JP2001524373A - フィルタ要素及びその製造のための方法と接着剤塗布装置 - Google Patents

フィルタ要素及びその製造のための方法と接着剤塗布装置

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JP2001524373A JP2000522987A JP2000522987A JP2001524373A JP 2001524373 A JP2001524373 A JP 2001524373A JP 2000522987 A JP2000522987 A JP 2000522987A JP 2000522987 A JP2000522987 A JP 2000522987A JP 2001524373 A JP2001524373 A JP 2001524373A
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Abstract

(57)【要約】 連続する折り目の中でそれぞれの畳み込み縁の間に配置された、流体通過性炉材からなる多数の平らな畳み込み壁を備えた、特に直方体状又は中空シリンダ状の外形のフィルター要素であって、隣接する畳み込み壁の少なくとも各１対の間の少なくとも一つの区域内に、この壁と結合し、場合により支持をするスペーサ（３）が設けられ、このスペーサは炉材からなっておらず、畳み込み縁に対して垂直方向に高さが変化して平らな炉材上に形成され、及び／又は畳み込み縁に対して垂直方向にそれぞれ少なくとも２個の高さの異なるスペーサが平らな炉材上に並んで形成され、このスペーサが対向している畳み込み壁と又はその上に設けられたスペーサと接触することによりジグザグ状の折り目配置が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、請求項１の前提部分によるフィルタ要素及びその製法、並びに接着
剤塗布装置と流体濾過体の製造のためのかかる接着剤塗布装置を備えた装置に関
する。 流体濾過要素は貫流流体（特に空気、又は工業用ガス、場合により液体）から
不純物を分離する働きをする。空気フィルタでは、繊維フリーズ、特にガラス、
セルロース又は合成繊維からなるフィルタ要素が現在主に使用されている。
【０００２】 フィルタの対流体面の有効濾過面積を大きくするために、問題となっているよ
うな従来のフィルタの場合に、濾過媒体（所謂ミニプリーツ）は、本質的に平行
なフィルタ壁に対して蛇行して配置されているので、畳み込み縁を介して互いに
連なっていて、面内で幾分湾曲した多数の折り目が生じる。この折り目は、流動
範囲内で且つ小さく且つ湾曲のため正確に決められない角度で、畳み込み壁に向
かって、そして畳み込み縁の方向に交差して、ここでは浄化すべき媒体によって
流れを受ける。
【０００３】 折り目構造の不均一性、フィルタの流体の当たる側での物質の堆積−特に大き
い粒子の堆積−及び流れ当たる流体中の渦流などにより、流体の流れがフィルタ
を貫流するときに不均一になり、この流れは折り目構造体に相当な機械的変動負
荷を与え、最後には変形を生じることもあり得る。更に、フィルタ材料の本質的
に平行な折り目は、流体工学的には最適なものではない。
【０００４】 折り目高さが比較的大きいフィルタの場合には、形状安定化を達成するために
、配向を変えた凹部が、炉材に折り目をつけるときに隣接する畳み込み壁の凹部
が並び、互いに支え合うような所定の形状に形作られるのがずっと以前より普通
であった。形作り形状は、平らな畳み込み壁を持つ正確なジグザグ折り目が生じ
るようにあらかじめ決めることができる（米国特許第３，５３１，９２０号参照
）。成型に加えて、更に接着剤を施すことができ、折り目をつけるときに畳み込
み壁が領域内で相互にしっかり付着し、これにより更に補強が行われる。ドイツ
特許第４１ ２６ １２６号Ａ１明細書等参照。
【０００５】 ドイツ特許第４０ ３８ ９６６号Ａ１明細書からは、半球状スペーサを畳み込
み壁の上に置くか、又はその中に入れることが公知である。このスペーサは−例
えば、上記刊行物中に一つの可能性として述べられており、又ドイツ特許第３０
３７ ０１９号Ａ１明細書中にも記載されている。特に、糸状の接着結合材であ
る。このものは間隔保持に加えて畳み込み壁を結合する作用を有し、従ってフィ
ルタ体の強度を更に高める。
【０００６】 ドイツ特許第３９ ０３ ７３０号Ａ１明細書には、折り目を互いに結合し、安
定化する接着剤の糸は、これは折り目付け後にその縁部領域に施すことができる
が、成型と一緒に畳み込み壁に結合される。この解決法の場合にも、機械的に比
較的安定したフィルタ体が得られるが、技術的に費用がかかる。
【０００７】 ヨーロッパ特許第０３ ７７ ４１９号Ａ１明細書により、次のことが知られて
いる、即ち形成すべき畳み込み壁の構造の頂部領域及び底部領域に局在している
接着剤結合体（これは頂部領域では二重に重なって設けられているが、それに対
して底部領域では単に１層で存在している）により、略三角形の折り目断面が生
じるように畳み込み壁の接着を行うことができる。接着剤の施工は、炉材の両側
に行われ、このことは同様に高価な技術的費用が必要となる。
【０００８】 極めて大きな折り目高さを有するフィルタに対しては、ＷＯ／９５ １７ ９４
３号中に−同様に技術的に要求の多い−成型からなる結合、及び更に間隔の拡大
された接着剤結合体が提案されている。 本発明は、良好な流体工学的性質、及び高い機械的安定性を有する 前記のよ
うな簡単で安価に製造されるフィルタ要素、及びこのようなフィルタ要素の製法
を示すという課題に基づいている。更に、特に新しい流体濾過体の製造を可能に
する、改良された接着剤塗布装置が示される。
【０００９】 この課題は、その各種の観点からは、請求項１の特徴部分を有するフィルタ要
素、又は請求項７の特徴部分を有する製法、及び請求項…の特徴部分を有する接
着剤塗布装置によって解決される。 本発明は、炉材中に形付けされた凹部をやめて、炉材の列に沿って一定の方法
で変化し得る高さを有する炉材に施されるスペーサによって、ジグザグ状の補強
された炉材構造だけを採用するという概念も包含する。従って、スペーサは、折
り目の底部、又は折り目の基部の方向に問題の折り目の断面の減少と同義で連続
的に、より平らになるか、又は各二つの畳み込み壁の間に、２つ、又はそれ以上
の互いに別個のスペーサが存在し、折り目の基部に隣接するスペーサがそれによ
り遠くにあるものよりもより薄いか、又は平らになっている。
【００１０】 接着剤塗布による具体化の場合には、その厚さは連続的に制御することができ
、又は互いに分離された、異なる高さの領域内（“接着剤の島”）で一定の厚さ
とすることができる。
【００１１】 スペーサは、構造物の特に大きな剛性の得られる発明概念の有利な具体例にお
いて、畳み込み壁の大部分の長さにわたって設けられる。 これに代わる具体例においては、もっぱら畳み込み壁が大きく隔てられている
領域内で、塗布された接着剤スペーサが設けられるが、折り目の基部又は底部の
領域内では、スペーサが存在しないか、又は塗布された接着剤が本質的に炉材の
中に入り込むようにその量を計量することにより、接着剤はそれ程の厚さを有し
ない。この領域内に接着剤が塗布されないときには、フィルタ要素の濾過面積が
大きくなって有利である。
【００１２】 スペーサは、スペーサに向けられた畳み込み壁の、これ以上のスペーサは設置
されない領域と接するようにすることにより、所望の全域に対して畳み込み壁の
間にそれぞれ配分される。しかしながら、個々のスペーサの設置及び構成につい
ては、折り目において−少なくとも折り目の頂部領域では−互いに向かい合った
２個のスペーサが接触し、調整すべき局所の折り目の距離にその高さが加えられ
る（結合した状態で）、といように選択され得る。
【００１３】 高い安定要求条件を満たすために、それぞれ両側又は表面に向けられたスペー
サを畳み込み壁に取り付けるのが好ましく、このようにして畳み込み壁は、隣接
する畳み込み壁に対して両側からしっかり支持される。しかしながら、このこと
は必ずしも必要というわけではない。基本的には、各２対になっている隣接する
畳み込み壁を接着することでも充分である。
【００１４】 スペーサが一回の接着剤塗布によって設けられる場合、畳み込み縁に垂直に、
即ち塗布の際に、炉材布の縦目方向に増加、又は減少する高さは、塗布ノズルか
ら出てくる、炉材布の単位時間当たり、又は炉材布の単位長さ当たりの接着剤量
を制御することによって決定することができる。単位時間当たりの接着剤量を変
化させるために、塗布装置の出口開口部の断面を然るべく制御することができる
。即ち、具体的には、次の折り目底部をマークする折り目線に接近するときに、
その断面を減少させ、その折り目から遠ざかるときに拡大する。追加的に、又は
これとは別に、単位時間当たりの接着剤量を変化させるために、塗布装置からの
吐出圧を然るべく制御することができる。最後に−選択的に他の方法の一つ、又
は複数と組み合わせて−例えば、塗布装置を炉材布の走行する間に追加的に移動
させることにより、塗布装置の炉材布と出口開口部との間の相対速度を変化させ
ることによって、炉材布の単位長さ当たりの接着剤塗布量を変えることができる
。更に、温度制御によっても塗布量に影響を与えることができる。
【００１５】 塗布状態の接着剤の粘度、及びチキソトロピーは、炉材の表面特性に合わせて
、塗布量が多いときには、接着剤の横広がりを防ぐように調節しなければならな
い。濾過効率を上げるためには、当然ながら、炉材のできるだけ少なく内面がス
ペーサ（接着剤）で覆われるようにしなければならず、このことは一般に塗布の
際にペースト状乃至、ゼラチン状の稠度を必要とするものである。
【００１６】 別法として、又は量的に制御された塗布量との組み合わせでは、炉材布の長い
方向の接着剤塗布を少なくとも一度中断し、単位長さ当たりの接着剤塗布量を、
折り目底部をマークする形付けの方向に、中断の後よりも中断の前では少なくす
るように選択することができる。即ち、折り目が広く開いている部分では、スペ
ーサがより高くなければならない。
【００１７】 前記の実施態様において、流体透過性材料は、すべての一般的な、又は特定の
流体に使用可能な炉材、特にセルロース、ガラス繊維、鉱物繊維、又はセラミッ
ク繊維からなる繊維フリース、含浸した又は含浸しない細かく編んだ布地などの
ことであり、そして接着剤とは、このような材料を互いに物質不透過に結合する
ために使用可能な物質、特に狭義の接着剤であるが、炉材には付着する熱可塑性
材料又は発泡体材料などのことである、ということが考慮されなければならない
。スペーサに特に適している材料は、空気で微細発泡した溶融接着剤である。
【００１８】 上記の構造は、折り目が直方体形状物を作っている濾過体に適しており、例え
ば、天然ガス工学、石油工学、エネルギー産業における空気フィルタ又はガスフ
ィルタ、或いは特に浄化空間技術における換気装置、及び空調装置に適している
。しかしながら、この構成は、折り目が中空シリンダの形状を作っているシリン
ダ状濾過体にも適しており、例えば、自動車の空気フィルタ、又は浄化可能なパ
ルスフィルタ装置のフィルタパトローネに使用するのに適している。
【００１９】 連続したジグザグ状畳み込みにおいて、折り目断面が畳み込み縁に対して垂直
にほぼ梯形をしているか、又は畳み込み縁が円形状の折り目配置は−畳み込み壁
の面が交差していることが重要である−と理解される。 本発明の接着剤塗布装置に関する部分の好ましい変形においては、それぞれの
塗布器が固有の分配装置を有していて、これらの分配装置には共通の制御装置が
配置されていることが考慮されなければならない。
【００２０】 現代のフィルタ製造装置の大きな送り速度を考慮して、分配装置は１秒以下、
特に０．２秒以下の分配サイクル時間を実現するように設計するのが好ましい。
ここで分配サイクル時間とは、反覆塗布工程の周期のことである。
【００２１】 このような要求には、ノズル軸又は針軸に沿って制御される可動性分配錐体を
有するノズル又は針として塗布器が形成され、分配錐体の移動のために高い要求
速度を有する機械的、空圧的、水力的、電磁的又は電動機的に作動する操作手段
が準備されている接着剤塗布装置によって満たされる。本質的に機械的成分に基
づく実施形態において、操作手段としてカム装置又はカム装置とは逆に働く(Vor
spann)−バネ装置が準備される。その他の好ましい実施態様には、特にプログラ
ム化された塗布工程により微細に制御されるステップモータを含むモータ駆動装
置が包含される。 別法として、又は塗布器の出口断面の制御に関して塗布工程を更に制御するた
めに、接着剤導入圧の制御用の迅速圧力制御装置を塗布器に共通配置することが
できる。
【００２２】 入り口側において制御装置には、位置マーク及び場合により更に平面材料の貫
通速度の受け入れ部又は位置マークを付ける加工工程の受け入れ部が配置されて
いる。このような受け入れ部は、特に平面材料の運搬装置及び／又は成形装置の
輸送軸又は成形軸によって形成されているか、又は回転角度検出のために配置さ
れている。
【００２３】 本質的に機械的制御を行う既述の実施態様においては、好ましくは制御装置は
、輸送軸又は成形軸を有するカム装置に結合し、そして同期する機械的なトラン
スファ装置を含んでいる。 一方、電子制御装置は、入り口側で受け入れ部（実際には、多数の受け入れ部
）と連絡され、そして出口側では分配装置及び／又は圧力制御装置と連絡された
プログラム可能の加工器を備えている。
【００２４】 特に流体濾過体の製造に好ましい装置は、炉材として作られた平面材料の中に
畳み込み縁−形付け、及び場合により更に補強性凹部を形成するための少なくと
も１個の成形装置と成形装置を接着剤塗布装置の制御と同期させるための手段を
有しているので、接着剤塗布軌跡の局部的断面図は畳み込み縁−形付け及び／又
は凹部に対して所定の空間配置をとっている。この配置によれば、準無限的な接
着剤の糸のグループが中断されることなく準無限的な炉材布の上に塗布されるが
、所定の一連の高さを有する分離した接着剤結合体を形成することもできる。
【００２５】 加工器は、異なるフィルタ構成の装置を短い交換時間で弾力的に使用するため
には、所定の接着剤塗布軌跡を記憶するための形状記憶装置を、畳み込み縁−形
付け及び／又は凹部の位置に合わせて設けるべきである。 カム制御の場合には、その曲線形状が接着剤塗布プロフィルの一種の記憶装置
であり、種々のフィルタ構成を簡単に得るために制御曲線を交換することができ
る。
【００２６】 本発明のその他の有利な構成は、その他に従属請求項に記載されているが、本
発明の好ましい実施態様の記載と共に図面により以下に詳しく説明する。
【００２７】 図１は、標準的ではないものを図式的に示していて、その外形が直方体状のフ
ィルタ体１は、成形線、つまり畳み込み縁２ａでジグザグに折れている繊維フリ
ース２から形成されていて、それぞれ２つの畳み込み縁２ａの間に互いに囲んで
いる畳み込みの壁２ｂが鋭角を形成している。畳み込み壁２ｂの両側には、それ
ぞれの折り目の開口の方向により高い（厚い）接着剤ラウペ３が施されている。
図示の実施例において、接着剤ラウペは、繊維フリース２の表面の片側で互いに
向き合って配置されているが、実際には接着剤ラウペの配置は、互いに（“重な
り合って”）片側で揃っているのが好ましい。
【００２８】 互いに向き合っている畳み込み壁２ｂの接着剤結合体３（図示していない）は
、互いに融合し、これにより接着剤が硬化した状態では、相当する畳み込み壁は
互いにしっかりと結合し、本質的に互いに強固に支持され、それによりフィルタ
要素１は、機械的に強固になる。
【００２９】 図１ｂは、より小さい畳み込み角度を持つように図１ａによる実施例に対して
改変されたフィルタ体１１を示しており、即ち同じ畳み込み高さでより小さい最
大畳み込みスペースを得ている。ここで畳み込み壁１２ｂは、それぞれ畳み込み
壁の開口領域（折り目頂部１２ａの下方）内の接着剤結合体１３ａ、１３ｂと、
また畳み込み底部に近い接着結合体１３ｃと互いに結合している。畳み込み頂部
近くにある接着剤点１３ａ、１３ｂは畳み込み壁１２ｂの半分の距離でこの点に
相当する高さを有しており、互いに接触するか、又は互いに融合しているが、畳
み込み底部近くに位置する接着剤点１３ｃは折り目底部に近い畳み込み壁の局部
的な距離に相応して、その長さを超えて変化する高さを有しており、対向する畳
み込み壁１２ｂは、その頂面で直接接触していて、これに付着している。スペー
サのフィルタフリースでの接着は、いずれにしてもフリース材料への接着剤の一
定の滲入によって促進されている。
【００３０】 図１ｃは、更に小さい畳み込み角度及び畳み込みスペースのフィルタ要素２１
の部分を別の実施例として示している。ここでは、スペースは開口領域つまり畳
み込みの頂部領域で非常に小さいので、この隔たりは、そこでは接着剤点２３ａ
による折り目底部領域内と同様に、個々の接着剤点２３ｂで架橋されていて、こ
の接着剤点は、対向する畳み込み壁２２ｂに直接接着している。従って、この構
成においては、フィルタフリース２２の成形線２２ａにより互いに分離されてい
る畳み込み壁部分の各２番目のものだけに接着剤が供給される。
【００３１】 図２ａは、フィルタフリース３２の長手方向に平行な断面内の別のフィルタ要
素３１の畳み込み構造の断面図を示している。接着剤スペーサ３３の構成は、基
本的には図１ａに相当するものであるが、これは畳み込み縁３２ａの間で畳み込
み壁３２ｂにより形成された第二の折り目を有する点で図示の実施例と相違して
いる。ここで炉材は、一つの面に接着剤ラウペを付与することだけが必要であり
、このことは技術を簡単化し、製造費の低下をもたらすものである。
【００３２】 図２ｂは、フィルタ要素の他の実施例であり、炉材４２の図２ａに類似した構
成において、−即ち畳み込み縁４２ａの間で延びている畳み込み壁４２ｂの一側
の固定だけによる−畳み込み壁の長さ、又は高さの小さい部分だけに接着剤結合
体４３ａ、４３ｂ、４３ｃが与えられる。大きな畳み込みスペースの領域内に配
置された接着剤結合体４３ａ、４３ｂは、その高さも加算した典型的なスペーサ
を形成するが、畳み込み底部の４２ｂの中に直接置かれた接着剤点４３ｃは、も
っぱら追加的に安定化作用及び振動制御作用をする。このような接着剤結合体の
配置は、畳み込み壁の両側に行うこともできるが、そのような場合には、畳み込
み壁の両側で固定している図１ｂに似た構成が得られる。
【００３３】 図２ｃは、図２ａによる構成に類似したフィルタフリース５２からなるフィル
タ要素５１を示しており、ここで折り目領域（図の下方）の畳み込み縁５２ａは
、接着剤結合体５３の平らな突起５３ａにより架橋され、このことは畳み込み壁
５２ｂの位置を更に安定化する。
【００３４】 図３は、本発明の他の実施例による外形が中空シリンダ状のフィルタ体の図式
的に示した断面図である。ここで、中空シリンダ状の外形は、交互に連続する多
数の畳み込み６１ａ及びフィルタフリース６２の狭い畳み込み６１ｂを区分して
いる。畳み込み６１ａ内に置かれているスペーサ６３ａの配置は、図２ｂによる
直方体状のフィルタ体に似ている。これとの相違は、畳み込み６１ａの畳み込み
底部６２ａ．１の中に接着剤が施されておらず、畳み込み壁６２ｂが両側で接着
されていることであり、ここで狭い畳み込み６１ｂ内には、そこの畳み込み底部
６２ａ．２の中まで達する薄い接着剤層６３ｂだけが施されている。
【００３５】 この実施例の外に多数の他の変形が考えられる。即ち、実施例に示した幾何形
状のスペーサは、多々変えることができる。 上記の実施例の場合のように、制御された厚さ（高さ）で接着剤を塗布し、続
いて接着剤（好ましくは、１成分のもの）を硬化させることによりスペーサは作
ることができる。しかしながら、相当する反応混合物−例えばウレタンを基材と
する迅速加工性２成分混合物−を発泡させることにより図示の断面形状のスペー
サを作ることもできる。更に、予め準備したスペーサを特別に適用するために−
例えば有機又は合成樹脂−リサイクル材料を−炉材布状に塗布するか、又は折り
目付けの間、又はその直後に折り目パケットの中に入れることも考えられる。
【００３６】 図４ａ乃至４ｃは、図２ａに示した構成でジグザグ状に折り目をつけたミニプ
リーツ−フィルタ要素の本質的な製造工程及び、それに付属する３つの変形の装
置成分を原理的に説明するものである。 炉材１００の準無限的な布地はロール領域１０１を介して、後で折り目をつけ
るための折り目線１０３の成形をする成形装置１０２にまず案内される。成形装
置１０２はダイス１０２ａの外に成形ロール−回転角センサ１０２ｃを有する成
形ロール１０２ｂを持っている。
【００３７】 ここで折り目線１０３−回転角センサ１０２ｃを介して成形線を検知する途中
でその相対的位置を検知しながら−に成形後に、成形された炉材布１００は接着
剤−塗布装置を通過する。この装置は単位時間あたりの制御可能な接着剤塗布が
できる互いに隣接して配置された多数の塗布器１０４ａ（図にはそのうちの一つ
だけが示されている）、制御装置１０４ｂ、及び成形装置１０２用の切断領域１
０４ｃを有している。
【００３８】 塗布器１０４ｂにより、熱接着剤（“ホットメルト”）又は発泡性接着剤又は
通常の空気乾燥性接着剤は、制御器１０４ｂの粗い制御下で異なる接着剤ラウペ
１０５．１〜１０５．３を形成するために、所定の断面そして特に高さを有する
炉材布１００の所定の部分に塗布される。互いに隣接して配置された塗布器によ
り、同じ高さにそして同じ高さを経て順次配置される多数の接着剤ラウペが形成
されるが、このことは側面図で認められない。
【００３９】 制御器１０４ｂには、折り目線１０３の位置に関して接着剤ラウペの正確な位
置及び所定の高さを与えるために、切断場所１０４を介して成形ロール−回転角
センサー１０２ｃの信号が伝えられる。塗布量制御のための塗布器１０４ａの出
口断面の調節用制御信号は、制御器が、炉材布１００’の所定の（場合により、
ここに図示してない通常のセンサーによりオン−ライン監視する）通過速度又は
成形ロールの回転速度、及び特性曲線記憶装置１０４ｄ内の接着剤特性及び炉材
特性、並びに所望のフィルタ幾何形状の記憶プログラムデータから制御器が誘導
する。
【００４０】 図示の変形例の場合に、それぞれの第２の折り目線１０３には接着剤点１０５
．１が、またそれぞれの隣接した畳み込み壁の部分には接着剤ラウペ１０５．２
及び１０５．３が所定の増加高さで塗布される。炉材の畳み込み単位に対してあ
らかじめ決定され、すべての折り目単位に対し同様に繰り返し適用され、分配サ
イクルのための相当する記憶された制御特性曲線は、従って、このような接着剤
塗布軌跡を完成するために、単位時間あたりの接着剤使用量がゼロである行程（
すべての塗布器１０４ａの終了時間）、−定値を持つ工程（“一定開口時間”）
及ながら、それぞれ中断することなく接着剤塗布軌跡をつけることもできるが、
この場合にはもちろん終了時間は予定されない。
【００４１】 特性曲線の示す経過は作成すべき接着剤塗布軌跡の高さに完全に対応するもの
ではなく、塗布開口から出た後の接着剤の動的挙動を考慮することに注意すべき
であり、この挙動は特にその物理学的パラメータにより、そしておる程度までは
炉材表面によって決まるものである。即ち、−本発明の好ましい一定の実施例に
対して−炉材上でのゼラチン状稠度及び比較的高い表面張力の下では、接着剤の
最初の導入はその後は接着剤塗布軌跡の所謂高さの増加に対して略直線関係にあ
るが、軟らかいペースト状稠度及び／又は低い表面張力の場合には、むしろ二次
の関係がある。具体的に適用するために特性曲線を調整することは、一般に一連
の実験又はシミュレーション計算によって始められなければならないが、このこ
とは当業者にとって容易になし得ることである。
【００４２】 図１に示したようなフィルタ形状に対して、特性曲線の前記した開口工程は、
異なってはいるがその範囲内では一定の接着剤量が最初に導入される少なくとも
二つの領域に、後で更に分けられる。それぞれの接着剤塗布軌跡が別個の接着剤
点（炉材上で減少、又は増加する高さが与えられている）からなるフィルタの実
施態様に対して、特性曲線は場合により、交番する終了時間及び一定開口時間（
増加なし）のみを含むが、このことはゼロとは異なる所定の増加を一緒に包含す
ることを述べている。
【００４３】 成形され、接着剤結合体１０５．１〜１０５．３を備えた炉材布１００”は接
着剤塗布装置１０４を去った後に畳み込み領域１０６に達し、そこで運搬装置１
０６ａの上で折り目線１０３で折り曲げられ、接着剤ラウペ１０５．２及び１０
５．３を載せた畳み込み壁１００．１”及び１００．２”が互いに向き合わせら
れ、接着剤ラウペは互いに接触することになる。接着剤はこの状態で硬化する。
このことは−熱接着剤を使用する場合−冷却ブロアー１０６ｂにより示されてい
るが、−使用する接着剤の種類により−２成分反応により、又は大気湿分により
又は熱接着剤の冷却によっても行われる。切断装置によって短くすることにより
、最初に準無限的折り目から個々のフィルター要素が得られる。
【００４４】 図４ｂには図４ａによる方法及び装置の変形を示す。図４ｂと一致する成分及
び工程段階はさらに一度記載しない。 折り曲げ区域１０６’の態様は異なっており、ここに異なる速度Ｖ1、Ｖ2で走
行する２個の運搬装置１０６ａ．１’及び１０６ａ．２’が示されている。低速
Ｖ1で折り曲げることにより、まず炉材１００”の狭い折り曲げが行われ、そこ では接着剤結合体１０５．２及び１０５．３が一定の圧力下で互いに融合し、接
着剤点１０５．１が折り目線１０３で折り目底部内に押しつけられる。小さいが
接着剤が未だ硬していないので固定されていない折り目距離の一次折り曲げパケ
ット１０７が得られる。
【００４５】 高速Ｖ2で走行する運搬装置１０６ａ。２’に載せると、個々の折り目の間に 折り目を再びいくらか開くような引張力が生じる。畳み込み壁１００．１”及び
壁１００．２”に付着し、なお硬化していない接着剤結合体は運搬装置の走行方
向にのび、従って畳み込み縁１０３を横切ってのびるので、その断面が略骨の形
ないし、二重Ｔ形になる。接着剤結合体は、この形状で冷却ブロアー１０６ｂ’
により生じた空気流の中で硬化し、こうして比較的薄い壁なので、材料を節約し
た剛性スペーサを有するに時折り目パケット１０７’が形成され、これは次に再
び個々のフィルター要素に短くされる。
【００４６】 図４ｃは、純粋に機械的な制御装置１０４’を有する図４ａに対して変形され
た装置を示し、この制御装置は、本質的に形付けシャフト１０２ｂでつかまえら
れている歯ベルト駆動１０４ｃ’及びこれにより作動されるカム制御シャフト１
０４ｂ’を有しており、このカム制御シャフトは塗布器１０４ａの上で機械的に
作動する。ここでは形付けシャフトの角度調整用の特殊な受け入れ部を省くこと
ができる；何故ならば、接着剤塗布軌跡と畳み込み縁との位置の同調は、歯ベル
ト駆動体とカム制御シャフトを最初に調整することによって得られる〜である。
しかしながら他の装置成分は、図４ａに示した装置に対応していて、ここでもう
一度記述しない。
【００４７】 図５ａから５ｄには、塗布装置の好ましい実施例が図式的に示されている。 図５ａは、接着剤室４１のある塗布器４０を示し、この接着剤室は圧力管４２
を介して（図示していない）貯蔵槽と連結され、塗布ノズル４１ａを持っていて
、このノズルを介して平らな炉材１００の上に接着剤塗布軌跡１０５を付けるた
めに接着剤４３が出される。塗布ノズル４１ａの中には、分配錐体４４ａが固定
されており、この錐体は、分配棒４４の下方端として作られ、その垂直位置と関
連して塗布ノズル４１ａの幾分大きな断面積を開放している。特に微細に制御で
きる実施態様において、分配錐体の錐角度は、ノズル内壁の角度よりもほんのわ
ずか（数度）大きい。
【００４８】 接着剤室４１の上方のバネ室４５内では、分配棒４４が圧力バネ４６によって
取り巻かれており、圧力バネは皿４４ｂに対向して分配棒４４を支え、棒を上方
に向けて−すなわち塗布ノズル４２を完全に解放する位置に−押し上げている。
分配棒の上端に対してカム装置４７が押しつけられ、カム装置は分配棒を圧力バ
ネ４６の押し上げ力に逆らって下方に押しつけ、圧力バネと共同して塗布ノズル
４１ａに関する分配錐体４４ａの位置、従ってノズルの有効断面積を制御する。
こうして最後には、単位時間当たりの接着剤塗布量及び特に炉材１００上の接着
剤塗布軌跡の局部的な高さが制御される。
【００４９】 図５ｂによる塗布器４０’は、圧力室４５’内に圧縮空気導入管４７’を介し
て圧力制御された圧縮空気を導入して空気圧駆動する点で、前記のものと異なる
。この塗布器は−塗布器の壁の外に−図５ａから皿４４ｂに類似するが、内壁に
対して気密にされた圧力皿４４ｂ’によって区別され、この圧力皿は分配棒４４
’（変形されている）の上端を形成している。塗布ノズル４１ａに関する分配錐
体４４ａ’の位置及び塗布ノズルの有効断面積−従って単位時間当たりに出され
る接着剤の量−は、バネ張力と圧力室４５’内の瞬間圧力の関係によって決定さ
れる。圧縮空気の代わりに他の圧力流体も、特に水力駆動も使用することができ
る。
【００５０】 図５ｃによる塗布器４０’の実施態様も基本的に類似しており、ここで図４ｂ
による圧縮空気制御の代わりに、分配棒４４”の電磁的位置制御が磁石コイル４
７”を介して行われ、このコイルは分配棒４４”の上方永久磁石部分４４ｂ”を
取り巻いている。 図５ｄによる塗布器４０”’は−図５ａによる実施例と同様に−機械的に制御
され、すなわち分配棒４４”’を上端の細かいネジ山４４ｂ”’を介して、あら
かじめ記憶された工程プログラムに対応し、駆動するステップモーター４７”’
により制御される。最適の（図示しない）中間伝導装置により、元来高い制御精
度をさらに高めることができる。この実施例では逆圧−バネ装置が省かれる。 塗布器への接着剤の導入は、好ましくは限界圧制御された供給ポンプを有する
一定圧力システム内で行われ、その供給容量は、すべての塗布器を一緒にした最
大瞬間塗布量よりも本質的に大きい。
【００５１】 図５ａから５ｃによる塗布器は、分配錐体及びノズル内壁を相当して成形する
際に、分配器による導入圧又は平均接着剤室−内圧に対し、出口での塗布圧力の
一時的な突出、すなわち接着剤塗布軌跡の大きな高さの要求される分配サイクル
の工程における接着剤の強制的な噴出を容易にする。こうして導入圧力の減少が
可能となるので、エネルギーの節約及び場合により平均高さ領域内での接着剤塗
布の高い精度を得ることができる。
【００５２】 図６ａ及び６ｂには、塗布器５０の変形された実施例を二つの異なる位置で部
分的に図示してある。この塗布器は略一定の幅であるが、高さの異なる接着剤塗
布軌跡１０５ａ又は１０５ｂを炉材１００の上に作ることができる。塗布器５０
は長方形断面のノズル５１及び分配錐体の代わりの相応して柱状に成形された分
配器５２を有しており、ノズル５１の断面は長方形の稜〜対称的に狭くなってい
る。長方形状のノズル断面の代わりに、三角形状又は梯形状のものも選択するこ
とができる。
【００５３】 図示した実施例の好ましい変形において、分配器５２は、連続するフィルター
要素１００に対して一定の距離で−特にこれは滑らかに接触し、そして場合によ
り限定的に押しつけて−保持されるが、分配器及び炉材表面に関してノズルサッ
クを移動することにより塗布断面を変えることができる。 上記の方法、及びその実施のための装置は多様に変えることができる。従って
、種々の接着剤結合体を施すために異なる塗布状態を使用することができ、また
−図２ｃによるフィルター要素に対しては−局部的に高さの変化した中断されな
い接着剤の糸を作ることもできる。 ノズル形状及び分配器形状のその他の変形は、他の駆動装置又は制御装置の使
用、時間的に変化する接着剤高さに使用させるための追加的自由度の利用、例え
ば塗布器のための制御可能な移動保持による炉材と塗布開口の間の相対速度の変
化を利用することと同様に可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 本発明の実施例によるフィルタ要素を原理的に示す斜視図である。 図６ａから６ｂは、その他の塗布器を図式的に示した断面図である。
【図１ｂ】 本発明の実施例によるフィルタ要素を原理的に示す斜視図である。
【図１ｃ】 本発明の実施例によるフィルタ要素を原理的に示す斜視図である。
【図２ａ】 図１ａ乃至図１ｃのものに対して変形されたフィルタ要素の実施例の畳み込み
縁に垂直な折り目配置を図式的に示した断面図である。
【図２ｂ】 図１ａ乃至図１ｃのものに対して変形されたフィルタ要素の実施例の畳み込み
縁に垂直な折り目配置を図式的に示した断面図である。
【図２ｃ】 図１ａ乃至図１ｃのものに対して変形されたフィルタ要素の実施例の畳み込み
縁に垂直な折り目配置を図式的に示した断面図である。
【図３】 中空シリンダ状フィルタ要素の実施例の（畳み込み縁に対して垂直な）折り目
配置を図式的に示した断面図である。
【図４ａ】 本発明によるフィルタ要素及びその変形例の製法を例示する原理図である。
【図４ｂ】 本発明によるフィルタ要素及びその変形例の製法を例示する原理図である。
【図４ｃ】 本発明によるフィルタ要素及びその変形例の製法を例示する原理図である。
【図５ａ】 塗布器の種々の実施例を図式的に示した図である。
【図５ｂ】 塗布器の種々の実施例を図式的に示した図である。
【図５ｃ】 塗布器の種々の実施例を図式的に示した図である。
【図５ｄ】 塗布器の種々の実施例を図式的に示した図である。
【図６ａ】 その他の塗布器を図式的に示した断面図である。
【図６ｂ】 その他の塗布器を図式的に示した断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ，Ｕ Ｓ (71)出願人 Ａｎ ｄｅｒ Ｐｒｉｅｓｓｎｉｔｚａｕ ｅ 32， 01474 Ｓｃｈｏｅｎｆｅｌｄ −Ｗｅｉｓｓｉｇ， Ｂｕｎｄｅｓｒｅｐ ｕｂｌｉｋ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ Ｆターム(参考） 4D058 JA14 JB05 JB06 JB13 JB14 JB25 KA06 KA08 KA12

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連続する折り目の中で、それぞれの畳み込み縁（２ａ；１２
    ａ；２２ａ；３２ａ；４２ａ；５２ａ；６２．ａ１；６２ａ２；１０３）の間に
    配置された、流体通過性濾過材（２；２１２；２２；３２；４２；５２；６２；
    １００）からなる多数の平らな畳み込み壁（２ｂ；１２ｂ；２２ｂ；３２ｂ；４
    ２ｂ；５２ｂ；６２ｂ；１１．１”；１００．２”）を備えた、特に直方体状又
    は中空シリンダ状の外形のフィルタ要素（１；２１；３１；４１；５１；６１）
    であって、隣接する畳み込み壁の少なくとも各一対の間の少なくとも一つの区域
    内に、この壁と結合し、場合によって支持をするスペーサ（３；ａ−ｃ；２３ａ
    ，２３ｂ；３３；４３ａ−ｃ；５３；６３ａ，６３ｂ；１０５．１乃至１０５．
    ３）が設けられ、このスペーサは炉材からなっておらず、畳み込み縁に対して垂
    直方向に高さの変化するスペーサが平らな濾過材上に形成され、及び／又は畳み
    込み縁に対して垂直方向に高さの変化するそれぞれ少なくとも二つのスペーサが
    平らな濾過材上に形成されて、スペーサが対向している畳み込み壁と接触するか
    、又はこの壁に配置されたスペーサと接触することによりジグザグ折り目配置が
    形成されることを特徴とするフィルタ要素。
  2. 【請求項２】 スペーサ（３；１３ａ−ｃ；２３ａ；２３ｂ；３３；４３ａ
    −ｃ；５３；６３ａ；６３ｂ；１０５．１乃至１０５．３）が硬化した接着剤結
    合体によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ要素。
  3. 【請求項３】 濾過材長さの大きい部分にわたって、隣接する畳み込み縁（
    ２ａ；３２ａ；５２ａ）の間に延びるスペーサ（３；３３；５３）が設けられて
    おり、このスペーサは折り目の断面の狭まりと同程度にその畳み込み縁の方向に
    連続的に低くなっており、畳み込み縁はスペーサを介して互いに結合している畳
    み込み壁（２ｂ；３２ｂ；５２ｂ）を共有することを特徴とする請求項１又は２
    に記載のフィルタ要素。
  4. 【請求項４】 濾過材長さの小さい部分にわたって、隣接する畳み込み縁の
    間に延びるスペーサ（１３ａ；１３ｂ；２３ｂ；４３ａ；４３ｂ；６３ａ；１０
    ５．２；１０５．３）は、畳み込み壁（１２ｂ；２２ｂ；４２ｂ；６２ｂ；１０
    ０．１”．１００．２”）が互いに大きな距離を隔てている折り目の領域内に設
    けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルタ要素。
  5. 【請求項５】 スペーサがそれぞれ本質的に直接に形付けられた畳み込み縁
    に配置され、勝つ縁部によって制限されて配置されていることを特徴とする請求
    項３又は４に記載のフィルタ要素。
  6. 【請求項６】 互いに隣接する畳み込み壁の上の濾過材（２；１２）が交互
    の配置で両側に向けられたスペーサ（３；１３ａ−ｃ）を有していて、畳み込み
    壁（２ｂ；１２ｂ）がスペーサを介して隣接する畳み込み壁を両側で支持してい
    ることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のフィルタ要素。
  7. 【請求項７】 濾過材布（１００）が畳み込み縁の位置を決定する直線状形
    付け部（１０３）を備えており、次いで隣接する形付け部の間に延びる平らな畳
    み込み壁の領域の少なくとも一部分に、異なる高さ及び／又は濾過材布の長さ方
    向で変化する高さを有するスペーサ（１０５．１乃至１０５．３）が施され、そ
    して畳み込み縁を形成する形付け部で濾過材布がジグザグ状に折り曲げられ、こ
    うしてスペーサがそれぞれ対向している畳み込み壁、又はこの壁に設けられたそ
    れぞれのスペーサに接触されることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記
    載のフィルタ要素の製法。
  8. 【請求項８】 スペーサ（１０５．１乃至１０５．３）の施工が、濾過材布
    （１００）へ量制御された接着剤の塗布（１０４）として行われ、折り曲げ作業
    （１０６ａ）の間及び／又は後に接着剤の硬化（１０６ｂ；１０６ｂ’）を行う
    ことを特徴とする請求項７に記載の製法。
  9. 【請求項９】 接着剤塗布を制御して、濾過材布の長さ方向に減少又は増加
    する高さを有する接着剤結合体及び／又は異なる高さを有する連続した接着剤結
    合体（１０５．１乃至１０５．３）を塗布することを特徴とする請求項８に記載
    の製法。
  10. 【請求項１０】 接着剤結合体の高さを、塗布装置（１０４ａ）から出る単
    位時間当たりの接着剤量の変化を介して、そして／又は塗布装置と濾過材布（１
    ００）との間の瞬間的な相対速度の変化を介して、そして／又は一次折り曲げ工
    程（１０６ａ．１’）後に折り目の拡大（１０６ａ．２’）をすることにより変
    えることを特徴とする請求項９に記載の製法。
  11. 【請求項１１】 所定の周期性で、多数の同様な塗布器（１０４ａ；４０；
    ４０’；４０”；４０”’；５０）を有し、走行する平らな濾過材（２；１００
    ）に接着剤塗布軌跡（３；１０５；１０５．１乃至１０５．３；１０５ａ，１０
    ５ｂ）を付けるための接着剤塗布装置（１０４；１０４’）であって、少なくと
    も一つの分配装置（１０４ｂ；１０４ｂ’；４７；４７’；４７”；４７”’；
    ５２）が塗布器から出る単位時間当たりの接着剤量を調節するために設置される
    ものにおいて、１個又は複数個の分配装置には、常に塗布量が増加する領域又は
    常に被覆される領域を含む塗布−特性曲線により、出てくる接着剤量をすべての
    塗布器に対して並行して時間的に調節するために、所定の分配サイクル周期で稼
    働させる制御装置が設けられ、分配サイクル周期により規定された周期性を有す
    る塗布装置が、塗布−特性曲線及び接着剤特性や濾過材特性により規定される高
    さの増加した同一の接着剤塗布軌跡を作り出すことを特徴とする接着剤塗布装置
    。
  12. 【請求項１２】 それぞれの塗布器（１０４ａ；４０；４０’；４０”；４
    ０”’）が分配装置（１０４ｂ；１０４ｂ’；４７；４７’；４７”；４７”’
    ）を有しており、この分配装置には共通の制御装置（１０２ｃ；１０４ｂ；１０
    ４ｄ；１０４ｃ’）が配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の接着
    剤塗布装置。
  13. 【請求項１３】 １秒以下、特に０．２秒以下の分配サイクル周期を実現す
    るための分配装置（１０４ｂ；１０４ｂ’；４７；４７’；４７”；４７”’；
    ５０）が設けられることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の接着剤塗布装
    置。
  14. 【請求項１４】 塗布器（１０４ａ；４０；４０’；４０”；４０”’；５
    ０）が、出口開口部に関してノズル軸又は針体軸に沿って制御される移動性分配
    器（４４ａ；４４ａ’；４４ａ”；４４ａ”’；５２）を有するノズル又は針体
    を有することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の接着剤塗
    布装置。
  15. 【請求項１５】 ノズル又は針体が、錐体状に形成された接着剤出口断面（
    ４１ａ）を有し、分配器（４４ａ；４４ａ’；４４ａ”）がノズル錐体又は針錐
    体に対してほんのわずかに小さい錐角の分配錐体を有することを特徴とする請求
    項１４に記載の接着剤塗布装置。
  16. 【請求項１６】 ノズル（５１）及びそれに対応する分配器（５２）が直方
    形、三角形又は梯形状断面を有することを特徴とする請求項１４に記載の接着剤
    塗布装置。
  17. 【請求項１７】 分配器（５２）が濾過材表面に対して一定の距離を持ち、
    特に表面に殆ど接触しており、ノズル又は針体（５０）の出口開口部の濾過材表
    面までの距離が変えられることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項
    に記載の接着剤塗布装置。
  18. 【請求項１８】 塗布器（１０４ａ；４０；４０’；４０”；４０”’；５
    ０）には、分配器（４４ａ；４４ａ’；４４ａ”；４４ａ”’）又は、出口を移
    動させるための機械的、空気圧的、水圧的又は電磁的に作動される操作手段（４
    ６；４７；４７”；４７”’）が配置されていることを特徴とする請求項１４乃
    至１７のいずれか１項に記載の接着剤塗布装置。
  19. 【請求項１９】 操作手段がカム装置（４７）及びカム装置に反対の作用を
    する張力−バネ装置（４６）を有していて、このカム装置は特性曲線に対応して
    作られた制御曲線を含んでいることを特徴とする請求項１８に記載の接着剤塗布
    装置。
  20. 【請求項２０】 操作手段がモーター駆動単位（４３ａ’”；４７”’）、
    特にステップモータ及びネジ山棒又はラックからなる装置も含んでいることを特
    徴とする請求項１８に記載の接着剤塗布装置。
  21. 【請求項２１】 操作手段（４６；４７；４７”；４７”’）が、接着剤の
    導入圧力を超える塗布圧力を出口で短時間で発生させるために構成されているこ
    とを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の接着剤塗布装置。
  22. 【請求項２２】 塗布器（４０’）には、接着剤導入圧を制御するための迅
    速圧力制御装置が共通して配置されていることを特徴とする請求項１１乃至２１
    のいずれか１項に記載の接着剤塗布装置。
  23. 【請求項２３】 入り口側の制御装置には、接着剤の塗布に重要な、特に分
    配サイクル周期の実際の出発点を決める点の濾過材上の位置のため、又は濾過材
    （２；１００）の同じ寸法及び／又は走行速度で加工する追加工程のための受け
    入れ部（１０２ｂ；１０２ｃ）が結合されることを特徴とする請求項１１乃至２
    ２のいずれか１項に記載の接着剤塗布装置。
  24. 【請求項２４】 受け入れ部が濾過材（２，１００）のための運搬装置及び
    ／又は形付け装置（１０２）の輸送−又は形付けシャフト（１０２ｂ）によって
    構成されるか、又はそれらのものが配置されることを特徴とすることを特徴とす
    る請求項２３に記載の接着剤塗布装置。
  25. 【請求項２５】 制御装置が、カム装置と輸送−又は形付けシャフトと結合
    して同期させる機械的伝達装置（１０４ｃ’）を含んでいることを特徴とする請
    求項１９及び２４に記載の接着剤塗布装置。
  26. 【請求項２６】 制御装置がプログラム化された加工単位（１０４ｂ）を有
    していて、この加工単位は入り口側で受け入れ部（１０２；１０２ｃ）及び多数
    の接着剤塗布軌跡を形成するために所定の塗布−特性曲線を記憶するための特性
    曲線記憶装置（１０４ｄ）と結合され、出口側では分配装置（１０４ａ）及び／
    又は圧力制御装置と結合されていることを特徴とする請求項２３乃至２５のいず
    れか１項に記載の接着剤塗布装置。
  27. 【請求項２７】 畳み込み縁−形付け（１０３）及び／又は濾過材中の硬化
    した凹部を形成するための形付け装置（１０２）及び、畳み込み縁−形付け（１
    ０３）及び／又は凹部に対して所定の空間は位置の局部的断面、及びその間隔に
    よって与えられる分配サイクル周期を有する接着剤塗布軌跡（３；１０５；１０
    ５．１乃至１０５．３）を形成するの接着剤塗布装置（１０４；１０４”）の制
    御と形付け装置を同調させる手段（１０２ｃ；１０４ｃ；１０２ｂ；１０４ｃ’
    ）を備えていることを特徴とする請求項１１乃至２６のいずれか１項に記載の接
    着剤塗布装置を有する流体濾過体の製造装置。
JP2000522987A 1997-12-03 1998-12-01 フィルタ要素及びその製造のための方法と接着剤塗布装置 Withdrawn JP2001524373A (ja)

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