afin de réaliser l'étape d) consistant à plier la bande le long de chaque rainage, les deux vis sans fin étant disposées en aval des deux buses de chauffage dans la direction d'avancement.
Ainsi, le coût de ce dispositif est moins onéreux que celui d'un dispositif comportant des buses pour injection de colle, sa maintenance est réduite et sa consommation d'énergie est moins importante. De plus, les buses de chauffage permettent une élévation locale et précise de la température des zones longitudinales du média pour une thermo- soudure très localisée. Les vis sans fin permettent de mettre les zones longitudinales chauffées en contact pour une thermo-soudure en continu du filtre plissé conformément à l'étape d) du procédé.
De préférence, les deux vis sans fin sont disposées de part et d'autres de la direction d'avancement. Selon u ne d isposition , le d ispositif comprend u ne rampe de chauffage par infrarouge destinée à préchauffée la bande de média filtrant et deux cylindres entraînés en rotation en sens opposé pour réaliser une pluralité de rainages dans la bande dans une d irection transversale aux bords longitudinaux de la bande conformément à l'étape b) du procédé.
Selon une disposition, le dispositif comprend une bobine adaptée à délivrer une cordelette pour réaliser l'étape e) du procédé.
Selon une possibilité, le dispositif comprend une troisième buse de chauffage arrangée de sorte à souffler de l'air chaud puisé de manière à entraîner la fusion de la cordelette conformément à la sous-étape i) d u procédé.
Avantageusement, le dispositif comprend un tapis roulant entraîné en rotation par un premier rouleau et un deuxième rouleau, le tapis roulant étant adapté à l'entraînement de la bande de média filtrant plissé obtenu à l'étape d) du procédé. Dans cette configuration, le tapis roulant participe au dépôt de la cordelette conformément à la sous-étape ii) du procédé. Par ailleurs, le premier rouleau permet de réaliser la sous-étape iii) du procédé consistant à presser la cordelette sur les sommets de plis.
Selon une variante, le dispositif comprend un galet d'entraînement de la cordelette disposé en amont du tapis roulant dans le sens d'avancement de la bande de média filtrant plissé, le galet d'entraînement étant adapté à la réalisation des sous-étape ii) et iii) du procédé. En effet, le galet participe au dépôt de la cordelette sur les sommets des plis, conformément à l'étape ii) du procédé et également au pressage de la cordelette, contre les sommets des plis, conformément à l'étape iii) du procédé.
De préférence, le galet d'entraînement comprend un moyen d'élévation de la température de la cordelette conformément à l'étape i) du procédé. Ainsi, le galet d'entraînement regroupe les moyens permettant d'assurer les fonctions nécessaires à la réalisation des sous-étapes i) à iii) du procédé. Dans cette configuration où l'élévation de la température de la cordelette est réal isé par le galet d'entraînement, la troisième buse de chauffage n'est plus indispensable.
Selon un troisième aspect, l'invention concerne un filtre de véhicule automobile comprenant une bande d'un média filtrant pl issé formé d'un matériau non tissé comportant des fibres synthétiques comprenant une âme en polyester et une enveloppe en copolyester, les plis de la bande du média filtrant plissé comprenant des thermo-soudures adaptées pou r assurer l'étanchéité des bords des plis et le filtre comprenant une cordelette de fibres synthétiques similaires à celles formant la bande de média filtrant plissé, reliant longitudinalement les sommets des plis, la cordelette étant de préférence disposée de façon centrée entre les deux bords longitudinaux de la bande de média filtrant plissé.
Par l'expression 'bords des plis', on entend dans le présent document les deux extrémités des pl is correspondant chacune à un bord longitudinal de la bande de média filtrant avant plissage selon l'étape d) du procédé selon l'invention.
D e p l u s , la thermo-soudu re étant local isée su r des zones longitudinales précises, le filtre présente une plus grande surface disponible pour la filtration de l'air par comparaison avec un filtre dont les plis sont collés par des cordons de colle. Ainsi, le filtre en média synthétique présente alors une grande capacité de filtration et une grande longévité
Par ailleurs, l'absence totale de cordons de colle permet un recyclage facilité du filtre et une diminution du coût de revient de celui-ci.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés. La figure ne respecte pas nécessairement l'échelle de tous les éléments représentés de sorte à améliorer leur lisibilité. Dans la suite de la description, par souci de simplification, des éléments identiques, similaires ou équivalents des différentes formes de réalisation portent les mêmes références numériques.
La figure 1 est une vue schématique illustrant la mise en œuvre du procédé de fabrication d'un filtre selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 2 est une vue illustrant une portion agrandie d'un filtre pour véhicule automobile selon un mode de réalisation de l'invention.
La fig u re 3 est u ne vue schématiq ue il l ustrant des étapes complémentaires de mise en œuvre du procédé de fabrication d'un filtre, selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 4 est une autre vue schématique de dessous illustrant les étapes représentées à la figure 3.
La figure 1 illustre le déroulement du procédé de fabrication d'un filtre 100 pour véhicule automobile dans un dispositif 200 destiné à la mise en œuvre d e ce procédé à partir d'u ne bande 1 de méd ia fi ltrant, cel le-ci comprend une face avant 13 et une face arrière 14 opposée à la face avant 13, la face avant 13 étant la plus adaptée à recevoir et à filtrer l'air. La bande 1 de média filtrant de fibres synthétiques, non tissées, et présentant deux bords longitudinaux 2,3 est déroulée et guidée par des moyens de déroulement du dispositif 200, d a ns u n e d i rection d 'avancement dans le dispositif 200, schématisée par les flèches obl iq ues, selon l 'étape a) d u procéd é . U n traitement thermique effectué sous une rampe de chauffage 4 par infrarouge préchauffe la bande 1 de média filtrant qui circule ensuite entre deux cylindres 5 entraînés en rotation en sens opposé pour y réaliser une pluralité de rainages 6 conformément à l'étape b) du procédé. Comme on peut le voir sur la figure 1 , les ra inages 6 s'orientent selon une d irection transversale aux bords longitudinaux 2,3 de la bande 1 .
Il est entendu que tout autre moyen équivalent connu de formation de rainages 6 conformément à l'étape b) du procédé peut être utilisé sans sortir du cadre de la présente invention.
Pu is la bande 1 de méd ia filtrant circule sous deux buses de chauffage 7 selon le dispositif 200 de l'invention, arrangées de sorte à chauffer localement deux zones longitudinales 8, 9 disposées à proximité chacune d'un bord longitudinal 2,3 de la bande 1 conformément à l'étape c) du procédé. Les buses de chauffage 7 permettent notamment de souffler de l'air chaud puisé. La température atteinte au niveau des zones longitudinales peut être comprise entre 1 00 et 250°C, de sorte à entraîner leur fusion . La bande 1 de média filtrant comporte en effet un textile non tissé de fibres synthétiques. Ces fibres comportent une âme et une enveloppe dont le point de fusion est plus bas que cel u i de l 'âme. L'âme peut être en polyester et l'enveloppe peut être en copolyester par exemple mais d'autres matériaux synthétiques peuvent être utilisés pour former l'âme et l'enveloppe. Le point de fusion du copolyester peut être compris entre 1 00 et 1 20 °C par exemple. Ainsi, lors de l'élévation de la température au niveau des zones longitudinales 8,9, les enveloppes des fibres entrent en fusion tand is que les âmes des fibres, moins sensibles à l a température, restent assez rig ides pou r assu rer la ten ue mécan ique et l'avancement de la bande 1 . De la sorte, l'élévation de température réalisée au niveau des deux zones longitudinales 8,9 permet l'obtention d'une thermo- soudure j usq u 'au n ivea u des bords long itud i n aux 2 ,3 de l a bande 1 , correspondants aux bords des plis, de sorte à garantir l'étanchéité latérale de ces derniers. La thermo-soudure reste confinée sur les bords des plis sans trop s'étendre vers le centre du média filtrant comme pourrait le faire de la colle, de sorte à ne pas réduire la surface de filtration utile de celui-ci.
Selon des va riantes d e réal isation non ill ustrées, l'étape c) d'élévation de la température du procédé de fabrication peut être réalisée de manière non limitative par tout moyen permettant un chauffage localisé comme par exemple par traitement laser, infrarouge ou par flammes.
Comme représenté sur la figure 1 , deux vis sans fin 1 1 du dispositif 200 de mise en œuvre du procédé, disposées de part et d'autre de la direction d'avancement de la bande 1 , permettent de plier la bande 1 de média filtrant selon les rainages 6 formés à l'étape b) et de mettre en contact les bords des plis ainsi formés. La température des enveloppes des fibres est telle que lors du contact, une portion d'une zone longitudinale 8, 9 disposée en amont d'un rainage 6 se soude à une portion d'une zone longitudinale 8, 9 disposée en aval, et à proximité du même bord longitudinal 2,3 de la bande 1 , selon le sens d'avancement de la bande 1 . Ainsi l'étanchéité des bords des plis est obtenue par thermo-soudure 12 lors de la réalisation des contacts entre les portions des zones longitudinales 8,9 selon l'étape d) du procédé.
La fig ure 2 est une vue partielle agrand ie d'un filtre 1 00 pour véhicule automobile, obtenu selon la mise en œuvre du procédé de l'invention. Ce filtre 100 est constitué d'une bande 1 de média filtrant plissé comportant des fibres synthétiques non tissées. Ces fibres comportent deux composants principaux, l'un des composants est un polyester et forme l'âme de la fibre et l'autre des composants est un copolyester et forme l'enveloppe de la fibre. Les plis du filtre 100 sont reliés entre eux par thermo-soudures 12 des enveloppes des fibres du média. D'autres natures de matériaux synthétiques peuvent être utilisées sans sortir du cadre de la présente invention.
La fig u re 3 il l ustre u ne étape e) com pl émenta ire au procédé consistant à déposer une cordelette 1 5 de fibres synthétiques rel iant les sommets des plis par thermo-soudure, notamment à partir de la face avant 13 du média filtrant plissé, de sorte à rigidifier le filtre 100 sans réduire la surface de filtration de la face avant 1 3 par la présence d'une cordelette 1 5 thermo- soudée. A cet effet, une bobine 16 sur laquelle est enroulée la cordelette 15 de fibres synthétiques, dans un matériau similaire à celui des fibres de la bande 1 de média filtrant, est arrangée de sorte à délivrer la cordelette 15 sur la face avant 13 du média filtrant. Une troisième buse 17 de chauffage permet d'élever la température de la cordelette 15 jusqu'à atteindre la température de fusion de l'enveloppe des fibres conformément à la sous-étape i) du procédé. Puis un galet d'entraînement 1 8 adapté à entraîner le méd ia filtrant pl issé dans la direction d'avancement, permet de mettre en contact la cordelette 1 5 et les som m ets de l a face avant 1 3 d u méd ia fi ltrant dérou lant en contin u conformément à la sous-étape ii) du procédé. Ainsi, une cordelette 15 continue est thermo-soudée longitudinalement sur les sommets de plis de la bande 1 de média filtrant plissé. Le galet d'entraînement 18 permet également de presser la cordelette 15 déposée sur les sommets afin de finaliser la thermo-soudure.
Un tapis roulant 19, entra îné par un prem ier rouleau 21 et un deuxième rouleau 22, disposé en aval du galet d'entraînement 1 8 permet le mouvement de l a bande 1 de méd ia fi ltrant pl issé selon l a d i rection d'avancement au fur et à mesure de la réalisation de la thermo-soudure de la cordelette 15.
La cordelette 1 5 thermo-soudée permet l e m a i nti en d ' u n espacement régul ier entre les sommets des plis et garantit cet espacement pendant la durée de vie de l'élément filtrant limitant ainsi la perte de charge lors de la rétention des poussières, elle permet aussi de rigidifier le média filtrant plissé 100 de sorte par exemple à éviter un enroulement du média 100 sur lui- même et de conserver une forme sensiblement plane. Un meilleur maintien de l'espacement entre les sommets des plis est obtenu lorsque la cordelette 15 est déposée de façon centrée entre les bords longitudinaux 2,3 de la bande 1 plissée.
Selon une variante non représentée, le galet d'entraînement 1 8 comprend également un moyen d'élévation de la température de la cordelette 15. Dans cette configuration , la troisième buse 1 7 de chauffage n'est plus indispensable dans le dispositif 200.
Selon une autre variante non i l l u strée , l e d ispos itif 200 ne comprend pas de galet d'entraînement 18. Ainsi, le tapis roulant 19 participe à l'entraînement du média filtrant plissé et à l'étape de dépôt de la cordelette 15 conformément à la sous-étape ii) du procédé. Le premier rouleau 21 du tapis roulant 1 9, selon la d irection d'avancement, permet de réal iser l'étape de pressage de la cordelette 1 5 déposée conformément à la sous-étape iii) du procédé. Dans cette configuration, le tapis roulant 19 ne pouvant être élevé à la température de fusion de la cordelette 15, la troisième buse 1 7 de chauffage est nécessaire. La fig u re 4 il l ustre l es mêmes étapes de procédé q ue cel les illustrées à la figure 3 depuis la face avant 1 3 de la bande 1 de média filtrant pl issé. La bobine 1 6 assure le déroulement de la cordelette 1 5 en fibres synthétiques pour un dépôt réalisé à l'aide du galet d'entraînement 18 sur les sommets des plis, de façon centrée entre les deux bords longitudinaux 2,3 de la bande 1 .
Selon une variante de réalisation de l'étape e) du procédé non illustrée, il est procédé au dépôt d'un cordon de colle longitudinal pour relier les sommets des plis thermo-soudés à l'étape d) du procédé.
Selon une possibil ité non il lustrée, le procédé peut également comprendre une étape f) réal isée après l'étape e) consistant à découper la bande 1 de média filtrant plissée à la longueur du filtre 1 00 souhaitée. Ce filtre 100 comporte ainsi des thermo-soudures 12 assurant l'étanchéité des bords des pl is et une cordelette 15 long itud inale, centrée entre les deux bords long itud inaux de la bande 1 , maintenant le filtre 100 sou s u ne forme sensiblement plane.
Ainsi, la présente invention propose un procédé de fabrication d'un filtre 1 00 amélioré, sans utilisation de colle pour obtenir l'étanchéité au niveau des bords des plis ou maintenir le média filtrant sous forme sensiblement plane, peu coûteux et facile à mettre en œuvre.
La présente invention propose également un dispositif 200 de mise en œuvre du procédé de fabrication qui est simplifié, efficace et nécessite peu de maintenance.
La présente invention propose en outre un filtre 1 00 pour véhicule automobile présentant de bonnes capacités de filtration, facilement recyclable du fait de l'absence de colle avec un coût de revient réduit.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle comprend tous les équivalents techniques et les variantes des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de fabrication d'un filtre (100), notamment un filtre (100) destiné à la filtration de l'air pour véhicule automobile, le procédé comprenant les étapes consistant à :
a) Dérouler une bande (1 ) de média filtrant comportant des fibres synthétiques, non tissées, présentant deux bords longitudinaux (2,3) et guider la bande (1 ) dans une direction d'avancement, b) Réaliser une pluralité de rainages (6) sur la bande (1 ) de média filtrant selon une direction transversale aux bords longitudinaux (2,3),
c) Elever la température de deux zones longitudinales (8,9) disposées à proximité chacune d'un bord longitudinal (2,3) de la bande (1 ) de média filtrant de manière à entraîner leur fusion, et d) Plier la bande (1 ) de média filtrant le long de chaque rainage (6) de telle sorte qu'une portion d'une zone longitudinale (8,9) disposée en amont d'un rainage (6) dans le sens d'avancement de la bande (1 ) de média filtrant soit thermo-soudée avec une portion d'une zone longitudinale (8, 9) disposée en aval de ce rainage (6) dans le sens d'avancement de la bande (1 ).
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 , caractérisé en ce q ue le procédé comprend une étape e) comprenant les sous-étapes suivantes consistant à
i) élever la température d'une cordelette (15) comprenant des fibres synthétiques jusqu'à atteindre la température de fusion des fibres, et ii) déposer la cordelette (15) de façon longitudinale de sorte à relier les sommets des plis thermo-soudés formés à l'étape d) de plissage de la bande (1 ) de média filtrant, la cordelette (15) étant de préférence disposée de façon centrée entre les deux bords longitudinaux (2,3) de la bande (1 ).
3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape e) comprend en outre une sous-étape iii) consistant à presser la cordelette (15) déposée sur les sommets des plis.
4. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élévation de température est obtenue par air chaud puisé.
5. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une partie des fibres synthétiques de la bande (1 ) de média filtrant et/ou de la cordelette (15) comportent une âme et une enveloppe dont la température de fusion est moins importante que celle de l'âme.
6. Procédé de fabrication selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'âme comprend un matériau de polyester et l'enveloppe comporte un matériau de copolyester.
7. Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce que la température de fusion de l'enveloppe en matériau de copolyester est comprise entre 100 et 120°C.
8. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élévation de température de l'étape c) et/ou de l'étape i) est réalisée jusqu'à atteindre une température comprise entre 100 et 250°C.
9. Dispositif (200) destiné à la m ise en œuvre d u procédé de fabrication d'un filtre (100) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif (200) comprend au moins deux buses de chauffage (7) arrangées de sorte à souffler de l 'air chaud puisé, la chaleur de l'air étant adaptée pour élever la température des deux zones longitudinales (8,9) de la bande (1 ) de média filtrant selon l'étape c) du procédé et en ce que le dispositif (200) comprend des moyens de dérou lement de la bande (1 ) dans une direction d'avancement et deux vis sans fin (1 1 ) disposées de part et d'autres de la direction d'avancement afin de réaliser l'étape d) consistant à plier la bande (1 ) le long de chaque rainage (6), les deux vis sans fin étant disposées en aval des deux buses de chauffage dans la direction d'avancement.
10. Dispositif (200) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif (200) comprend une troisième buse de chauffage (17) arrangée de sorte à souffler de l'air chaud puisé de manière à entraîner la fusion de la cordelette (15) conformément à la sous-étape i) du procédé.
11. Dispositif (200) selon l'une des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que le dispositif (200) comprend un tapis roulant (19) entraîné en rotation par un premier rouleau (21) et un deuxième rouleau (22), le tapis roulant (19) étant adapté à l'entraînement de la bande (1) de média filtrant plissé obtenu à l'étape d) du procédé.
12. Dispositif (200) selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le dispositif (200) comprend un galet d'entraînement (18) de la cordelette (15) disposé en amont du tapis roulant (19) dans le sens d'avancement de la bande (1) de média filtrant plissé, le galet d'entraînement (18) étant adapté à la réalisation des sous-étape ii) et iii) du procédé.
13. Dispositif (200) selon la revendication 12, caractérisé en ce que le galet d'entraînement (18) comprend un moyen d'élévation de la température de la cordelette (15) conformément à l'étape i) du procédé.
14. Filtre (100) de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend une bande (1) d'un média filtrant plissé formé d'un matériau non tissé comportant des fibres synthétiques comprenant une âme en polyester et une enveloppe en copolyester, les plis de la bande (1) du média filtrant comprenant des thermo-soudures (12) adaptées pour assurer l'étanchéité des bords des plis et en ce que le filtre (100) comprend une cordelette (15) de fibres synthétiques similaires à celles formant la bande (1) de média filtrant plissé, reliant longitudinalement les sommets des plis, la cordelette (15) étant de préférence disposée de façon centrée entre les deux bords longitudinaux (2,3) de la bande (1) du média filtrant plissé.
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