用于制造过滤元件的方法和装置以及过滤元件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造过滤元件的方法和装置（10），所述过滤元件用于对流体、尤其是机动车的、尤其是内燃机的流体，尤其是空气、水、油、燃料或者尿素溶液进行过滤，并且本发明还涉及一种过滤元件。沿着至少一条加工路线（18）对过滤介质幅面（12）进行处理并且沿着至少一条切割线（14）对所述过滤介质幅面进行切割。在所述至少一条加工路线（18）的旁边沿着所述至少一条切割线（14）对所述过滤介质幅面（12）进行切割。
【专利说明】用于制造过滤元件的方法和装置以及过滤元件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造过滤元件的方法，所述过滤元件用于对流体、尤其是机动车的、尤其是内燃机的流体，尤其是对空气、水、油、燃料或者尿素溶液进行过滤，其中沿着至少一条加工路线对过滤介质幅面进行处理并且沿着至少一条切割线对所述过滤介质幅面进行切割。
[0002]此外，本发明涉及一种用于制造过滤元件的、尤其是用于实施按本发明所述的方法的装置，所述过滤元件用于对流体、尤其是机动车的、尤其是内燃机的流体，尤其是对空气、水、油、燃料或者尿素溶液进行过滤，所述装置具有至少一个加工机构以及至少一个切割机构，所述加工机构具有至少一个用于沿着至少一条加工路线对过滤元件的过滤介质幅面进行处理的加工元件；所述切割机构具有至少一个用于沿着至少一条切割线对所述过滤介质幅面进行切割的切割元件。
[0003]此外，本发明涉及一种过滤元件、尤其是按照根据本发明的方法制造的和/或利用根据本发明的装置制造的过滤元件，所述过滤元件用于对流体、尤其是机动车的、尤其是内燃机的流体，尤其是空气、水、油、燃料或者尿素溶液进行过滤，所述过滤元件具有过滤介质幅面，沿着至少一条加工路线对所述过滤介质幅面进行处理并且沿着至少一条切割线对所述过滤介质幅面进行切割。
【背景技术】
[0004]由文献DE 10 2009 054 077 Al公开了一种用于制造用来对流体进行过滤的过滤元件的方法。其中在多层的垫料幅面的纵向边缘上对所述垫料幅面进行剪边。将所述垫子幅面分割为幅面区段并且将所述幅面区段在其横向于所述纵向边缘延伸的端部上彼此连接起来。使所述幅面区段得到管状的过滤垫的形状。在沿着所述过滤垫的纵向边缘剪边时形成将所述垫料幅面的层彼此密封在一起的焊接幅面。所述剪边通过切口来实施，所述切口在每个焊接幅面的内部在与所述焊接幅面的两条侧面边缘隔开的情况下延伸。
【发明内容】
[0005]本发明的任务是，提供开头所提到的类型的、用于制造过滤元件的一种方法和一种装置以及一种过滤元件，其中可以改进至少一条加工路线和/或所述至少一条切割线、尤其是其精度。
[0006]该任务按照本发明通过以下方式得到解决:在所述至少一条加工路线的旁边沿着所述至少一条切割线对所述过滤介质幅面进行切割。
[0007]按照本发明，对于所述过滤介质幅面的切割在所述加工路线的外部进行。通过这种方式，所述加工路线没有通过所述至少一条切割线而受到干扰或者破坏。此外，不必考虑至IJ，所述至少一条加工路线对于所述至少一条切割线的接纳来说足够宽。因此可以降低所述至少一条加工路线的宽度。所述至少一条切割线和/或所述至少一条加工路线可以有利地为连续的结构。通过这种方式，可以沿着所述至少一条切割线将所述过滤介质幅面分割为幅面区段。所述至少一条切割线和/或所述至少一条加工路线也可以中断。通过这种方式可以实现所述过滤介质幅面的穿孔。
[0008]在所述方法的一种有利的设计方案中，所述过滤介质幅面可以由多个层构成并且所述过滤介质幅面的层可以沿着所述至少一条加工路线相互连接。所述至少一条加工路线可以有利地是连接线，为了将所述层连接起来而沿着所述连接线相应地对所述过滤介质幅面进行处理。通过这种方式，可以在所述过滤介质幅面的、一条可以通过所述至少一条切割线形成的边缘的旁边将所述层彼此连接起来。因此可以防止:所述层在所述过滤介质幅面的边缘上成扇状散开(auffkhern)或者所述过滤介质幅面的边缘发生散边(ausfransen)。
[0009]在所述方法的另一种有利的设计方案中，可以沿着所述至少一条加工路线来焊接所述过滤介质幅面。借助于所述焊接方法，对于多层的过滤介质幅面来说可以可靠地将所述层连接起来。单层的过滤介质幅面可以借助于焊接方法沿着所述至少一条加工路线得到稳定和/或得到加固。通过这种方式可以防止:尤其织造的或者非织造的过滤介质会在切割边缘上沿着所述至少一条切割线散成一缕缕。可以有利地根据超声波焊接方法来对所述过滤介质幅面进行焊接。
[0010]可以有利地沿着所述至少一条加工路线也以其他的方式在机械和/或化学和/或热和/或材料方面对所述过滤介质幅面进行处理。尤其可以对其进行粘接、压印、冲压或者挤压。借助于所述处理，所述过滤介质幅面可以在所述至少一条加工路线的区域中也设有特定的形状和/或机械的特性。
[0011]在所述方法的另一种有利的设计方案中，可以在两条加工路线之间沿着所述至少一条切割线对所述过滤介质幅面进行切割。通过这种方式，可以将连续的过滤介质幅面划分为多个幅面区段。可以沿着所述切割线使所述幅面区段彼此分开。所述幅面区段可以在未切割的区域中是连续的。在所述至少一条形成所述幅面区段的相应的边缘的切割线的旁边，相应地在所述加工路线其中之一中对所述幅面区段进行处理。在一道工序中可以相应地在一条加工路线中对两个相邻的幅面区段的边缘进行处理。
[0012]在所述方法的另一种有利的设计方案中，可以首先沿着所述至少一条加工路线对所述过滤介质幅面进行处理并且随后沿着所述至少一条切割线对所述过滤介质幅面进行切割。这种做法的优点是，可以沿着所述至少一条加工路线通过相应的处理来固定所述过滤介质幅面。在随后沿着所述至少一条切割线切割时，所述过滤介质幅面的、在所述至少一条加工路线的区域中的结构可以不再受到影响。对于多层的过滤介质幅面来说，因此可以首先将所述层彼此连接起来并且固定在彼此上面。然后在切割时，所述层再也不会移动。
[0013]此外，上述技术任务通过根据本发明的、用于制造过滤元件的装置通过以下方式得到解决:所述至少一个加工元件和所述至少一个切割元件沿着所述过滤介质幅面的加工方向相对于所述装置观察相对于相互错开地布置。
[0014]上面结合所述按本发明的方法及其有利的设计方案所描述的优点和特征相应地适用于所述按本发明的装置及其有利的实施方式并且反之亦然。通过相对于所述至少一个加工元件错开地布置所述至少一个切割元件这种方式，可以容易地在所述加工路线的外部对所述过滤介质幅面进行切割。
[0015]所述加工机构可以有利地具有至少一个焊接机构、尤其是超声波焊接机构。也可以设置根据其他的处理方法、尤其是粘接方法、冲压方法、压印方法或者挤压方法进行加工的加工机构。
[0016]所述切割机构可以有利地具有至少一把刀。也可以设置根据其他的切割方法、尤其是根据激光切割方法来工作的切割机构。
[0017]在一种有利的实施方式中，所述至少一个加工元件可以按照功能顺序布置在所述至少一个切割元件的前面。通过这种方式，所述过滤介质幅面、尤其是连续幅面可以在连续方法中首先沿着所述加工路线被处理并且随后被切割。
[0018]在另一种有利的实施方式中，所述至少一个加工元件和/或所述至少一个切割元件可以具有至少一个旋转的元件、尤其是滚轮。利用旋转的元件，可以容易地尤其根据连续方法对所述过滤介质幅面进行处理和切割。所述至少一个加工元件可以有利地具有超声波发生器、尤其是矩形-分级式超声波发生器和作为支座的旋转铁砧，借助于所述超声波发生器和旋转铁砧可以根据超声波焊接方法对所述过滤介质幅面进行焊接。作为替代方案，旋转式超声波发生器也可以设有相应的铁砧。所述至少一个切割元件可以有利地具有滚刀(Rollenmesser),利用所述滚刀可以沿着所述至少一条切割线容易地对所述过滤介质幅面进行切割。
[0019]在另一种有利的实施方式中，所述至少一个加工机构可以具有两个分别定义了所述加工路线其中之一的加工元件并且所述至少一个切割机构可以具有切割元件，所述切割元件横向于加工路径观察可以位于所述两个加工元件之间。所述加工机构可以有利地具有两个用于至少一个相应的焊接头、尤其是至少一个超声波发生器的支座，所述支座相应地定义了焊接线。所述两个支座可以有利地作为旋转铁砧的、按照圆周延伸的铁砧接片来实现。所述切割机构可以有利地具有滚刀，所述滚刀的刀刃沿着加工路径的方向位于所述两个加工元件之间。所述切割机构可以有利地按照功能顺序位于所述两个加工元件的后面。作为替代方案，所述切割机构也可以按照功能顺序布置在所述两个加工元件的旁边。通过这种方式，可以同时对所述过滤介质进行处理和切割。
[0020]在另一种有利的实施方式中，关于所述加工路径可以并排地布置有多个由加工机构和切割机构构成的组合体。通过这种方式，可以同时并排地实现多条切割线和多条加工路线。
[0021]此外，上述技术任务通过根据本发明的过滤元件通过以下方式得到解决:所述至少一条切割线位于所述至少一条加工路线的旁边。
[0022]结合根据本发明的、用于制造过滤元件的方法及其有利的设计方案和根据本发明的装置及其有利的实施方式所描述的优点及特征相应地适用于根据本发明的过滤元件及其有利的实施方式。通过这种方式，沿着所述至少一条加工路线进行的处理不会通过所述切割线的切割而受到干扰。因此，尤其可以在所述过滤介质幅面的边缘上实现所述至少一条切割线的精确的线路走向。所述在过滤元件中的过滤介质幅面可以相应地成形、尤其折叠或者按照圆周闭合。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]本发明的其他优点、特征和细节从以下说明中获得，在所述以下说明中借助于附图对本发明的实施例进行详细解释。本领域的技术人员也会有利地单个地研究在附图、说明书和权利要求中以组合的形式公开的特征并且将其归纳为其他有意义的组合。附图示意性地示出:
图1是具有用于焊接的超声波焊接机构以及用于对多层的过滤介质幅面进行切割的辊式切割机构的切割装置的轴测示图；
图2是图1所示的切割装置的、在超声波焊接机构和辊式切割机构的区域中的详细视图；
图3是图2所示的详细视图的、沿着那里的剖切面III的、在所述超声波焊接机构的区域中的横截面；
图4是图1所示的切割装置的、沿着朝向所述超声波焊接机构的观察方向看的横向视图；并且
图5是由五个与图1到图4所示的切割装置相对应的、并排布置的切割装置所构成的设备。
[0024]在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0025]在图1到图4中以不同的透视图和详细视图示出了切割装置10。该切割装置10用于沿着两条焊缝18对多层的过滤介质幅面12的、总共四个层16进行焊接并且随后沿着位于两条焊缝18之间的切割线14对所述过滤介质幅面12进行切割。
[0026]用所述切割装置10来将所述过滤介质幅面12分割为过滤介质区段20，以后以在这里未进一步关心的方式将所述过滤介质区段加工为过滤元件。所述焊缝18形成所述过滤介质区段20的边缘。所述过滤介质区段20可以在过滤元件上折叠和/或按照圆周闭合。所述过滤介质区段20可以用在不同的设计方案的过滤元件上，比如用在圆形过滤元件或者扁形过滤元件上。所述过滤元件可以用于对流体、比如空气、水、油、燃料或者尿素溶液进行过滤。它们可以用在机动车的内燃机或者其他类型的内燃机、比如工业用发动机上。所述过滤元件也可以在机动车技术之外使用。
[0027]所述切割装置10包括超声波焊接机构22和辊式切割机构24。为了进行切割和焊接而将所述过滤介质幅面12沿着输送方向26输送穿过所述切割装置10。所述超声波焊接机构22沿着输送方向26观察在功能方面位于所述辊式切割机构24的前面。首先沿着所述焊缝18对所述过滤介质幅面12进行焊接并且随后用所述辊式切割机构24沿着切割线14对所述过滤介质幅面12进行切割。
[0028]所述超声波焊接机构22包括一在图1到4中位于所述过滤介质幅面12的下方的超声波发生器28以及一位于所述过滤介质幅面12的上方的、用作用于所述超声波发生器28的支座的旋转铁砧30。所述超声波发生器28示范性地被设计为具有两条插槽的、所谓的矩形-分级式超声波发生器。所述超声波发生器28的、朝向旋转铁砧30的上侧面作为焊接面起作用。所述焊接面为矩形并且以其长边沿着输送方向26延伸。
[0029]所述超声波发生器28在背向所述旋转铁砧30的一侧上被固定在下面的保持机构32上。所述下面的保持机构32具有两个构造为圆筒状的直通孔的形式的轴接纳部34，所述直通孔的中轴线垂直于所述输送方向26并且在所述切割装置10的正常的安装位置中水平地延伸。通过所述轴接纳部34来分别导引着下面的保持轴36，在所述下面的保持轴上面以能够轴向移动的方式布置了所述下面的保持机构32。在图5中示出了所述下面的保持轴36的在切割设备111上的情况，在所述切割设备上并排地布置了五个相同的切割装置10。通过所述下面的保持机构32的、在所述下面的保持轴36上面的移动可以改变所述超声波焊接机构22的位置。
[0030]所述旋转铁砧30具有圆筒辊的形状。它以能够围绕着自身的中轴线旋转的方式支承在辊架38中。所述旋转铁砧30的中轴线垂直于所述输送方向26并且水平地延伸。所述中轴线因此平行于所述轴接纳部34的及所述下面的保持轴36的中轴线延伸。所述辊架38在其背向所述超声波发生器28的一侧上被固定在上面的保持机构40上。所述上面的保持机构40与所述下面的保持机构32相类似具有两个构造为圆筒状的直通孔的形式的轴接纳部43，分别有一根在图5中示出的、上面的保持轴44从所述直通孔中穿过。所述上面的保持机构40以能够移动的方式布置在所述上面的保持轴44上面。通过这种方式可以改变所述上面的保持机构44的位置并且由此改变所述旋转铁砧30的位置。
[0031]所述旋转铁砧30在其在径向上外面的圆周侧上具有一在图3中详细地示出的、按照圆周延伸的环形凸起46。所述环形凸起46在轴向上相对于所述中轴线观察大致位于所述旋转铁砧30的中心处。所述环形凸起46在径向上向外延伸。在所述环形凸起46的、在轴向上外面的边缘的区域中构造了两个铁砧接片48。所述铁砧接片48沿着径向的方向延伸并且按照圆周相应地是连续的。所述两个铁砧接片48通过按照圆周延伸的凹处50彼此分开。对于正确地经过调整的切割装置10来说，所述铁砧接片48在轴向上相对于所述旋转铁砧30的中轴线观察位于所述超声波发生器28的焊接面的内部。尤其在图3中示出了这一点。所述两个铁砧接片48因此相应地形成用于所述超声波发生器28的支座，从而可以沿着所述两条焊缝18来焊接所述过滤介质幅面12的层16。所述焊缝18的位置和形状因而通过所述铁砧接片48来定义。在沿着输送方向26来输送所述过滤介质幅面12时，所述旋转铁砧30在所述过滤介质幅面12上面滚动，从而产生两条平行的、分别连续的焊缝18。所述铁砧48在此作为用于沿着所述加工路线、也就是所述焊缝18对所述过滤介质幅面12进行处理也就是焊接的加工元件起作用。
[0032]所述辊式切割机构24具有滚刀52，所述滚刀52以能够围绕着该滚刀52的中轴线旋转的方式支承在上面的刀架54中。所述滚刀52的中轴线平行于所述旋转铁砧30的中轴线、也就是垂直于所述输送方向26并且水平地延伸。所述上面的刀架54被固定在所述上面的保持机构40上并且与该保持机构一起在所述上面的保持轴44上面移动。
[0033]所述辊架38和所述上面的刀架54相应地通过能够调节的调整器件56与所述上面的保持机构44相连接。利用所述调整器件56，所述上面的刀架44和所述辊架38可以分别在其垂直的高度方面、也就是说在其相对于所述超声波发生器28和相对于对应切割辊58的间距方面得到调节。
[0034]所述辊刀52的按照圆周延伸的刀刃在沿着输送方向26观察时位于所述两个铁砧接片48之间。在所述两条焊缝18之间沿着所述切割线14对所述过滤介质幅面12进行切害I]。所述切割线位于所述焊缝18的外部。
[0035]在所述过滤介质幅面12的、与滚刀52对置的侧面上，所述辊式切割机构24具有对应切割辊58，所述对应切割辊形成用于所述滚刀52的支座(Gegenlager)。所述对应切割辊58借助于球轴承60支承在保持环62上。所述对应切割辊58的和所述球轴承60的中轴线平行于所述滚刀52的中轴线、也就是水平地并且垂直于所述输送方向26延伸。所述保持环62以能够移动的方式布置在图5中示出的中间保持轴64上面。因此，可以相应地改变所述对应切割辊58的位置。所述中间保持轴64平行于下面的保持轴36和上面的保持轴44延伸。
[0036]所述对应切割辊58的中轴线在所示出的实施例中垂直地位于所述滚刀52的中轴线的下方。所述对应切割辊58的中轴线也可以相对于所述滚刀52的中轴线错开地布置。所述超声波发生器28的焊接面大致与所述对应切割辊58的上面的圆周侧位于相同的高度上。所述过滤介质幅面12沿着水平的定向被输送穿过所述超声波焊接机构22和所述辊式切割机构24。
[0037]在图5中示出的切割设备111中并排地布置有五个相同的切割装置10。因此，利用所述切割装置10可以在一个工作步骤中沿着十条焊缝18对所述过滤介质幅面12进行焊接并且沿着五条切割线14对其进行切割。因此，可以在一道工序中对四个过滤介质区段20进行切割并且在其边缘上对其进行焊接。
【权利要求】
1.用于制造过滤元件的方法，所述过滤元件用于对流体、尤其是机动车的、尤其是内燃机的流体，尤其是对空气、水、油、燃料或者尿素溶液进行过滤，其中沿着至少一条加工路线(18)对过滤介质幅面(12)进行处理并且沿着至少一条切割线(14)对所述过滤介质幅面进行切割，其特征在于，在所述至少一条加工路线(18)的旁边沿着所述至少一条切割线(14)对所述过滤介质幅面(12)进行切割。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过滤介质幅面(12)由多个层(16)构成并且所述过滤介质幅面(12)的层(16)沿着所述至少一条加工路线(18)相互连接。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，沿着所述至少一条加工路线(18)对所述过滤介质幅面(12)进行焊接。
4.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在两条加工路线(18)之间沿着所述至少一条切割线(14)对所述过滤介质幅面(12)进行切割。
5.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，首先沿着所述至少一条加工路线(18)对所述过滤介质幅面(12)进行处理并且随后沿着所述至少一条切割线(14)对所述过滤介质幅面进行切割。
6.用于制造过滤元件、尤其是用于实施按照前述权利要求中任一项所述的方法的装置(10)，所述过滤元件用于对流体、尤其是机动车的、尤其是内燃机的流体，尤其是空气、水、油、燃料或者尿素溶液进行过滤，所述装置具有至少一个加工机构(22)以及至少一个切割机构(24)，所述加工机构具有至少一个用于沿着至少一条加工路线(18)对过滤元件的过滤介质幅面(12)进行处理的加工元件(28、30、48);所述切割机构具有至少一个用于沿着至少一条切割线(14)对所述过滤介质幅面(12)进行切割的切割元件(52、58)，其特征在于，所述至少一个加工元件(28、30、48)和所述至少一个切割元件(52、58)沿着所述过滤介质幅面(12)的相对于所述装置(10)的运动方向(26)观察相互错开地布置。
7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，所述至少一个加工元件(28、30、48)按照功能顺序布置在所述至少一个切割元件(52、58)的前面。
8.按照权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述至少一个加工元件(28、30、48)和/或所述至少一个切割元件(52、58)具有至少一个旋转的元件、尤其是滚轮(30、52、58)。
9.按照权利要求6到8中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个加工机构(22)具有两个相应地定义了所述加工路线(18)其中之一的加工元件(48)并且所述至少一个切割机构(24)具有切割元件(52)，所述切割元件横向于加工路径(26)观察位于所述加工机构(22)的两个加工元件(48)之间。
10.按照权利要求6到9中任一项所述的装置，其特征在于，关于所述加工路径(26)并排地布置多个由加工机构(52)和切割机构(24)构成的组合体。
11.过滤元件、尤其是按照权利要求1到5中任一项所述的方法制造的和/或利用按照权利要求6到10中任一项所述的装置制造的过滤元件，所述过滤元件用于对流体、尤其是机动车的、尤其是内燃机的流体，尤其是空气、水、油、燃料或者尿素溶液进行过滤，所述过滤元件具有过滤介质幅面(12)，沿着至少一条加工路线(18)对所述过滤介质幅面进行处理并且沿着至少一条切割线(14)对所述过滤介质幅面进行切割，其特征在于，所述至少一条切割线(14)位于所述至少一条加工路线(18)的旁边。
【文档编号】B01D46/00GK104044183SQ201410091821
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2013年3月13日
【发明者】K.杜德尔, M.布里赫塔, Z.内托利卡 申请人:曼·胡默尔有限公司