ES2607631T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricación de un elemento de filtro plisado, contorneado - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para la fabricación de un elemento de filtro plisado, contorneado Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la fabricación de un elemento filtrante (1) plisado, contorneado, en el que - un medio filtrante (5) plisado, hecho de una materia sintética termoplástica y con un patrón de pliegues (2), se sujeta con precisión de forma entre un contrasoporte (12) y un punzón (14), en el cual el contrasoporte (12) y el punzón (14) presentan una estructura superficial (13, 15) adaptada al patrón de pliegues (2) y respectivamente un borde lateral (16, 17) que corresponde a un contorno (6) deseado del elemento filtrante (1) que ha de ser fabricado, y el elemento filtrante (1) sujeto se recorta a partir del medio filtrante (5) a lo largo del borde lateral (16, 17) con el contorno (6) deseado por medio de una herramienta de corte (20), caracterizado porque como herramienta de corte (20) se usa una cuchilla de estampado que para el recorte se desplaza exclusivamente axialmente con respecto al medio filtrante (5) sujeto, porque se usa una cuchilla de estampado con un contorno anular cerrado discrecional que corresponde al contorno (6) deseado del elemento filtrante (1), y porque para ribetear, un dobladillo marginal (4) del elemento filtrante (1) recortado se funde y se solidifica bajo la acción del calor, mientras el elemento filtrante (1) está sujeto entre el contrasoporte (12) y el punzón (14).

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de un elemento de filtro plisado, contorneado
La invencion se refiere a un procedimiento para la fabricacion de un elemento filtrante plisado, contorneado, en el que un medio filtrante plisado con un patron de pliegues se sujeta con precision de forma entre un contrasoporte y un punzon, en el cual el contrasoporte y el punzon presentan una estructura superficial adaptada al patron de pliegues y respectivamente un borde lateral que corresponde a un contorno deseado del elemento filtrante que ha de ser fabricado, y el elemento filtrante sujeto se recorta a partir del medio filtrante a lo largo del borde lateral con el contorno deseado.
Ademas, la invencion se refiere a un dispositivo para la fabricacion de un elemento filtrante plisado contorneado con un punzon y un contrasoporte que para la sujecion con precision de forma del medio filtrante plisado estan provistos de una estructura superficial que esta adaptada a un patron de pliegues del medio filtrante plisado y que presenta respectivamente un borde lateral que corresponde a un contorno deseado del elemento filtrante que ha de ser fabricado.
Los medios filtrantes provistos de un patron de pliegues en zigzag son conocidos desde hace mucho tiempo. Se usan especialmente en los dispositivos de filtro mas diversos que requieren una superficie filtrante relativamente grande con una reducida necesidad de espacio.
Habitualmente, los medios filtrantes se fabrican como mercanda en rodillos o en pliegues rectangulares a partir de los que se recorta entonces para el dispositivo de filtro concreto el elemento filtrante requerido con un contorno redefinido. A causa de la inestabilidad de forma de los medios de filtro plisados, para un recorte con precision de forma de elementos filtrantes se requieren dispositivos de corte especiales.
Por el documento US4,976,857 se dieron a conocer un dispositivo y un procedimiento en los que el medio filtrante plisado como material de partida se pone en un estado recalcado en el que el elemento filtrante es recortado entonces por una cuchilla de corte rotativa. A causa de la recuperacion elastica del medio filtrante plegado una vez suprimida la fuerza de recalcado, se producen sin embargo cambios de forma y por tanto desviaciones en el contorno marginal del elemento filtrante.
Un procedimiento generico y un dispositivo generico se dieron a conocer por el documento WO01/70371A1. El medio filtrante plisado se sujeta axialmente entre un punzon y una matriz, estando la superficie del punzon y del contrasoporte adaptada al patron de pliegues del medio filtrante plisado. Mediante una cuchilla de corte rotativa cilmdrica, a partir del medio filtrante como material de base se recorta un elemento filtrante en forma de disco circular. Por lo tanto, este procedimiento y el dispositivo correspondiente pueden emplearse solo para formas rotacionalmente simetricas. A pesar de la sujecion, por el corte pueden formarse tensiones en el elemento filtrante que despues de la extraccion del elemento filtrante del dispositivo de corte pueden causar deformaciones no deseables del contorno marginal. Esto dificulta el siguiente procesamiento del elemento filtrante.
Procedimientos similares en los que elementos filtrantes se recortan con cuchillas de corte rotativas en forma de olla resultan de los documentos DE1093188B o DE2807546B1.
La invencion tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento y un dispositivo para la fabricacion de un elemento filtrante a partir de un medio filtrante plisado, con el que se pueden generar los contornos mas diversos con la forma exacta.
La invencion se consigue por una parte mediante un procedimiento con la caractenstica de la reivindicacion 1 y, por otra parte, mediante un dispositivo con las caractensticas de la reivindicacion 8. Formas de realizacion preferibles de la invencion se indican en las reivindicaciones dependientes correspondientes.
El procedimiento segun la invencion se caracteriza porque para el recorte se usa una matriz de corte con un contorno anular cerrado discrecional que corresponde al contorno deseado del elemento filtrante y porque como matriz de corte se usa una cuchilla de punzonar que para el recorte se desplaza exclusivamente axialmente con respecto al medio filtrante sujeto.
Una idea basica de la invencion consiste en que para el recorte se usa una matriz de corte con un contorno anular cerrado discrecional que corresponde al contorno deseado del elemento filtrante. Basicamente, se puede emplear una forma cilmdrica. Sin embargo, segun la invencion ahora tambien es posible usar contornos anulares rotacionalmente simetricos discrecionales.
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Segun la invencion esta previsto que como matriz de corte se usa una cuchilla de estampado que para un corte limpio se desplaza exclusivamente axialmente con respecto al medio filtrante sujeto. Se puede usar una cuchilla de estampado anular hueca con un contorno discrecional de pared anular. El sentido de corte axial puede corresponder especialmente a un sentido de sujecion axial entre el contrasoporte y el punzon. Con cuchillas de estampado de este tipo practicamente ya no hay lfmites a una variedad de contornos posibles del elemento filtrante que ha de ser formado. Una arista cortante de la cuchilla de estampado puede estar situada en un plano o estar realizada de forma tridimensional.
Preferentemente, el procedimiento segun la invencion esta perfeccionado de tal forma que se usa un medio filtrante de un material termoplastico y para ribetear un dobladillo marginal del elemento filtrante recortado se funde y se solidifica bajo la accion de calor mientras el elemento filtrante esta sujeto entre el contrasoporte y el punzon. El elemento filtrante puede estar sujeto entre el contrasoporte y el punzon por toda su superficie o solo en una zona marginal a lo largo del corte para evitar una compresion innecesaria del material filtrante. En el punzon puede estar previsto un expulsor para mantener el plisado en una posicion de expulsion en el lado del contrasoporte y poder expulsarlo despues con el expulsador. Mediante la disposicion de un sujetador de restos se puede seguir mejorando el corte de punzonado.
Por lo tanto, un aspecto de la invencion consiste en usar un medio filtrante de un material termoplastico, especialmente de un una materia sintetica termoplastica. El medio filtrante como producto de partida puede ser especialmente un tejido, una tela no tejida, un genero de punto, una membrana o una combinacion de estos materiales. Como material sintetico entran en consideracion especialmente poliamida u otro polfmero termoplastico.
Segun la invencion, esta previsto ribetear el borde recortado del elemento filtrante despues del recorte, durante lo que el elemento filtrante recortado permanece sujeto entre el punzon y el contrasoporte. El ribeteado se realiza bajo la accion de calor, por ejemplo mediante radiadores o placas de contacto calentadas de forma electrica. Mediante esta fusion y la solidificacion subsiguiente por enfriamiento se solidifica y se estabiliza el contorno marginal. Especialmente en el caso de un tejido o de una estructura de capas se puede evitar ademas que se deshilache el borde. Mediante un reblandecimiento temporal del elemento filtrante al menos en la zona marginal, tambien se pueden reducir todavfa durante la sujecion entre el contrasoporte y el punzon las tensiones originadas durante el procedimiento de corte. De esta manera, se reduce el peligro de deformaciones no deseadas despues de la extraccion del elemento filtrante del dispositivo de corte.
Mediante estas medidas en la zona marginal que en su conjunto aumentan la estabilidad, ahora, el elemento filtrante se puede recortar a partir del medio filtrante mediante practicamente cualquier procedimiento de corte, sin necesidad de emplear cuchillas de corte rotativas con una velocidad de corte relativamente alta.
Una forma de realizacion preferible de la invencion consiste en que al menos una arista marginal del contrasoporte o del punzon esta realizada como arista cortante. De esta manera, durante el desplazamiento axial de la matriz de corte con respecto al medio filtrante sujeto, la pieza de sujecion opuesta, es decir, el contrasoporte o el punzon, puede estar provista de una arista marginal en forma de filo en el contorno exterior de la superficie plisada. De esta manera, entre esta arista cortante y la arista cortante y la matriz de corte contorneada se produce un movimiento de corte a modo de tijera que conduce a un corte especialmente limpio y por tanto a una arista marginal con una forma exacta.
Durante el procedimiento de corte, la presion entre el contrasoporte y el punzon puede ajustarse a un primer valor alto, de manera que resulte un intersticio correspondientemente pequeno entre el contrasoporte y el punzon. Esto fomenta un resultado de corte limpio.
Durante el ribeteado subsiguiente bajo la accion de calor, la fuerza de apriete se puede ajustar a un segundo valor mas bajo, de tal forma que tambien se ajusta un mayor intersticio entre el contrasoporte y el punzon. Esto resulta ventajoso para el ribeteado.
Segun una forma de realizacion de la invencion, resulta ventajoso que el elemento filtrante se realiza con un contorno en forma de C. Este contorno puede estar realizado de forma arqueada o en forma de anillo parcial. El patron de pliegues puede estar dispuesto practicamente de manera discrecional en este contorno. Resulta preferible que los pliegues esten dispuestos paralelamente entre sf y especialmente que esten orientados segun un plano central o de simetna del contorno en forma de C.
Ademas, segun la invencion, resulta ventajoso que para el ribeteado se use un dispositivo calentador y/o un laser. El dispositivo calentador puede presentar especialmente uno o varios radiadores. Tambien resultan adecuados los
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elementos de contacto calentados de forma electrica, los elementos de contacto calentables de forma inductiva o un dispositivo de quemador con una o varias llamas calentadoras. Para generar la accion de calor tambien se puede usar un laser. El laser puede ser de rayo controlado para poder seguir un curso no lineal del dobladillo marginal. Para ello, pueden estar previstos y controlados un dispositivo de ajuste correspondiente o elementos de desviacion correspondientes en un laser.
Segun una variante de la invencion, un ribeteado tambien se puede conseguir de tal forma que el elemento filtrante sujeto se hace girar junto al contrasoporte y al punzon durante el ribeteado. El giro puede realizarse con respecto al dispositivo calentador. Por lo tanto, es posible que el contrasoporte y el punzon y/o el dispositivo calentador esten accionados de forma giratoria.
Ademas, segun la invencion resulta preferible que despues del ribeteado, el contrasoporte y el punzon se separen axialmente y que se expulse el elemento filtrante recortado y ribeteado. La expulsion se realiza despues de un enfriamiento y una solidificacion de la zona marginal fundida. La expulsion puede realizarse por medio de un expulsador o de una o varias toberas de aire comprimido. La expulsion tambien puede realizarse a traves de un dispositivo de extraccion que presenta por ejemplo un brazo de extraccion con un dispositivo de succion.
El dispositivo segun la invencion se caracteriza porque esta prevista una matriz de corte con un contorno anular cerrado discrecional para el recorte del elemento filtrante, sujeto, a lo largo del borde lateral con el contorno deseado a partir del medio filtrante y porque la matriz de corte esta realizada como cuchilla de estampado que para el recorte puede desplazarse exclusivamente axialmente con respecto al medio filtrante sujeto.
Con el dispositivo se pueden realizar el procedimiento descrito anteriormente y las ventajas descritas anteriormente.
En una variante del dispositivo segun la invencion resulta preferible que el contrasoporte y/o el punzon esten montados de forma axialmente movil en un marco y se puedan desplazar axialmente por medio de al menos un cilindro de ajuste. Mediante la desplazabilidad especialmente del contrasoporte y del punzon, el elemento filtrante se puede desplazar de una posicion de corte a una posicion de ribeteado, mientras permanece sujeto.
Una variante del dispositivo segun la invencion se caracteriza porque estan previstos un dispositivo calentador y/o un laser con los que para el ribeteado del elemento filtrante sujeto entre el contrasoporte y el punzon se puede fundir y solidificar un dobladillo marginal bajo la accion de calor.
Otra forma de realizacion posible consiste en que esta previsto un dispositivo de torno con el que el elemento filtrante sujeto entre el contrasoporte y el punzon se puede hacer girar con respecto al dispositivo calentador. Alternativamente, el dispositivo calentador se puede mover linealmente dentro del marco, mientras que el contrasoporte y el punzon estan fijos durante el ribeteado. El dispositivo calentador puede estar formado en segmentos a traves del contorno completo.
Para realizar una fabricacion automatica, segun la invencion resulta preferible que esten previstos un dispositivo de suministro para el suministro del medio filtrante y un dispositivo de evacuacion para la evacuacion del elemento filtrante recortado. El dispositivo de suministro y el dispositivo de evacuacion pueden ser especialmente brazos de agarre con un dispositivo de succion adecuado, apropiados para recoger elementos filtrantes elasticos.
Con este dispositivo segun la invencion se pueden realizar especialmente el procedimiento descrito anteriormente y las ventajas descritas en este contexto.
A continuacion, la invencion se describe en detalle con la ayuda de ejemplos de realizacion preferibles que estan representados de forma fuertemente esquematizada en los dibujos adjuntos. En los dibujos, muestran:
la figura 1: una vista en seccion transversal fuertemente esquematizada a traves de un dispositivo segun la invencion;
la figura 2: una vista en seccion transversal lateral esquematizada del dispositivo de la figura 1; la figura 3: un diagrama fuertemente esquematizado para la construccion de otro dispositivo segun la invencion y la figura: una vista en seccion transversal parcial esquematica a traves de un dispositivo de filtro con un elemento filtrante segun la invencion.
Un dispositivo 10 para la fabricacion de un elemento filtrante 1 plisado contorneado a partir de un medio filtrante 5 plisado recortado previamente esta representado en las figuras 1 y 2 en diferentes estados de funcionamiento. El dispositivo 10 comprende un contrasoporte 12 inferior y un punzon 14 desplazable axialmente con respecto a este.
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El contrasoporte 12 y el punzon 14 presenta respectivamente una primera estructura superficial 13 o una segunda estructura superficial 15 con un patron de de dientes adaptado a un patron de pliegues 2 del medio filtrante 5 que ha de ser recortado. De esta manera, el medio filtrante 5 puede sujetarse con precision de forma entre el contrasoporte 12 y el punzon 14, sobresaliendo una seccion marginal 7 del medio filtrante 5 hacia fuera con respecto a un primer borde lateral 16 del contrasoporte 12 y a un segundo borde lateral 17 del punzon 14. El primer borde lateral 16 y el segundo borde lateral 17 corresponden a un contorno del elemento filtrante 1 que ha de ser fabricado y se extienden a ras entre su El contrasoporte 12 y el punzon 14 con el medio filtrante 5 sujeto se desplazan con respecto a una matriz de corte 20 anular circundante, cuya arista cortante esta en contacto directo con los dos bordes laterales 16, 17. Mediante un movimiento relativo se corta la seccion marginal 7 que sobresale hacia fuera, estando formado el elemento filtrante 1 con un contorno marginal definido. Los bordes laterales 16, 17 pueden presentar aristas marginales en forma de filo para conseguir un efecto de corte a modo de tijera junto con la matriz de corte 20.
Mediante otro movimiento relativo acial con respecto a un dispositivo calentador 30 se puede ribetear, especialmente a la llama, un dobladillo marginal 4 del elemento filtrante 1 recortado. Durante ello, el elemento filtrante 1 compuesto de un material termoplastico se funde a lo largo del dobladillo marginal 4. De esta manera, especialmente un elemento filtrante 1 estructurado en forma de capas recibe una estabilizacion y una solidificacion en la zona marginal.
A continuacion, el elemento filtrante 1 sujeto se puede desplazar hacia una posicion de expulsion, y por la separacion axial del contrasoporte 12 y del punzon 14, el elemento filtrante 1 ribeteado se puede extraer del dispositivo 10. Esto se puede realizar a traves de un dispositivo de evacuacion 28 con un expulsador desplazable lateralmente. En la representacion segun las figuras 1 y 2, el dispositivo de evacuacion 28 puede estar dispuesto por debajo del dispositivo de corte anular y de un dispositivo de suministro 26 dispuesto por encima para el suministro del medio filtrante 5 que ha de ser contorneado.
Un dispositivo 10 similar, pero distinto, se muestra en la figura 3. Un medio filtrante 5 rectangular como pieza de trabajo de partida se coloca sobre un contrasoporte 12 desde un palet, a traves de un dispositivo de suministro 26 no representado en detalle 26. A continuacion, el medio filtrante 5 se sujeta mediante desplazamiento axial por medio de cilindros de ajuste 22 representados aproximadamente y con precision de forma entre el contrasoporte 12 y un punzon 14 suministrado desde arriba. Como se ha descrito anteriormente, el medio filtrante 5 plisado se recorta y en el ejemplo de realizacion representado se provee de un contorno 6 aproximadamente con forma de C. Aun mientras el elemento filtrante 1 recortado y contorneado esta sujeto entre el contrasoporte 12 y el punzon 14 se aplica una llama en un dobladillo marginal 4 del elemento filtrante 1 por medio de un dispositivo calentador 30, de tal forma que el dobladillo marginal 4 se funde y se solidifica despues del enfriamiento. Para el ribeteado, al elemento filtrante 1 sujeto sobre un dispositivo de soporte 36 se pueden aproximar linealmente al dobladillo marginal 4 en la posicion de funcionamiento segmentos del dispositivo calentador 30.
Una vez finalizado el ribeteado, el contrasoporte 12 y el punzon 14 se separan uno de otro axialmente. A traves de un dispositivo de evacuacion 28 no representado en detalle, el elemento filtrante 1 recortado se evacua del dispositivo 10 a un palet.
La figura 4 muestra un dispositivo de filtro 50 en el que esta incorporado un elemento filtrante 1 plisado, recortado y ribeteado segun la invencion. El elemento filtrante 1 plisado presenta un patron de pliegues 2 con pliegues 3 asf como un dobladillo marginal 4 exterior que ha sido fundido y estabilizado segun el procedimiento descrito anteriormente.
Por este ribeteado segun la invencion, el elemento filtrante 1 se puede disponer con un dobladillo marginal 4 estable, definido, con precision de forma, en una hendidura de alojamiento 46 en un lado interior de una carcasa 52 del dispositivo de filtro 50. Para ello, en el lado interior de la carcasa 52 esta realizado un talon de sujecion 54 en el que esta prevista la hendidura de alojamiento 56.

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Procedimiento para la fabricacion de un elemento filtrante (1) plisado, contorneado, en el que
    - un medio filtrante (5) plisado, hecho de una materia sintetica termoplastica y con un patron de pliegues (2), se sujeta con precision de forma entre un contrasoporte (12) y un punzon (14), en el cual el contrasoporte (12) y el punzon (14) presentan una estructura superficial (13, 15) adaptada al patron de pliegues (2) y respectivamente un borde lateral (16, 17) que corresponde a un contorno (6) deseado del elemento filtrante (1) que ha de ser fabricado, y
    - el elemento filtrante (1) sujeto se recorta a partir del medio filtrante (5) a lo largo del borde lateral (16, 17) con el contorno (6) deseado por medio de una herramienta de corte (20),
    caracterizado
    porque como herramienta de corte (20) se usa una cuchilla de estampado que para el recorte se desplaza exclusivamente axialmente con respecto al medio filtrante (5) sujeto,
    porque se usa una cuchilla de estampado con un contorno anular cerrado discrecional que corresponde al contorno (6) deseado del elemento filtrante (1), y porque para ribetear, un dobladillo marginal (4) del elemento filtrante (1) recortado se funde y se solidifica bajo la accion del calor, mientras el elemento filtrante (1) esta sujeto entre el contrasoporte (12) y el punzon (14).
  2. 2. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque al menos una arista marginal del contrasoporte (12) o del punzon (14) esta realizada como arista cortante.
  3. 3. - Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque se usa un medio filtrante (5) de poliamida.
  4. 4. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento filtrante (1) se realiza con un contorno (6) en forma de C.
  5. 5. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque para el ribeteado se usan un dispositivo calentador (30) y/o un laser.
  6. 6. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, para el ribeteado, el dispositivo calentador (30) se aproxima al elemento filtrante (1) sujeto.
  7. 7. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque despues del ribeteado, el contrasoporte (12) y el punzon (14) se separan axialmente y se expulsa el elemento filtrante (1) recortado y ribeteado.
  8. 8. - Dispositivo para la fabricacion de un elemento filtrante (1) plisado, contorneado, especialmente segun una de las reivindicaciones 1 a 7, con un contrasoporte (12) y un punzon (14) que para la sujecion con precision de forma de un medio filtrante (5) plisado estan provistos de una estructura superficial (13, 15) y que estan adaptados a un patron de pliegues (2) del medio filtrante (5) plisado y que presentan respectivamente un borde lateral (16, 17) que corresponde a un contorno (6) deseado del elemento filtrante (1) que ha de ser fabricado, y con una herramienta de corte (20) para recortar el elemento filtrante (1) sujeto, a lo largo del borde lateral (16, 17) con el contorno (6) deseado a partir del medio filtrante (5) , caracterizado porque la herramienta de corte (20) esta realizada como cuchilla de estampado que durante el recorte puede desplazarse exclusivamente axialmente con respecto al medio filtrante (5) sujeto, porque la cuchilla de estampado esta provista de un contorno anular cerrado discrecional que corresponde al contorno (6) deseado del elemento filtrante (1), y porque estan previstos un dispositivo calentador (30) y/o un laser, con los que para el ribeteado del elemento filtrante (1) sujeto entre el contrasoporte (12) y el punzon (14), un dobladillo marginal (4) se puede fundir y solidificar bajo la accion de calor.
  9. 9. - Dispositivo segun la reivindicacion 8, caracterizado porque el contrasoporte (12) y/o el punzon (14) estan soportados de forma axialmente desplazable en un marco (18) y se pueden desplazar axialmente por medio de al menos un cilindro de ajuste (22).
  10. 10. - Procedimiento segun la reivindicacion 8 o 9, caracterizado porque estan previstos un dispositivo de suministro (26) para suministrar el medio filtrante (5) y un dispositivo de evacuacion (28) para la evacuacion del elemento filtrante (1) recortado.
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