DE3723757C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Filterelementes - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines FilterelementesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 7.
Aus GB 1 551 336 ist ein Verfahren zur Herstellung eines
Filterelementes bekannt, wobei ein bandförmiges Material derart
mit unterschiedlicher Amplitude zick-zack-förmig gebogen wird,
daß einer großen Amplitude eine kleine folgt, der wiederum eine
große Amplitude folgt usw. Ein Zuschnitt des so gebogenen
Materials wird zu einem Ring geformt und in ein ringförmiges
Filtergehäuse so eingebracht, daß die Enden der Faltungen mit
großer Amplitude an der inneren und äußeren Wand des Filtergehäuses
anliegen. Die Faltungen mit großer Amplitude geben somit
die Breite der Ringform vor. Die Faltungen mit kleiner Amplitude
liegen frei zwischen den Faltungen mit großer Amplitude. Einem
solchen Filterelement entspricht im wesentlichen das in Fig. 21
wiedergegebene, wobei die zwischen den Faltungen liegenden
Faltungen kleinerer Amplitude weggelassen sind. Für die Herstellung
des Filterelementes werden zwei gegenläufige Walzen
verwendet, die mit unterschiedlich langen Zähnen ineinander
greifen und das durchlaufende Bandmaterial entsprechend falten
bzw. biegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß das Filterelement
bei unverändertem Außendurchmesser und unveränderter Breite des
bandförmigen Materials eine vergrößerte Filterfläche aufweist.
Ferner soll eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen
Filterelementes angegeben werden.
Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die Biegung bzw. Faltung des bandförmigen Materials mit
allmählich ansteigender und dann wieder abfallender Ampitude der
Faltungen und die Verformung zu einem Ring derart, daß die
Faltungen mit minimaler Amplitude innen und die Faltungen mit
maximaler Amplitude außen liegen, erhält man ein ringförmiges
Filterelement, bei dem die von innen nach außen verlaufenden
Bereiche des ringförmigen Filterelementes durch eine Vielzahl von
Faltungen gebildet werden, während bei der bekannten Ausführungsform
diese von innen nach außen verlaufenden Bereiche lediglich
von einem glatten Abschnitt des Bandmaterials gebildet werden.
Hierdurch wird bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung bei
ansonsten gleichbleibenden Abmessungen von Ringbreite und
Ringhöhe eine erhebliche Vergrößerung der Filterfläche erreicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den weiteren
Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.
Eine Vorrichtung, mit der ein Filterelement nach dem Anspruch 1
hergestellt werden kann, ist im Anspruch 7 angegeben. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen
wiedergegeben.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung
näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 in einer Seitenansicht ein Ausführungs
beispiel der erfindungsgemäßen Vorrich
tung
Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 darge
stellte Vorrichtung,
Fig. 3 in einer Seitenansicht die Form- und
Schneidrollen,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Form- und
Schneidrollen,
Fig. 5 in einer perspektivischen Ansicht zweite
Form- und Schneidrollen,
Fig. 6 eine Schnittansicht eines ersten Schneid
bereiches,
Fig. 7 eine Schnittansicht eines zweiten Schneid
bereiches,
Fig. 8 in einer Schnittansicht einen Schneidme
chanismus,
Fig. 9 in einer Seitenansicht einen Fördermecha
nismus,
Fig. 10 in einem Zeitdiagramm die Bewegung der
Fördereinheit gegenüber der Zeit,
Fig. 11 in einer Draufsicht die Anordnung der Be
grenzungsplatten,
Fig. 12 eine Seitenansicht zur Erläuterung der Ma
terialbeförderung,
Fig. 13 eine Schnittansicht der Fördereinrichtung
und des Bewegungsmechanismus zum Bewegen
einer Reduziertrommel,
Fig. 14 eine Vorderansicht des in Fig. 13 darge
stellten Mechanismus,
Fig. 15 einen Positionierer in einer perspektivi
schen Ansicht,
Fig. 16 in einer Vorderansicht die Lage des Ma
terials in der Reduziertrommel,
Fig. 17a bis 17n in Vorderansichten die Formung des Ma
terials innerhalb eines Formgebungsweges,
Fig. 18 eine Vorderansicht des Formgebungsweges,
Fig. 19 eine Seitenansicht des Formgebungsweges,
Fig. 20 eine Schnittansicht des Formgebungsweges,
Fig. 21 in einer perspektivischen Ansicht ein her
kömmliches Filterelement, und
Fig. 22 in einer perspektivischen Ansicht ein so
genanntes kristallartiges Filterelement,
das gemäß der Erfindung gebildet wird.
In Fig. 1 wird ein bandartiges Material 1 von einer Rolle P in einer
Abwickelvorrichtung 2 abgewickelt, die eine Zulieferrolle
2a aufweist. Das Material 1 wird in einem Lager 3 zwischenge
lagert und zu einem Rollenpaar 4 über eine Förderrolle 3a
befördert. Zwei Rollen 4 mit Rändelungen in der äußeren Um
fangsfläche stehen mechanisch miteinander in Verbindung. Die
Rändelungen bilden Linien auf beiden Seiten des Materials 1
aus, während das Material 1 durch das Rollenpaar 4 hindurch
geht.
Das Material 1 wird dann zu einem Form- und Schneidmechanis
mus mit einer ersten Formrolle 5, einer ersten Schneidrolle
5a, einer Umlenkrolle 6, einer zweiten Formrolle 7 und ei
ner zweiten Schneidrolle 7a befördert. Das Material 1 wird
zickzackförmig geformt und geschnitten, während es durch
den Form- und Schneidmechanismus hindurchgeht. Das Material
1 wird dann über eine Umlenkrolle 8 zu einer Zulieferrolle
9 befördert. Die Zulieferrolle 9 liefert zwei Materialstücke
1 über eine Reduzierungseinrichtung 10 zu einer
Trommel 11 derart, daß das Material gebogen und in der
Trommel 11 gehalten wird. Nach dem Durchgang
durch die Trommel 11 wird das halbkreisförmig
gebogene Material 1 zu einer Übertragungseinrichtung 12 be
fördert, die in einer Schalteinrichtung 13 vorgesehen ist (Fig. 2).
Die Übertragungseinrichtung 12 überträgt das Material 1
auf einen Formgebungsweg 14. Das Material wird kreisförmig
geformt, während es vom Einführungsteil 14a zum Auslaßteil
14n befördert wird.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, wird eine Vielzahl von Li
nien sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite des
Materials durch die Rändelungen der Rollen 4 ausgebildet, so
daß das Material 1 für den Form- und Schneidverfahrensschritt
vorbereitet ist. Sowohl die erste Formrolle 5 als auch die
erste Schneidrolle 5a haben eine Breite, die gleich der des
Materials 1 ist, und beide Rollen 5 und 5a haben eine Umfangs
fläche, auf der eine Vielzahl, beispielsweise 15, von konkaven
und konvexen Bereichen vorgesehen ist. Die Abstände zwischen
benachbarten Paaren von konvexen Bereichen sind identisch mit
den Teilungen der Zickzackfaltungen, die auf dem Material 1 ausge
bildet werden. Die konvexen Abschnitte einer Rolle 5 (5a) grei
fen in die konkaven Abschnitte der anderen Rolle 5a (5) ein,
wobei die beiden Rollen 5 und 5a mechanisch bei 126, 127 in Fig. 8 miteinander ver
bunden sind und gleichzeitig gedreht werden. Um die Rollen
5 und 5a fortlaufend zu drehen, müssen die ungleich hohen Scheitel der
konvexen Abschnitte einer Rolle 5 (5a)
und die ungleich tiefen Täler der konkaven Abschnitte
der anderen Rolle 5a (5) auf einem gedachten Kreis liegen, wo
bei der Durchmesser der beiden Kreise gleich ist. Es sei
darauf hingewiesen, daß der Eingriff zwischen
allen anderen Rollenpaaren ähnlich dem des Rollenpaares 5a
und 5 ist.
Das Material 1 wird zwischen der ersten Formrolle 5 und der
ersten Schneidrolle 5a so gehalten, daß die vorher ausge
bildeten Linien, die durch die Rändelungen der Rollen 4 ausge
bildet wurden, mit dem Scheitel des konvexen Ab
schnittes und dem Tal des konkaven Abschnittes zusammenfalten.
Das Material 1 wird dann zwischen die zweite Formrolle 7 und
die zweite Schneidrolle 7a über die Umlenkrolle 6 befördert,
die mit der ersten Formrolle 5 und der zweiten
Formrolle 7 in Eingriff steht.
Um das Material 1 auf die Umfangsfläche der Rollen 5, 6 und 7 anzudrücken,
sind Führungsplatten 122, 115, 131, 130 und 132
vorgesehen, die die Rollen 5, 6 und 7 umgreifen. Da der Schei
tel der konvexen Abschnitte der Formrollen 5 und 7 auf einem
gedachten Kreis liegt, sollte sich die Innenfläche der Füh
rungsplatten 122 und 130 nicht verändern, weswegen die Füh
rungsplatten 122 und 130 festliegen. Da andererseits die Tä
ler der konkaven Abschnitte der Umlenkrolle 6 auf einem ge
dachten Kreis liegen, ändert sich der Außendurchmesser der
Umlenkrolle 6 zusammen mit ihrem Außenumfang, weswegen die
Führungsplatten 115, 131, 132, die der Umlenkrolle 6 und der
zweiten Schneidrolle 7a zugewandt sind, bei einer Drehung der
Rollen 6 und 7a hin und her bewegt werden wegen
der sich ändernden Amplitude der Faltungen.
Die bewegbare Führungsplatte 115 weist einen Kreisabschnitt
auf, der der Umlenkrolle 6 zugewandt ist. Die Führungsplat
te 115 ist an einem beweglichen Gleitelement 117 befestigt,
das in Fig. 3 vertikal hin- und hergleiten kann, und das
Gleitelement 117 ist an einem beweglichen Gleitelement 116
angebracht, das in Fig. 3 horizontal gleiten kann. Beide
Gleitelemente 116 und 117 werden gleichzeitig über Hebel 119
und 118 bewegt, wobei beide Hebel 119 und 118 in ihrer hori
zontalen und vertikalen Bewegung über Kurvenscheiben 121 und
120 gesteuert werden. Die horizontale und die vertikale Be
wegung der Gleitelemente 116 und 117 führt zu einer Hin- und Her
bewegung der Führungsplatte 115, um den Spalt zwischen den Schei
teln der konvexen Abschnitte der Umlenkrolle 6 und dem
kreisförmigen Abschnitt der Führungsplatte 115 innerhalb ei
ner bestimmten Breite zu halten. Die Hebel 118 und 119 sind
durch Rückführungsfedern 133 und 134 vorgespannt. Die erste
Formrolle 5 und die erste Schneidrolle 5a haben zwei Ringnu
ten 200 und 201, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Da die Tie
fe der Ringnuten 200 und 201 größer als die Tiefe der Täler
der konkaven Abschnitte an der Außenfläche der Rollen 5 und 5a
ist, wird das Material vor einer Berührung mit den Rollen 5
und 5a im Bereich der Ringnuten 200 und 201 selbst dann bewahrt,
wenn das Material zwischen den Rollen 5 und 5a gehalten ist.
Der Endabschnitt der Führungsplatte 122 ist in die Ringnuten
200 und 201 eingesetzt, so daß das Material 1 auch an dem
Teil geführt wird, an dem die Rollen 5 und 5a miteinander ver
bunden sind. Es sei darauf hingewiesen, daß die Führungsplat
te von zwei Plattenteilen gebildet ist, von denen jedes in
die Nuten 200 und 201 jeweils eingesetzt ist.
Zwei Ringnuten 202 sind gleichfalls in der Außenfläche der Umlenk
rolle 6 ausgebildet, so daß das andere Ende der Füh
rungsplatten 122 in die Nuten 202 eingesetzt ist (Fig. 3).
Eine Ringnut 203, 204 ist in der Außenfläche der zweiten Form
rolle 7 und der zweiten Schneidrolle 7a ausgebildet, wie es
in Fig. 5 dargestellt ist. Die Umlenkrolle 6 weist gleich
falls eine dritte Ringnut 205 und die Nuten 202 auf, so daß
die Umlenkrolle 6 mit drei Nuten versehen ist. Die Endab
schnitte jeder Führungsplatte 131, 130 und 132 sind in diese
Nuten eingesetzt, um die Übertragung des Materials zwischen
der ersten Formrolle 5, der ersten Schneidrolle 5a und der Umlenk
rolle 6 zu fördern. Das heißt mit anderen Worten, daß
die Führungsplatten 131, 130 und 132 in derselben Ebene ange
ordnet sind.
Im folgenden wird der Schneidvorgang durch die Schneidrollen
beschrieben. Das bandförmige Material 1 muß auf eine be
stimmte Länge zugeschnitten werden, nachdem das Material 1
zickzackförmig gebogen ist. Zwei Schneidmesser sind in der
ersten Formrolle 5 und der ersten Schneidrolle 5a so vorgese
hen, daß die Schneidmesser das Material schneiden, wenn die
Schneidmesser einander zugewandt sind. Es
schneiden die Schneidmesser jedoch das Material 1 nicht
vollständig, damit die Führungsplatte 122 an der Stelle ein
gesetzt werden kann, an der die beiden Rollen 5 und 5a in
einandergreifen. Die Schneidmesser sind
somit an zwei bestimmten Stellen angeordnet, von denen die
eine zwischen der ersten Formrolle 5 und der ersten Schneid
rolle 5a und die andere zwischen der zweiten Formrolle 7 und
der zweiten Schneidrolle 7a liegt. Die Schneidmesser, die an
der ersten Schneidrolle 5a und der ersten Formrolle 5 vorge
sehen sind, schneiden einen Teil des Materials, und
die anderen Schneidmesser, die an der zweiten Schneidrolle 7a
und der zweiten Formrolle 7 vorgesehen sind, schneiden den
restlichen Teil des Materials 1, um dieses vollständig durch
zuschneiden.
Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, schneiden die ersten Schneid
messer, die in der ersten Formrolle 5 und der ersten Schneid
rolle 5a vorgesehen sind, das Material 1 im mittleren Teil.
Das Material 1 wird dann zur Umlenkrolle über die Führungs
platte 122 befördert, die in die Nuten 200 und 201 selbst
dort eingesetzt ist, wo die Schneidmesser der ersten Schneidrol
le das Material schneiden. Wie es in Fig. 7 dargestellt ist,
schneiden die zweiten Schneidmesser, die in der zweiten Form
rolle 7 und der zweiten Schneidrolle 7a vorgesehen sind, bei
de Seiten des Materials an dem Teil, an dem es durch die
ersten Schneidmesser nicht geschnitten ist. Das Material 1
wird durch die Führungsplatte 132, die in die Nuten
203 und 204 eingesetzt ist, selbst an dem Teil geführt, an
dem die zweiten Schneidmesser das Material schneiden.
Einzelheiten des Schneidmechanismus werden im folgenden an
hand der Fig. 3 und 8 beschrieben.
Ein Obermesser 111 ist in einer Bohrung vorgesehen, die in
der ersten Schneidrolle 7a ausgebildet ist. Der Endabschnitt
des Obermessers 111 kann in die Öffnung eingesetzt werden,
die am Tal des konkaven Abschnittes ausgebildet ist, der in
der Außenfläche der Rolle 5a vorgesehen ist. Das Obermesser
111 ist im mittleren Teil angeordnet, um den mittleren Teil
des Materials 1 zu schneiden, wie es oben beschrieben wurde.
Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, steht der Basisteil des Ober
messers 111 mit einem Nockenteil 110, der in die Rolle 5a an
deren Längsachse eingesetzt ist, über ein Kontaktelement 111a
in Verbindung, so daß sich das Obermesser 111 an dem Nocken
teil 110 nach Maßgabe der Drehung der Rolle 5a entlangdreht.
Der Nockenteil 110 dreht sich nicht mit der Rolle 5a, sondern
kann sich längs der Längsachse der Rolle 5a bewegen. Wenn
sich der Nockenteil 110 in Fig. 8 nach rechts bewegt, kommt ein
vorstehender Teil 110a, der am einen Ende des Nockenteils 110
ausgebildet ist, mit dem Kontaktelement 111a in Verbindung.
Wenn das Kontaktelement 111a mit dem Nockenteil an einer an
deren Stelle als dem vorstehenden Teil 110a in Berührung steht,
wird sich das Obermesser 111 nicht bewegen, obwohl die Rolle
5a so angeordnet ist, daß der obere Endabschnitt des Obermes
sers 111 in der Rolle 5a verborgen ist. Das Obermesser 111
steht von der Öffnung zur Außenfläche der Rolle 5a vor, wenn
der vorstehende Teil 110a mit dem Element 111 in Berührung
steht. Da der vorstehende Teil 110a an einer bestimmten Stel
le ausgebildet ist, an der die Rolle 5a und die Rolle 5
ineinandergreifen, steht das Obermesser 111 am Kontaktteil
zwischen dem Rollenpaar 5 und 5a vor.
Ein Untermesser 113 ist in einer Ausnehmung 112 der ersten Form
rolle 5 befestigt, und der Aufnahmeteil des Untermessers
113 mündet am Tal eines konkaven Teils der Rolle 5. Das Unter
messer 113 ist so angeordnet, daß das Obermesser 111 dem Unter
messer 113 zugewandt ist, wenn die Rollen 5 und 5a simultan
gedreht werden. Wenn das Obermesser 111 sich in seiner Ar
beitsstellung befindet, wird somit das Messerpaar 111 und 113
den mittleren Teil des Materials 1 schneiden.
Wie Fig. 8 zeigt, ist der Endabschnitt des Nockenteils 110 mit
einem Hebel 105 bei 109 verbunden, der an seinem mittleren Teil
über einen Stift an einem Befestigungsschaft 107 angelenkt ist.
Am oberen Ende ist der Hebel 105 übe einen Stift 106 mit einem
Schaft 123 verbunden, der bei 104 gelagert und mit einem Rad 124
verbunden ist, das mit einem Rad 125 in Eingriff steht, das auf
einer Welle 128 für den Antrieb der Rolle 5a angebracht ist. 129
ist die Welle für den Antrieb der Rolle 5. Die beiden Rollen
stehen über die beiden Räder 126, 127 in mechanischer Verbindung.
Fig. 9 zeigt im einzelnen die in Fig. 1 schematisch wiedergegebene
Umlenkrolle 8 und die Zulieferrolle 9 der Längenreduzierungseinrichtung
10, in der die einzelnen Faltungen des Materials
1 zusammen geschoben werden, so daß die Länge reduziert wird. 98
ist eine Nockenscheibe, an der ein Nockenfolger 96 anliegt, der
bei 97 an einem Führungsteil 100 befestigt ist, das entsprechend
der sich ändernden Höhe der Scheitel 9b der Rolle 9 hin- und
herbewegt wird. Mit 9a sind die Täler zwischen den einzelnen
Zähnen der Rolle 9 bezeichnet. Durch eine Führung 301 wird ein
Kanal 300 zur Aufnahme der zusammengeschobenen Faltungen mit
unterschiedlicher Amplitude des bandförmigen Materials 1
ausgebildet.
Mit 41 und 42 sind Elemente eines auch in Fig. 14 wiedergegebenen
Fördermechanismus bezeichnet, durch den das gefaltete Bandmaterial
in die in Fig. 1 wiedergegebene Trommel 11 überführt wird.
Fig. 10 zeigt den zeitlichen Ablauf der Bewegungen der Elemente
41 und 42 dieses Fördermechanismus in Verbindung mit der Bewegung
eines in den Fig. 13 und 14 wiedergegebenen Elementes 74. Fig. 11
zeigt eine Draufsicht auf die Elemente 41 und 42. Fig. 12
zeigt den Eingriff des in Fig. 15 wiedergegebebenen Teils 39,
dessen Antrieb die Fig. 13 und 14 wiedergeben.
In Fig. 14 ist das mit I bezeichnete Teil (Fig. 12) des Förderelementes
42 gegenüber dem gefalteten Bandmaterial 1 abgesenkt,
während es in Fig. 12 im Eingriff mit dem Bandmaterial wiedergegeben
ist. Das Förderelement 42 führt somit eine Hub- und
Senkbewegung in Verbindung mit einer Vor- und Rückbewegung aus,
um das gefaltete Bandmaterial 1 in die Reduziertrommel 11 zu
befördern, die sich gegenüber der Verschiebegeschwindigkeit des
Förderelementes 42 langsamer dreht, so daß beim Einführen des
gefalteten Materials in die Reduziertrommel 11 dieses so
gestaucht wird, daß der Abstand zwischen den einzelnen Faltungen
kleiner wird. Das gefaltete Material 1 wird hierbei, wie Fig. 12
zeigt, durch die Y- und T-förmigen Ansätze des Förderelementes 42
gehalten, wobei beim Eintritt in die Reduziertrommel 11 ein
radial bewegliches Element 39 (Fig. 12 und 14) mit einem Y-
förmigen Ansatz des Förderelementes 42 an der Stelle D in Fig. 14
in Eiingriff tritt. Das Positionierelement 39 ist radial
beweglich und wird durch die Führungsplatte 37 in die Eingriffsstellung
geführt, in der das Positionierelement 39 in den
Führungskanal 300 (Fig. 9) eingreift. Beim Hineinschieben des
gefalteten Materials 1 in die Reduziertrommel 11 durch das
Förderelement 42 wird dann das Material durch das Positionierelement
39 am Innenumfang der Reduziertrommel 11 anliegend
gehalten, wie Fig. 16 zeigt, wobei Halteelemente 93, wie sie in
den Fig. 15 und 16 wiedergegeben sind, an der Stelle der
maximalen Amplitude der Faltungen eingreifen.
Wie Fig. 13 zeigt, sind Stangen
83 und 83a, die das Material 1 aus der Reduziertrommel 11
herausdrücken, in der Trommel 11 an der Stelle zwischen
einem Positionierelement 39 und einem Halteelement 93
angeordnet, wobei die Stangen 83 an einer Hauptwelle 65
angebracht sind. Ringe 86 und 88, die verschiebbar
mit der festen Welle 65 verbunden sind, sind mit den Stangen
83 verbunden, so daß die Ringe 86 und 88 durch
Nockenscheiben 87 und 89 hin und her bewegt werden können, die
mit einer Nockenwelle 92 verbunden sind. Die Stangen 83,
die in einer Hälfte der Reduziertrommel vorgesehen sind,
beginnen sich vorzubewegen, wenn das Material 11,
das in der Reduziertrommel gehalten ist, sich
in einer derartigen Lage befindet, daß der Anfangsteil des
Materials 1 die Position B und der Endteil des Materials 1
die Position A erreicht (Fig. 14). Die Stangen 83 drücken das
Material 1 in Fig. 13 nach links, um das Material 1 zu einer
nicht dargestellten Fördereinrichtung zu übertragen, während
sich die Trommel 11 von der Position B zur Position C dreht.
Wie es oben beschrieben wurde, wird das in der Reduzier
trommel 11 gehaltene Material durch die Stangen 83
auf die Übertragungseinrichtung 12 übertragen. Während der
Übertragung wird die Halbkreisform des Materials 1 beibehal
ten, so daß die Trommel 11 das Material
entsprechend formen kann.
Die Nockenwelle kann sich simultan mit der Drehung der
Hauptwelle 65 drehen, und das Verhältnis zwischen der Drehge
schwindigkeit der Zuführungsrollen 9 und der Drehgeschwin
digkeit der Reduziertrommel 11 beträgt 12 : 1.
Da die Zeitpunkte, an denen das Förderelement 42 hochgeht und
sich vorbewegt, mit der Drehung der Zulieferrolle 9 synchroni
siert sind, kann zickzackförmiges Material zur Reduzier
trommel transportiert werden, während seine Position beibe
halten wird. Da das Material in die Trommel durch das Po
sitionierelement 39 und das Halteelement 93 so eingeführt wird,
daß die Position des Materials beibehalten wird, kann wei
terhin das Material halbkreisförmig geformt werden, ohne die
Zickzackform zu deformieren.
Das Material 1 ist dann halbkreisförmig geformt, wie es in Fig. 17a
dargestellt ist, wenn es von der Reduziertrommel 11 auf
die Transporteinrichtung 12 übertragen wird. Das halbkreis
förmige Material, wie es in Fig. 17a dargestellt ist, wird
dann während eines Rundformungsschrittes rundgeformt, so daß
es einen Kreis bildet, wie es in Fig. 17n dargestellt ist.
Nachdem das Material 1 auf die Transporteinrichtung 12 über
tragen ist, die der Reduziertrommel 11 gegenüber ange
ordnet ist, dreht sich die Schalteinrichtung 13 um einen
bestimmten Winkel, damit die vorbewegte Transporteinrichtung
12 zum Formungsweg 14 paßt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Der Formungsweg 14 befindet sich auf einer Grundplatte 15 und
hat eine Querschnittsform, die sich fortlaufend von der Form
am Einführungsteil 14a bis zur Form am Auslaßteil 14n ändert,
wie es in Fig. 18 und Fig.19 dargestellt ist. Der Raum 1′,
der in Fig. 20 dargestellt ist und dessen Form der Form des
Materials entspricht, das in den Fig. 17a bis 17n dargestellt
ist, ist im Formungsweg 14 vorgesehen. Die Grundplat
te 15 weist zwei Rillen 50 auf, die längs des Weges 14 vor
gesehen sind, und eine Förderstange 34 ist unter der Grund
platte 15 längs der Rutsche bzw. dem Formungsweg 14 vorgesehen. Ein Vielzahl von
Paaren (13 Paare) von Förderhaken 17 ist mit der Förderstange
34 so verbunden daß der Abstand zwischen benachbarten Förder
hakenpaaren 17 gleich ist. Da die Förderstange 34 mit dem
Übertragungsmechanismus 51 verbunden ist, bewegt sich die För
derstange 34 schrittweise nach oben, nach vorne, nach unten
und zurück. Der Förderhaken 17 kann in das Material im
Formungsweg 14 in einen Raum zwischen den gestalteten Abschnitten durch
die Rille 50 eingeführt werden, während sich die Förderstan
ge 34 nach oben bewegt. Der Förderhaken 17 drückt gegen das
Material im Formungsweg 14, während sich die Förderstange
vorbewegt. Der Förderhaken 17 gibt das Material im Weg 14
frei, wenn die Förderstange 34 sich nach unten bewegt, und
der Förderhaken kehrt in seine Ausgangsposition zurück, wenn
sich die Förderstange 34 zurückzieht. Die Vor- und Rückbewe
gungsstrecke der Förderstange 34 sind gleich dem Abstand
zwischen benachbarten Förderhaken 17. Diese Bewegung der
Förderhaken 17 überträgt das in den Formungsweg 14 einge
führte Material von der Transporteinrichtung 12 zum Aus
gangsteil 14n des Weges 14. Während der Bewegung des Ma
terials über den Weg 14 wird das Material in seiner Form zu
einem vollständigen Kreis verformt.
Wie es in Fig. 20 dargestellt ist, wird der obere Teil des
Förderhakens 17 in den Formungsweg 14 eingeführt. Das Ma
terial 1 ist im Raum 1′ gehalten, der zwischen einem Kern
element 32 und einem äußeren Wandelement 31 gebildet ist.
Wie es oben beschrieben wurde, wird das Material 1 von der
in Fig. 17a dargestellten Form in die in Fig. 17n dargestell
te Form verformt. Es sei darauf hingewiesen, daß jede
Phase, die in den Fig. 17a bis 17n dargestellt ist, ei
ne Vielzahl von gefalteten Abschnitten aufweist, wie es in den Fig. 17a bis
17n dargestellt ist. Eine Anzahl von solchen Abschnitten des Ma
terials 1 ist in den Fig. 17b bis 17m nicht dargestellt, um
diese Figuren zu vereinfachen. Die Linien in Fig. 17b bis 17m
geben nur die Umrisse der konkaven und konvexen Teile bzw. der Faltungen des
Materials 1 wieder.
Der Fördermechanismus 51 der Förderstange 34 wird im folgen
den erläutert. Die Grundplatte 15 ist von einem Ständer 18
gehalten, der auf einem festen Träger 33 angebracht ist. Ei
ne Führungsstange 23 ist am mittleren Teil des festen Trägers
33 gehalten, und ein Schieber 35 steht verschieb
bar mit der Führungsstange 23 in Verbindung. Ein vertikaler
Schieber 20 ist am Schieber 35 befestigt, und ein Kontakt
element 21, das mit dem mittleren Teil der Förderstange 34
verbunden ist, ist verschiebbar in einer Rille ge
halten, die im Schieber 20 ausgebildet ist. Ein sich
bewegender Schaft 36 ist unter
dem festen Träger 33 vorgesehen, und ein Nocken 25 ist so
mit dem Schaft 36 verbunden, daß ein Sektorteil 24, der me
chanisch mit einer Zahnleiste verbunden ist, die an der Un
terseite des Schiebers 35 ausgebildet ist, nach Maßgabe der
Bewegung des Schaftes 36 geschwenkt wird. Dadurch wird die
Förderstange 34 aufgrund der Drehung des Schaftes 36 über
den Nocken 25, den Schieber 20 und das Kontaktelement 21
hin und her bewegt.
Zwei Nockenscheiben 28a und 28b sind am sich bewegenden
Schaft 36 befestigt, und vertikale Führungsstangen 26a und
26b sind mit den Nockenscheiben 28a und 28b über Kontaktele
mente 29a, 29b jeweils so verbunden, daß sich die vertikalen
Führungsstangen 26a und 26b nach Maßgabe der Drehung des
sich bewegenden Schaftes 36 vertikal in Ansatzteilen 27a und
27b hin und her bewegen, die an der festen Stange 33 be
festigt sind. Gleitelemente 52a und 52b sind mit dem oberen
Ende der vertikalen Führungsstangen 26a und 26b und glei
tend verschiebbar mit horizontalen Führungsstangen 53a und
53b, die bei 19 gehalten sind, verbunden, die unter der Förderstange 34 befestigt
sind. Die Drehung des sich bewegenden Schaftes wird dadurch
auf die Förderstangen 34 über die Nockenscheiben 28a,28b, die
vertikalen Führungsstangen 26a und 26b und die Gleitelemente
52a und 52b übertragen, so daß sich die Förderstange 34 ver
tikal nach Maßgabe der Drehung des sich bewegenden Schafts
36 hin und her bewegt.
Die Vertikalbewegung der Förderstange 34 ist so festgelegt,
daß der Förderhaken 17 in den Formweg 14 über die Rille 50
eingreift, wenn die Förderstange 34 angehoben wird, und der
Förderhaken vollständig vom Formweg 14 abgezogen wird, wenn
sich die Förderstange 34 nach unten bewegt. Die Strecke der
Horizontalbewegung der Förderstange 34 ist so festgelegt,
daß sie gleich dem Abstand zwischen benachbarten Paaren von
Förderhaken 17 ist. Ein Arbeitszyklus der Förderstange 34
wird über eine Bewegung nach oben, nach vorne, nach unten
und zurück ausgeführt.
Der Abstand zwischen den Rillen 50 ändert sich in der in
Fig. 18 dargestellten Weise, so daß er mit der Breite des
Formweges 14 übereinstimmt.
Wie es oben beschrieben wurde, wird der Rundformungsschritt
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel da
durch ausgeführt, daß das Material in den Formweg über eine
hin- und hergehende Bewegung des Förderhakens so befördert
wird, daß das Material im Rundformungsschritt des vorliegen
den Ausführungsbeispiels fortlaufend rundge
formt werden kann.
Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
das bandartige Material zickzackförmig gebogen wird, indem
es durch Rollenpaare hindurchgeführt wird, das Material auf
eine bestimmte Länge geschnitten wird, während es geführt
wird, das Material in die Reduziertrommel befördert
wird, während die gefalteten Abschnitte des Materials beibehalten
werden und das Material dadurch rundgeformt wird, daß es
über den Formungsweg geleitet wird, können Filterelemente
aus dem bandartigen Material fortlaufend und automatisch
erzeugt werden.
Claims (10)
1. Verfahren zum Herstellen eines Filterelementes, wobei ein
bandförmiges Material mit unterschiedlicher Amplitude
zickzackförmig gebogen und ein Zuschnitt des gebogenen
Materials zu einem Ring geformt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das bandförmige Material mit sich allmählich von einer
Maximalamplitude zu einer Minimalamplitude und anschließend
wieder zu der Maximalamplitude zickzackförmig
gebogen und so zugeschnitten wird, daß der Zuschnitt mehrere
Folgen von Abschnitten mit maximaler und minimaler
Amplitude aufweist, und daß bei der anschließenden Verformung
zu einem Ring der Zuschnitt an den Stellen der
Minimalamplitude radial nach innen bewegt wird, so daß
die Bereiche maximaler Amplitude den Außenumfang des
Rings bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zuschneiden des Materials durch zwei Formrollen (5,
5a; 7, 7a) erfolgt, die auf dem Umfang mit Erhöhungen und
Vertiefungen zur Ausbildung der Zickzack-Form versehen sind
und von denen jede mit einem Schneidmesser versehen ist,
wobei das Material geschnitten wird, wenn die Schneidmesser
der beiden Formrollen aufeinandertreffen.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das bandförmige Material (1) zunächst nur über einen
Teil seiner Breite und dann über den restlichen Teil der
Breite durchgeschnitten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zushnitt des zickzackförmig gebogenen Materials in
eine Kreisbahn (11) so eingeführt wird, daß sich eine
Halbkreisform des gefalteten Zuschnitts ergibt, worauf der
halbkreisförmig gebogene Zuschnitt in einen Formungsweg
(14) überführt wird, in dem ausgehend von der Halbkreisform
des Zuschnitts dieser kontinuierlich zu einer Vollkreisform
geformt wird, wobei die Bereiche mit der minimalen Amplitude
fortschreitend radial nach innen bewegt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zickzackförmig gefaltete Zuschnitt über eine Rolle
(9) mit den Faltungen entsprechenden Zähnen auf dem Umfang
längs einer Führung (100) in einen Führungskanal (300)
eingebracht wird, um den Abstand zwischen den einzelnen
Faltungen zu reduzieren.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zuschnitt aus dem Führungskanal (300) in eine
Kreisbahn (11) überführt wid, in der der Zuschnitt eine
Halbkreisform annimmt.
7. Vorrichtung zum Herstellen eines Filterelementes aus einem
bandförmigen Material (1), umfassend wenigstens ein Paar
von Formrollen (5, 5a) mit konkaven und konvexen Teilen auf
dem Außenumfang zur Ausbildung einer Zickzack-Form des
Materials und eine Schneideinrichtung für das bandförmige
Material,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneideinrichtung (111, 113) an den Formrollen (5, 5a) ausgebildet ist,
daß die konkaven und konvexen Teile der Formrollen (5, 5a) eine sich allmählich verändernde Tiefe bzw. Höhe haben,
daß eine Reduziereinrichtung mit einem Förderelement (42) vorgesehen ist, das Eingriffselemente (I, Y) aufweist zum Halten des zickzackförmig gefalteten Zuschnitts an den Stellen maximaler und minimaler Amplitude, wobei das Förderelement (42) nach oben, nach vorne, nach unten und zurück durch eine bestimmte zeitliche Steuerung bewegbar ist, und
mit einer Reduziertrommel (11) mit einer Anzahl von Positionier- und Halteelementen (39, 93), die an den Stellen minimaler und maximaler Amplitude der Zickzack-Faltung angeordnet sind,
wobei die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderelementes (42) von der Fördergeschwindigkeit des Zuschnitts in der Reduziertrommel (11) derart verschieden ist, daß der gefaltete Zuschnitt in der Reduziertrommel (11) gestaucht wird, um den Abstand zwischen den einzelnen Faltungen zu verringern,
wobei der Zuschnitt in der Reduziertrommel (11) eine Halbkreisform enthält, und
daß eine Formeinrichtung (14) vorgesehen ist, die zur Aufnahme des halbkreisörmig gebogenen Zuschnitts am Einführungsteil eine Halbkreisform aufweist, die kontinuierlich in eine Kreisform am Ende der Formeinrichtung übergeht.
daß die Schneideinrichtung (111, 113) an den Formrollen (5, 5a) ausgebildet ist,
daß die konkaven und konvexen Teile der Formrollen (5, 5a) eine sich allmählich verändernde Tiefe bzw. Höhe haben,
daß eine Reduziereinrichtung mit einem Förderelement (42) vorgesehen ist, das Eingriffselemente (I, Y) aufweist zum Halten des zickzackförmig gefalteten Zuschnitts an den Stellen maximaler und minimaler Amplitude, wobei das Förderelement (42) nach oben, nach vorne, nach unten und zurück durch eine bestimmte zeitliche Steuerung bewegbar ist, und
mit einer Reduziertrommel (11) mit einer Anzahl von Positionier- und Halteelementen (39, 93), die an den Stellen minimaler und maximaler Amplitude der Zickzack-Faltung angeordnet sind,
wobei die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderelementes (42) von der Fördergeschwindigkeit des Zuschnitts in der Reduziertrommel (11) derart verschieden ist, daß der gefaltete Zuschnitt in der Reduziertrommel (11) gestaucht wird, um den Abstand zwischen den einzelnen Faltungen zu verringern,
wobei der Zuschnitt in der Reduziertrommel (11) eine Halbkreisform enthält, und
daß eine Formeinrichtung (14) vorgesehen ist, die zur Aufnahme des halbkreisörmig gebogenen Zuschnitts am Einführungsteil eine Halbkreisform aufweist, die kontinuierlich in eine Kreisform am Ende der Formeinrichtung übergeht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein erstes Paar von Formrollen (5, 5a) vorgesehen ist,
die jeweils wenigstens eine Ringnut (200, 201) aufweisen,
die tiefer ist als die konkaven Teile auf dem Außenumfang
der Rollen, wobei eine Führungsplatte (122) in diese
Ringnut eingreift, sowie ein zweites Paar von Rollen (7,
7a), die ebenfalls auf dem Umfang mit den Faltungen entsprechenden
konkaven und konvexen Teilen versehen sind,
wobei dieses zweite Paar von Rollen (7, 7a) ebenfalls mit
einer Schneideinrichtung und einer Ringnut (203, 204)
versehen ist, die tiefer als die konkaven Teile auf dem
Außenumfang ist und in die eine zweite Führungsplatte (130,
132) eingreift,
wobei die Schneideinrichtungen an dem ersten und zweiten
Rollenpaar unterschiedliche Bereiche des bandförmigen
Materials (1) schneiden und die Führungsplatten das geschnittene
Material führen.
9. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formeinrichtung längs ihres Formweges (14) wenigstens
eine Nut (50) aufweist, durch die Förderhaken (17)
eingreifen, die mit einer Antriebseinrichtung (51) verbunden
sind, welche die Förderhaken (17) nach oben, vorwärts,
nach unten und wieder zurückbewegt.
10. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Umfang der das gefaltete Material führenden
Rollen (5 bis 7) Führungsplatten (115, 131, 132) derart
verschiebbar und verschwenkbar angebracht sind, daß sie dem
ungleichmäßigen Umfang der Rollen folgen.
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