用于制造流体处理元件的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造多孔性流体处理元件的方法，其包括:
[0002]形成平面结构，其包括热粘结的颗粒材料层；以及
[0003]从平面结构切割所述流体处理元件；
[0004]其中从平面结构切割流体处理元件包括使得切割工具部件在轴向方向上相对于所述平面结构移动；以及
[0005]其中切割工具部件包括限定孔边缘的切削刃(cutting edge)，所述孔由从切削刃延伸的内部工具表面界定。
[0006]本发明还涉及一种在这种方法中使用的切割工具。
[0007]本发明还涉及一种用于制造多孔性流体处理元件的一种设备，其包括:
[0008]用于形成平面结构的设备，所述平面结构包括热粘结的颗粒材料层；以及
[0009]用于从平面结构切割至少一个流体处理元件的切割装置；
[0010]其中切割装置布置成使得切割工具部件在轴向方向上相对于所述平面结构移动；以及
[0011]其中切割工具部件包括限定孔边缘的切削刃，所述孔由从切削刃延伸的内部工具表面界定。
【背景技术】
[0012]WO 2012/175656A1公开了用于制造平面的多层过滤器元件的设备，所述过滤器元件是自支撑结构并且可被插入到过滤器系统的保持器内，以便处理流体，特别是诸如水的液体。该设备包括用于提供支撑表面的设备，所述支撑表面为支撑鼓上的主环状带的形式。一种装置设置成用于沉积第一层，第一层包括颗粒物质，所述颗粒物质包括在主环状带一个区域上的至少一种粘合剂。颗粒物质包括粘合剂材料的至少一些颗粒。施加两层，并且所述双层结构在双带压机中经受至少一次热处理。作为任选的特征，半渗透性的材料织物设置在层状结构的任一侧上。当层状结构到达主环状带的端部时，切割装置用于从层状结构切割出片材。切割片材被传送到模具和冲头装置，所述模具和冲头装置将过滤器元件从片材冲压出来。片材的其余部分可被粉碎并加工以便重复使用。
[0013]当使用常规的模压切割机从片材切割出过滤器元件时产生的一个问题是所得到的过滤元件容易受到磨损。
【发明内容】
[0014]本发明的一个目的是提供一种方法、设备和流体处理元件，其导致流体处理元件不容易放出材料颗粒。
[0015]该目的根据第一方面通过根据本发明的方法来实现，其特征在于内部工具表面的至少一个部分(sect1n)相对于移动轴线成一定的角度，使得孔的尺寸在远离切削刃的轴向方向上减小。
[0016]内部和外部切割表面中的至少一个必须成一定角度以便提供剪切效果。因为内部切割表面成一定的角度，使得所述孔的尺寸在远离切削刃的方向上减小，材料在孔内向内移动。这产生所需的剪切效果，而且还具有压缩在所述流体处理元件的外侧边缘处的多孔材料的效果。因此，成角度的部分具有足够的轴向范围，并移动通过平面结构以便压缩进入到孔内的平面结构部分的外部区域。这种压缩在流体处理元件中是有用的，在流体处理元件中流动的预定方向平行于切割工具相对于流体处理元件的移动方向。较少的流体将通过在切割操作中接触内部切割表面的表面流出。此外，压缩作用导致流体处理元件的更平滑表面，使得流体处理元件后续处理过程中颗粒脱离的风险较低，这是包括在流体处理元件所应用的流体处理装置中的功能。进一步的效果是，从切削刃在轴向方向上延伸的切割工具部件的外表面可具有相对于轴线的更小角度，甚至基本上是直的。这使得流体处理元件以从平面结构相距的相对小间隔被模切，因为材料在片材的平面中不会被迫远离切割工具部件。
[0017]平面结构是热粘结颗粒材料的片材、板材或织物中的其中一个。其可只包括为颗粒形式的粘合剂或粘合剂和其它类型的颗粒材料的混合物。颗粒材料包括为粉末形式的材料，粒度尺寸根据所需的孔隙尺寸来选择。作为流体处理元件且由一层热粘结颗粒材料制成，不言而喻的是包括特定层的或多层的热粘结颗粒材料的流体处理元件是可渗透过流体的。
[0018]该方法可用于生产平面的流体处理元件。这些平面的流体处理元件具有多个主要表面，多个主要表面在相对的方向上相面对并且具有的从边缘到边缘的侧向尺寸为流体处理元件厚度(从一个主要表面的任一点到相对的主要表面上的一点之间最短距离的最大值)的至少10倍。当被放置在流体处理元件的保持器内时，密封通常通过由基本上垂直于上游主要表面指向的力将流体处理元件向下按压到保持器内而实现。因此，如果真会发生，这就是流体处理元件在使用中被压缩的方向。此外，当运输时，这种流体处理元件通常支撑在其主要表面上或堆叠以便使得侧表面和边缘被暴露。因此预防这些表面和边缘的磨损是特别有用的。
[0019]在该方法中，内部工具表面的成角度的部分具有足够的范围并移动通过平面结构以压缩进入孔的平面结构的外部区域。
[0020]在一个实施例中，所述角度具有的值在5°和30°之间，例如15°。
[0021]该实施例已经发现导致流体处理元件的外部区域的适当压缩。该角度仍然足够小，以给流体处理元件提供相对直的边。此外，该角度足够小，以限制切割工具部件的磨损。如果角度大于30°，则切割工具部件将只具有很短的使用寿命。已经发现15°导致切割工具部件的可接受的使用寿命。
[0022]在一个实施例中，尺寸减小对应于至少2毫米、例如3毫米或更多的至少一个尺寸的减少。
[0023]即使流体处理元件是从相对弹性的平面结构切割出来的，这也确保流体处理元件的外部区域的足够压缩。尺寸将对应于圆形形状的直径或四边形孔的边长。
[0024]在一个实施例中，在轴向方向上从切削刃最远移除的内部工具表面的成角度部分的边缘邻接底切和基本上平行于移动的轴线的内部工具表面部分中的其中一个。
[0025]通过使得该边缘完全前进通过平面结构的厚度，可以制造出流体处理元件，该流体处理元件具有基本上垂直于流体处理元件主要表面的侧表面。
[0026]在该实施例的一个变型中，成角度的部分具有足够的范围，并且完全前进通过所述平面结构的厚度，以压缩进入孔的平面结构的外部区域。
[0027]因此，制造出流体处理元件，其具有基本上垂直于所述主要表面的侧表面。流体处理元件在这些表面的区域中被致密化，这些表面的区域是相对于从侧表面更远移除的流体处理元件内部的区域。
[0028]在一个实施例中，切割工具部件具有远离切削刃延伸的外部工具表面，所述内部和外部工具表面形成切削片相对的表面。
[0029]因此，切割工具部件配置成类似模压切割机或饼干切割机。
[0030]流体处理元件从平面结构完全分离。
[0031 ] 在该实施例的一个变型中，外部工具表面包括至少一个部分，在轴向方向上可见，与内部工具表面的相应部分相比，该至少一个部分相对于所述轴线成更小的角度。
[0032]为了提供足够的分离，内部和外部工具表面中的至少一个必须成一定的角度。在该变型中，内表面成一定的角度，而所述外部工具表面差不多平行于轴线(行程方向)。其结果是，流体处理元件在与平面结构相距更小的相互间距处进行切割。其更多的是用于制造流体处理元件。材料不被相对于所述孔的中心轴线径向向外推动，这就需要使用更高的间距来制造具有大致平坦的主要表面的流体处理元件。
[0033]因此在特定的变型中，比内部工具表面的相应部分的角度更小的角度是小于5°，例如约0°，在部分内的每个轴向位置处。
[0034]应当指出的是，所述外部工具表面的部分可以是邻接到一小面，所述小面相对于所述轴线成一定角度且延伸直到切削刃。这导致更锐利的切削刃。在外部工具表面设有相对于所述轴线成一定角度并基本上延伸到切削刃的小面的情况下，所述内部工具表面的成角度部分的轴向范围是小面轴向范围的多倍，例如至少10倍，更通常为至少一百倍。这种小面的功能是提供锐利的切削刃，而且当切削刃前进到平面结构内时具有较小的轴向范围以将平面结构压缩到任何可感知的程度。这是有用的，因为多个流体处理元件因此可从单个平面结构以更小的间距切割，导致更少的浪费。
[0035]在一个实施例中，切削刃延伸成为一圆(round)，例如环形形状。
[0036]因此，可以形成具有主要表面的平面流体处理元件，所述主表面具有圆，例如环形形状。每下一个元件必须在与相邻孔相距一定的距离处从平面结构切割，相邻孔是流体处理元件先前已被切出的地方。在该实施例中距离可较小。
[0037]在一个替代方案中，多个流体处理元件通过相应的切割工具部件从平面结构平行地切下，每个切割工具部件包括限定相应孔的边缘的切削刃，其中限定孔边缘的切