JPH0134687B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気や油中の異物を除去するため
の、小型でかつ軽量化を狙つた軸流過に使用す
るリング状過エレメントの製造方法およびその
装置に関するものである。

従来のリング状過エレメントの製造方法は、
第１図および第２図に示すように、波形に成形さ
れた弾性のある柔軟なフイルム、例えば熱可塑性
ポリエチレン等が波形フイルム１の上に平板状
材２を重ね、人が手で材２とフイルム１を一体
にして、フイルム１の形成する波形形状に合わせ
て折り曲げていくという方法であつた（英国特許
明細書第1012534号）。この様な方法では、材２
のスプリングバツグを防ぐため、折り曲げた部分
を常に手で押さえながら折り曲げていくという面
倒さがある。また、例えばエレメント外径が約
300mmのものを折り曲げるのに約２分もかかり、
生産性が非常に低いという問題がある。さらに、
このような手作業による折り曲げでは、各部分の
折り曲げ量を均一にすることができず、全体の形
状はいびつとなり、その結果過性能のばらつき
や外観上の商品価値の低下という問題があつた。

なお、従来、特公昭46−42607号公報には、金
属の材状加工素材の成形に関し、下型とこの下型
と連関するように移動することのできる上型との
間で、該上型に取付けられた少なくとも成形すべ
き波形数に対応する数の凸部とそれぞれ衝合する
液圧式ラム装置により、金属の板状加工素材を該
凸型と連関させて次々に押圧することにより、該
加工素材に次々に１回のプレス作業で、断面半円
形状の曲面を連続させた波形を形成する波形部材
形成法が開示されているが、このような断面半円
形状曲面を加工素材に連続して形成させるために
は、加工素材の伸縮を伴うので、不織布または
紙などを素材とする加工素材を伸縮形成するため
に非常に多大な加工力を要するので、高液圧によ
る液圧式ラム装置が必要となるとともに、凸型を
加工素材と連関させる直前に、該凸型と衝合する
液圧式ラム装置に、これに先行する波形形成中の
ラム装置からの流体圧を加えることにより、該ラ
ム装置がこれに対応する波形を形成するのに充分
な液体圧を予め荷重として加えるように液圧を切
替える弁装置が必要となり、液圧の切替えに時間
が掛かるとともに、弁装置の構造が複雑になると
いう問題がある。また、上記従来方法は、これか
ら形成しようとする波形より２個先行する形成ず
みの波形に対応するラム装置の圧力を、これから
形成しようとする該波形の直前の波形が形成され
た後釈放することにより、該ラム装置を無負荷状
態にするようにするものであるので、平板状材
の折り曲げのために上記従来方法を使用すると、
折角折り曲げずみの材に対する加圧力が早期に
失われてしまい、折りくせが材に付きが難いと
いう問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになさ
れたものであり、生産性が高くかつ材に折りぐ
せを確実に付け易いリング状過エレメントの製
造方法を提供することを主な目的とするものであ
り、本発明の他の目的は構造が簡単であると共に
多大な加工力を必要としないリング状過エレメ
ントの製造装置を提供することにある。

しかして、本発明によれば、平面略扇形をなす
平板状材を用意し、この平面略扇形の平板状
材の表面には折り目となる位置に予め平面略円弧
状の筋目を設け、平面略円弧形状でかつ断面略三
角形の山部および谷部を交互に平行に有し、かつ
この平面略円弧形状でかつ断面略三角形の山部と
谷部の間が傾斜方向を相互に逆方向とする円錐曲
面で継がれた波形を有する下型の上に、この下型
の最内径側の谷部から山部に渡る円錐曲面に前記
材の最内径側を当てることにより、前記材を
前記下型に円錐曲面状に傾斜させて円錐曲面を有
するクランパにより保持し、この円錐曲面状に傾
斜された材に下端部を沿わせて傾斜配列され、
かつ前記下型の谷部に合つた平面略円弧形状をな
すと共に弾力押圧部材を介して一定の加圧力を付
加した複数の上型プレートを一斉に降下させるこ
とにより、これらの上型プレートを前記材の筋
目に前記下型の最内径側の谷部から最外径側の谷
部に向けて順次押し当てて前記材を折り曲げ、
かつ最外径側の上型プレートによつて前記材の
筋目が前記下型の谷部に押し当てられるまで、上
型プレートによる加圧および前記材の傾斜保持
を維持させておくことを特徴とするリング状過
エレメントの製造方法が提供される。

上記構成の本発明方法によれば、山部と谷部の
間を傾斜方向を相互に逆方向とする円錐曲面で継
いだ波形に材を折り曲げ形成するから、折り曲
げに際して材の伸縮を伴うことがなく、従つて
多大な加工力を必要とするようなことがなく、ま
た液圧の切替えなどを行うことなく一斉に降下す
る上型によつて瞬時の間に折り曲げを完了するこ
とができ、更には、材の内径側から外径側まで
の折り曲げが終わるまで上型プレートによる材
の加圧、および材の最内径側を円錐曲面形状に
傾斜させて下型に保持することを維持させている
から、材に対して充分に折りくせが付けられ
る。

また、本発明の他の目的によれば、平面略円弧
形状でかつ断面略三角形の山部および谷部を交互
に平行に有し、かつこの平面略円弧形状でかつ断
面略三角形の山部と谷部の間が傾斜方向を相互に
逆方向とする円錐曲面で継がれた波形を有する下
型と、先端がこの下型の谷部に合つた平面略円弧
形状をなす複数の上型プレートを、上下動可能な
枠板に前記上型プレートに一定の加圧力を付加す
る弾力押圧部材を介して、複数の前記上型プレー
トの先端を円錐曲面状に傾斜して配設してなる上
型と、この上型を前記枠板を介して上下に移動さ
せる油圧シリンダ又は空圧シリンダと、前記下型
の最内径側の谷部から山部に渡る円錐曲面に合つ
た円錐曲面を形成したクランパを先端に備える空
圧シリンダ又は油圧シリンダとを具備することを
特徴とするリング状過エレメントの製造装置が
提供される。そして、本発明の製造装置によれ
ば、上型プレートに一定の加圧力を付加する弾力
押圧部材を介して枠板に上型プレートを取付けて
あることにより、この枠板を降下させると上型プ
レートが弾力押圧部材を次々に押し縮めて、材
の内径から外径に順次降下し、材を下型に押付
けるため、瞬時にして材が所望の波形形状に形
成される。また、波形の形成に際し材に伸縮を
伴わないので上型プレートに付加する加圧力は一
定の低圧で良く、構造が極めて簡単であり、更に
は、材の内径から外径までの波形形状が終了す
るまでクランパおよび上型プレートによつて材
の波形が維持されるため材が確実に波形に形成
される。

本発明の実施態様によれば、前記弾力押圧部材
が空圧シリンダ又はスプリング部材よりなる。こ
の実施態様によれば、材を波形に形成するため
の一定の低圧による加圧力が簡単な構造で提供さ
れる。

本発明の他の実施態様によれば、前記下型が、
上下動可能な櫛歯状の下型山部と、この下型山部
に摺動自在に係合する挿通孔を設けた下型谷部と
よりなる。この実施態様によれば、下型の山部の
高さが簡単な構造により可変される。

以下本発明の一実施例を第３図、第４図、およ
び第５図に基づいて説明する。

第３図は平板状材の折り曲げ方法および丸め
方法を示す。第３図ａに示す第１工程において２
は密度勾配を有する不織布材料より成る扇形の平
板状材である。本発明方法の第１工程において
は、リング状（環状）の過エレメントを形成す
るため扇形の材２を用意し、波形の形成を容易
にするため材２の表面には折り目となる位置
に、加熱型またはトムソン刃等により円弧状の筋
目２ａを間隔を置いて設ける。第３図ａ図示の第
１工程が本発明方法の出発点である。第３図ｂ図
示の状態は第２工程を示し、同図ｅ図示のリング
状過エレメントの完成状態へと変形していく際
の折り曲げ方法と丸め方法のうち、本発明の折り
曲げ方法（リング状過エレメントの製造方法）
をその途中まで施した状態であり、下型３の最内
径側の谷部から山部に渡る円錐曲面に材２の最
内径側を当てることにより、前記材２を下型３
に円錐曲面状に傾斜させて保持する。材２の形
成する曲面は円錐面の一部となつている。第３図
ｃ図示の状態は第３工程を示し、前記円錐曲面を
なす材２に本発明方法を施した状態であり、
材２に断面略三角形の山部２ａおよび谷部２ｂが
形成される。なお、材２をこの状態に加工する
には、この状態と同じ形状の、平面略円弧形状で
かつ断面略三角形の山部２ａと谷部２ｂの間を傾
斜方向を相互に逆方向とする円錐曲面で継いだ波
形形状を有する下型３と、折り曲げ力を加えるた
めの平面略円弧形状をもつ複数の上型プレート４
ａ，４ｂ，４ｃ……を用いる。第３図ｄ図示の状
態は、本出願人が後に出願する丸め方法の第１工
程を示し、折り曲げ後の材２を円筒形状の治具
５にセツトする工程であり、治具５の外径は同図
ｅ図示の丸め方法の最終工程における材２の内
径と等しい。この第３図ｄ図示の状態から材２
の最外周の両端を矢印Ａ，Ａに沿つて合わせるこ
とにより第３図ｅに示す最終状態になり、リング
状過エレメント２１を形成することができる。

第３図ａ図示第１工程から同図ｃ図示の第３工
程までを本発明のリング状過エレメント製造方
法と称し、第３図ｄ図示の工程から同図ｅ図示ま
での工程を丸め方法と称する。

本発明の製造方法は前半の折り曲げ方法に関す
るものであり、以下本発明の方法を使用してリン
グ状過エレメントを生産可能とする本発明の装
置について説明する。

第４図および第５図において、３は波形形状を
有する下型であり、この下型３は、平面略円弧形
状でかつ断面略三角形をなす山部３ａ〜３ｅおよ
びこの山部の略中間に位置する谷部を交互に平行
に有し、かつこの平面略円弧形状の山部３ａ〜３
ｅと谷部の間が傾斜方向を相互に逆方向とする円
錐曲面で継がれた波形を有する。各山部３ａ，３
ｂ〜３ｅの上方の各面は円錐曲面を継いだ波形に
なつており、下側の平面はベツド６に取付けられ
ている。４ａ，４ｂ〜４ｅは先端が断面略山形を
なしかつ全体として平面円弧形状をした上型プレ
ートであり、リング状過エレメントの山数と同
じ数だけ設けられており、それぞれの上型プレー
ト４ａ〜４ｅの曲率は第３図ｃ図示の第３工程に
おける材２の内径、外径、および各谷部２ｂの
曲率と同じである。この上型プレート４ａ〜４ｅ
は空圧シリンダ８にロツド９を介して連結されて
おり、各ロツド９の作動ストロークに合わせた長
さの複数の空圧シリンダ８，８ａ〜８ｅは枠板７
に取付けられている。空圧シリンダ８，８ａ〜８
ｅには一定の低空圧がそれぞれ供給される。１０
は固定板１１に装着された油圧シリンダであり、
前記枠板７をガイドバー１２を案内として上下に
移動させるものである。ガイドバー１２はベツド
６に略垂直に立設されている。１３は空圧シリン
ダであり、ベツド６に固設されており、この空圧
シリンダ１３の先端に付けられたクランパ１４と
下型３とで材２を挟み付け、第３図ｂに示され
たごとく、下型３の最内径側の谷部から山部３ａ
に渡る円錐曲面に材２の最内径側を当てること
により、材２を下型３に円錐曲面状に傾斜させ
て保持する。

以上の構成になる実施例の作動について説明す
る。まず、筋目２ａが付けられた平板状材２
を、円錐曲面を形成したクランパ１４にて、下型
３の内径側の山部３ａの斜面に押し当て、第４図
図示のごとく材２が円錐曲面状に傾斜するよう
にセツトし、空圧シリンダ１３に低空圧を供給す
ることによりクランパ１４を押下げ、該クランパ
１４で材２を下型３に保持する。次に、油圧シ
リンダ１０により枠板７を下降させていくと、こ
の枠板７に取付けられた空圧シリンダ８ａ〜８ｅ
が一斉に下降する。まず、一番下方に配置された
上型プレート４ａが材２の最内径側の谷となる
べき筋目２ａを押し下げ、該筋目が下型３の谷部
に当たつた時に上型プレート４ａが停止し、第５
図図示のごとく下型３の第一番目の山部と谷部に
より、材２に一番目の山および谷が形成され
る。このときまでに、下方から二番目に配置され
ていた上型プレート４ｂは最初に一番下方にあつ
た上型プレート４ａの位置まで下降している。更
に枠板７を下降させると、二番目の上型プレート
４ｂにより材２の次の谷部となるべき筋目２ａ
が押され、該筋目が下型３の次の谷部に当たると
二番目の山部および谷部が材２に形成される。
このようにして、更に枠板７を油圧シリンダ１０
によつて下降していき、最外径側の上型プレート
４ｅが下型３に当たるまで材２は内側より順次
折り曲げられ、第３図ｃに示すように波形に折り
曲げられた状態に到る。こうして折り曲げられた
材２は、平面扇形状に形成されるため、後半の
丸め方法により容易に第３図ｅに示すリング状
過エレメント２１に丸め形成することができる。

なお、上記の一実施例では材２に、均一な加
圧力を与えるため、上型プレート４ａ〜４ｅには
空圧シリンダ８ａ〜８ｅを用いたがスプリングを
用いても同様な効果が得られる。ただ、スプリン
グを用いる場合には横方向へのぶれが出ないよう
に注意を必要とする。

また、山部の高さが異なる多種類のリング状
過エレメントに波形を形成する装置として、第６
図に示す様に、下型３を櫛歯状の下型山部３１と
この下型山部に摺動自在に係合する挿通孔を設け
た下型谷部３２とに分割し、下型山部３１の上下
方向の位置を空圧シリンダあるいはパルスモータ
等のアクチユエータで上下動できる機構にするこ
とにより、自動段取で多種ランダム流動が可能と
なる利点がある。

また、枠板７を上下動させるための油圧シリン
ダ１０は空圧シリンダに代えることもでき、クラ
ンパ１４を押圧するための空圧シリンダ１３は油
圧シリンダに代えることもできる。

数値的性能例として、従来は波形フイルムを用
いる製造方法による場合には折り曲げ時間が約２
分間も必要であつたものを、本発明の製造方法に
よれば折り曲げ時間を1.5秒に短縮することがで
き、生産性を約80倍に高めることができた。

以上述べたように、本発明によるリング状過
エレメントの製造方法は、平面略扇形をなす平板
状材を用意し、この平面略扇形の平板状材の
表面には折り目となる位置に予め平面略円弧状の
筋目を設け、平面略円弧形状でかつ断面略三角形
の山部および谷部を交互に平行に有し、かつこの
平面略円弧形状でかつ断面略三角形の山部と谷部
の間が傾斜方向を相互に逆方向とする円錐曲面で
継がれた波形を有する下型の上に、この下型の最
内径側の谷部から山部に渡る円錐曲面に前記材
の最内径側を当てることにより、前記材を前記
下型に円錐曲面状に傾斜させて円錐曲面を有する
クランパにより保持し、この円錐曲面状に傾斜さ
れた材に下端部を沿わせて傾斜配列された前記
下型の谷部に合つた平面略円弧形状をなすと共に
弾力押圧部材を介して一定の加圧力を付加した複
数の上型プレートを一斉に降下させることによ
り、これらの上型プレートを前記材の筋目に前
記下型の最内径側の谷部から最外径側の谷部に向
けて順次押し当てて前記材を折り曲げ、かつ最
外径側の上型プレートによつて前記材の筋目が
前記下型の谷部に押し当てられるまで、上型プレ
ートによる加圧および前記材の傾斜保持を維持
させておくものであり、円錐曲面の連続による平
面略円弧形状でかつ断面略三角形の波形の山部お
よび谷部を有する下型に対し常に円錐曲面状態に
傾斜する材を平面略円弧形状の上型プレートに
より押し付けることにより材を折り曲げ該材
に波形を形成するものであるから、著しい高速で
材に波形を形成することが可能であるという優
れた効果がある。また、平板状材には折り目と
なる位置に予め筋目が設けてあり、かつ傾斜配置
した上型プレートの降下により各々の筋目に対し
て均一な荷重をほとんど同時に加えることができ
るので、場所による折り曲げ量のばらつきが無
く、折り曲げた筋目は、最外径側の折り曲げが完
了するまで解除されないので、均一な形状に折り
曲げができ、かつ折りぐせが確実に付くなどの
数々の優れた効果がある。

また、本発明によるリング状過エレメントの
製造装置は、平面略円弧形状でかつ断面略三角形
の山部および谷部を交互に平行に有し、かつこの
平面略円弧形状でかつ断面略三角形の山部と谷部
の間が傾斜方向を相互に逆方向とする円錐曲面で
継がれた波形を有する下型と、先端がこの下型の
谷部に合つた平面略円弧形状をなす複数の上型プ
レートを、上下動可能な枠板に前記上型プレート
に一定の加圧力を付加する弾力押圧部材を介し
て、複数の前記上型プレートの先端を円錐曲面状
に傾斜して配設してなる上型と、この上型を前記
枠板を介して上下に移動させる油圧シリンダ又は
空圧シリンダと、前記下型の最内径側の谷部から
山部に渡る円錐曲面に合つた円錐曲面を形成した
クランパを先端に備える空圧シリンダ又は油圧シ
リンダとを具備するから、円錐曲面で継がれた波
形を有する下型に沿つて材を折り曲げ成形する
ことにより、成形時に多大の加工力を要する材
の伸縮が伴わないので、高い液圧の液圧ラム装置
やその液圧の切替制御のための弁装置は不要であ
り、上型には弾力押圧部材により一定の低圧を付
加するだけでもよく、構造が極めて簡単であると
いう優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の製造方法を示す斜
視図、第３図は本発明になる製造方法の概略を説
明する斜視図、第４図は本発明方法を実施する装
置を一部断面して示す正面図、第５図はその要部
の斜視図、第６図は他の実施例を示す断面図であ
る。 ２……板状材、２ａ……筋目、３……下型、
４ａ，４ｂ〜４ｅ……上型プレート、７……枠
板、８……空圧シリンダ、９……ロツド、１０…
…油圧シリンダ、１３……空圧シリンダ、１４…
…クランパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平面略扇形をなす平板状材を用意し、 この平面略扇形の平板状材の表面には折り目
   となる位置に予め平面略円弧状の筋目を設け、 平面略円弧形状でかつ断面略三角形の山部およ
   び谷部を交互に平行に有し、かつこの平面略円弧
   形状でかつ断面略三角形の山部と谷部の間が傾斜
   方向を相互に逆方向とする円錐曲面で継がれた波
   形を有する下型の上に、この下型の最内径側の谷
   部から山部に渡る円錐曲面に前記材の最内径側
   を当てることにより、前記材を前記下型に円錐
   曲面状に傾斜させて円錐曲面を有するクランパに
   より保持し、 この円錐曲面状に傾斜された材に下端部を沿
   わせて傾斜配列され、かつ前記下型の谷部に合つ
   た平面略円弧形状をなすと共に弾力押圧部材を介
   して一定の加圧力を付加した複数の上型プレート
   を一斉に降下させることにより、これらの上型プ
   レートを前記材の筋目に前記下型の最内径側の
   谷部から最外径側の谷部に向けて順次押し当てて
   前記材を折り曲げ、かつ 最外径側の上型プレートによつて前記材の筋
   目が前記下型の谷部に押し当てられるまで、上型
   プレートによる加圧および前記材の傾斜保持を
   維持させておく ことを特徴とするリング状過エレメントの製造
   方法。 ２ 平面略円弧形状でかつ断面略三角形の山部お
   よび谷部を交互に平行に有し、かつこの平面略円
   弧形状でかつ断面略三角形の山部と谷部の間が傾
   斜方向を相互に逆方向とする円錐曲面で継がれた
   波形を有する下型と、先端がこの下型の谷部に合
   つた平面略円弧形状をなす複数の上型プレート
   を、上下動可能な枠板に前記上型プレートに一定
   の加圧力を付加する弾力押圧部材を介して、複数
   の前記上型プレートの先端を円錐曲面状に傾斜し
   て配設してなる上型と、この上型を前記枠板を介
   して上下に移動させる油圧シリンダ又は空圧シリ
   ンダと、前記下型の最内径側の谷部から山部に渡
   る円錐曲面に合つた円錐曲面を形成したクランパ
   を先端に備える空圧シリンダ又は油圧シリンダと
   を具備することを特徴とするリング状過エレメ
   ントの製造装置。 ３ 前記弾力押圧部材が空圧シリンダ又はスプリ
   ング部材よりなる特許請求の範囲第２項記載のリ
   ング状過エレメントの製造装置。 ４ 前記下型が、上下動可能な櫛歯状の下型山部
   と、この下型山部に摺動自在に係合する挿通孔を
   設けた下型谷部とよりなる特許請求の範囲第２項
   又は第３項記載のリング状過エレメントの製造
   装置。