JPH0729017B2 - 折たたみパックとして形成された不織繊維製フィルタ挿入物及びその製造方法 - Google Patents

折たたみパックとして形成された不織繊維製フィルタ挿入物及びその製造方法

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JPH0729017B2
JPH0729017B2 JP3006360A JP636091A JPH0729017B2 JP H0729017 B2 JPH0729017 B2 JP H0729017B2 JP 3006360 A JP3006360 A JP 3006360A JP 636091 A JP636091 A JP 636091A JP H0729017 B2 JPH0729017 B2 JP H0729017B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は折たたみパックとして形
成された溶接可能な熱可塑性不織布製フィルタ挿入物の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特に自動車用空気フィルタとしての上記
フィルタ挿入物は、通常ジグザグ折りのフィルタ材料、
例えば紙又は不織布から成る。
【０００３】例えば自動車空調設備の場合のように計量
された空気量が必要な設備では、集塵フィルタによって
生じる圧力降下がなるべく最小になるように折り目の数
及び折りの深さと、そのフィルタ技術との関係を決定す
ることが必要である。
【０００４】製造の際にまず折たたみパックを形成し、
ジグザグ折りによって作られたポケットの外縁に固い追
加材料を接着する。次にこうして形成された個々のひだ
の相互間隔を調節し、次にこのフィルタパックをフレー
ムに挿入する。
【０００５】そこで例えば軟質ポリウレタンフォームを
用いて上記のように形成された折たたみパックの下側縁
端を互いに連結し、個々のひだの間隔を固定する。この
フォームは同時にフレームとして役立ち、かつ後で当該
のケースに挿入したフィルタの洩れのない密閉を得るた
めのシールに役立つ。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】こうして作製したフィ
ルタ挿入物は一部に十分な固有の安定性を持たないもの
があり、取付けのためにかなり高価な受け枠を必要とす
る。
【０００７】もう一つの欠点は、フィルタ挿入物のリサ
イクルにある。濾材のほかに補助材料、例えば接着剤や
フレームも一緒に処理しなければならないのである。
【０００８】公知の製造方法には多くの作業工程、例え
ば追加材料による接着、発泡処理又は射出成形が必要で
ある。ひだの外縁に沿った流動性のシール材が型の中で
膨張し、反応することも欠点である。即ちシール材は本
来の折たたみパックの下の区域にも流れ、そしてこれに
より流入又は流出口の一部を閉じるから、折たたみパッ
クが圧力降下に関して最適化されない。
【０００９】西独特許公開第２１ ３７ ３０９号に
は、フェノール樹脂を含侵させた帯状紙テープをジグザ
グに折り畳んだフィルタが開示されており、そのフレー
ムは、相互に押圧され、含侵性合成樹脂により硬化され
た折たたみブロック塊の縁から構成される。その補強は
予め折たたみブロック内に含侵された合成樹脂により達
成される。フレームは最初からフィルタ材で密接に結合
され、このようにフレームはフィルタ材から構成され
る。製造時には、多孔性フィルタ紙製のフィルタ紙テー
プに合成樹脂が含侵され、加熱乾燥装置内に、さらに引
き続いて折たたみ装置内に送られる。折たたまれた帯条
は次いで折たたみブロックに切断気で切断され、その場
合に切断は折たたみ縁に沿って行われる。さらに、折た
たみブロックは加圧及び加熱組合わせ装置に送られて、
そこで、その折たたみ幅が最終的間隔にまで加圧された
折たたみブロックの縁は折たたみブロックの平面に対し
て垂直な方向に押圧され、加熱される。その場合の加熱
は、合成樹脂の溶接が可能な程度の高温で行われる。続
いて、押圧された縁は合成樹脂が硬化されるまで冷却さ
れる。加圧ローラを介して必要な圧力が加えられるが、
加圧ローラの間から押圧された縁部部分を繰り出す必要
があることに留意せねばならない。さらに温度制御が困
難であることは明かであり、慎重に取り扱う必要があ
る。
【００１０】西独特許第９６５ ０１２号にも、ある種
の折たたみフィルタが開示されているが、その長手折た
たみ方向の折たたみ端部は、隣接する折たたみ部分が両
側の折たたみ端部により覆われ、折たたみ部分が縁部分
において平面的な終端を示すように、折り返される。こ
こでは製造方法については言及されていない。
【００１１】西独特許公開第２３ ０４ ８８２号に
は、溶接可能な熱可塑性繊維不織布製の折たたみパック
として製造されたフィルタ挿入物の製造方法が開示され
ている。それによれば、最初に折たたみ装置内で平面的
な不織布材が折たたまれ、不織布面全体に対する加熱と
後続の冷却により、規定の折たたみ間隔が生じたままの
形で維持されるように固定される。次いで、ストッパ方
向に成形されたフィルタ材を突っ込み、フィルタ材がジ
グザグ状に重なるようにする。好適なフィルタ材は、空
気濾過室に挿入可能となるように、フレームの外側縁を
必要とする。ジグザグ形状にするだけで幅広の支持材が
不要となる。
【００１２】上記の先行技術から出発して、本発明の課
題は上記の欠点がないフィルタ挿入物の製造方法を提供
することである。フィルタ材料自体以外の材料、例えば
含侵性合成樹脂などはほとんど不要である。この製造方
法は少数の作業工程で済み、特に外縁に対する液状のシ
ール材を不用にすることができる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によれば、扁平な濾材をある折たたみ方向にま
ず折りたたみ、さらに、エネルギーを導入し次いで冷却
することにより、規定のひだ間隔が生じたそのままの形
で永久的に固定する、折たたみパックとして形成された
溶接可能な熱可塑性不織布製フィルタ挿入物の製造方法
であって、規定のひだ間隔(7) を作る工程段階の後に折
たたみパックの両側の端部をひだ(4) の形状寸法に対応
して上側と下側で折り目に係合する櫛状の部材(9) によ
り挟持し、部材(9) の相互の間隔を不織布(1) の厚さに
等しく又はそれより僅かに小さく選定し、各ひだの長手
方向の側でひだ間隔(7) の1.5 ないし2.5 倍だけ櫛形部
材(9) から突出させ、こうして張り出す上記の不織布の
張り出し部分(10)をこれに横から作用する第１の押圧要
素(11)により、張り出し部分(10)が隣接のひだ端部に接
するまで折り返し、張り出し部分(10)を重ね合わせると
共に、押圧部材(11)を介して送られるエネルギーにより
重なり区域を同時に熱溶接し；別の押圧部材(12)で溶接
部を冷却するまで互いに圧着して固定し、続いて櫛形部
材(9) を取り 除き、折たたみパックを定寸に切断するこ
とを特徴とするフィルタ挿入物の製造方法が提供され
る。有利な実施態様はそれぞれ従属請求項に示されてい
る。
【００１４】
【実施例】次に例示した図により、本発明を詳述する。
【００１５】まず図１を参照すると、不織布材料はエネ
ルギーの供給のもとで材料同士溶接することができるも
のでなければならない。これによって補助媒質例えば接
着剤なしでフィルタポケットを形成する結合方法が可能
になる。
【００１６】ひだ４の方向に対して垂直に延びている２
つの側面は不織布１から成り、これがフレームの働きを
する。これにより、このフレームの形成のための補助材
料が不要になる。
【００１７】こうして固定され、パッケージに作られた
折たたみパック２の各ひだ４の外縁は横へ同じ方向に折
り返され、隣接のひだ端部に密接し、従って洩れ無しに
固定される。すべての隣接するひだ４を一方の方向に折
り返し、重ね合わせることにより、閉じた側面が生じ
る。この面はフィルタを横から密封し、フィルタに三次
元の固有の剛性を付与する。
【００１８】ひだ４を形成する不織布材料１は隣接のひ
だ端部の対応する折り縁３にひだ間隔７の 1.5ないし
2.5倍だけ重なる。重なり率が小さい場合、個々のひだ
間隙の洩れのない重なった密封を同時に備えた補強した
安定なフレームは保証されない。即ちひだ端部から次の
ひだまでの支持面が小さすぎるか又はもはや無い。2.5
倍を超える値の重なりはフレームの安定性に対してもは
や決定的な効果がない。従って、３つ以上のひだを溶接
しなければならない。その結果、溶接エネルギーが高
く、冷却時間が長く、また材料消費が増える。
【００１９】折たたみフィルタ挿入物の製造方法が図２
及び図３に概略的に示されている。フィルタ挿入物を製
造するためには、扁平な濾材をまず折りたたみ、次に折
り目に対して横方向に限定した引張りにより規定のひだ
頂部間隔７を形成する。製造すべき折たたみパックの材
料としては、溶接可能な熱可塑性不織布が選択される。
規定のひだ間隔７を作った後、折たたんだ不織布１の両
方の張り出し部分10を、ひだの形状寸法に対応し、折り
目の上側と下側に係合する櫛形の部材９が挟さむ。その
際それぞれの側でひだ４の平行の外縁８を櫛形部材９か
らひだ間隔７の1.5 ないし2.5 倍だけ突出させる。従っ
て、各櫛形部材９は、締め付け状態で張り出したひだ４
の張り出し部分10を有している。
【００２０】櫛形部材９は二重矢印（図２）で表示した
方向に移動し得るように設けられ、櫛状に配列された歯
を備えたバーから成っており、この歯が互いにかみ合
い、平行の又は多少傾斜した側面を有する。それによっ
て、ひだの端縁を確実拘束的に緊定することが保証され
る。同時に櫛形部材９は溶接装置11を押し付けるための
ストップ面又は当節面を形成する。
【００２１】図３に工程段階の順序をＤで示したが、両
側に張り出した不織布部分10をそれぞれこの材料に横か
ら作用する第１の押圧部材11で、張り出した材料が隣接
のひだの端部に接するまで折り返し、張り出し部分10を
重ね合わせる。それと同時に押圧部材11を介して供給さ
れるエネルギーで折返された張り出し部分10の重なり区
域を熱溶接する。
【００２２】次に別の押圧部材12で溶接部を冷却するま
で互いに押圧して固定する。最後に櫛形部材９を取り除
き、折たたんだバンドを定寸に切断する。
【００２３】２つの第１の押圧部材11は濾材１の厚さ及
び所要の溶接圧力に関係する間隔を置いて、それぞれ櫛
形部材９に沿って直線的に導かれ、その際張り出した部
分10を横に折り返す。
【００２４】この方法の利点は、不織布の両側における
ひだ端部の切断縁の幅と平行性に関して折たたみパック
の厳密な切断公差がもはや必要でないことにある。今日
公知の製法では事前に製造したフレームに洩れ無しで接
着される折たたみパックは非常に正確に切断されなけれ
ばならない。
【００２５】第１の押圧部材11は、熱溶接のためのエネ
ルギー導入装置を同時に組み入れるように構成されてい
る。それによって非常にコンパクトで経済的な構造が可
能になる。もう一つの利点は、２つの第１の押圧部材の
１つの配列で折たたみパックのひだの高さは２mmから10
0mm に及ぶ変化が可能であることである。
【００２６】上述のようにまだ形状安定していない材料
が冷却まで別の押圧部材12によって固定される。これに
より同時に外側輪郭即ちフレームの較正が行われる。後
者の押圧部材対12はタンデム形に配列することもでき
る。
【００２７】ひだに食い込む櫛形部材９の歯を次にフィ
ルタポケットから垂直に引き抜き、フィルタパック２を
別の工程段階で取付け長さに裁断する。
【００２８】上述の方法は折たたみパックの連続製造を
可能にし、任意に変更できる折たたみパック長さが作成
される。
【００２９】熱溶接可能な不織布の定義は本発明に対し
て非常に広く規定されている。一部又は全部が熱可塑性
繊維から成る不織布又は溶接の性能を持たせた熱可塑性
バインダを含むすべての不織布を使用することができ
る。
【００３０】本発明の方法では、フィルタパックのフレ
ームは別の材料を使わずに、専ら使用する濾材１だけで
行なわれる。フィルタパックの張り出し部分10を折り返
し、それによって個々のひだの間隔を重ねて密封するこ
とにより、折たたみパック２の洩れのない安定な補強フ
レームが保証される。このフィルタ挿入物はしばしば所
要の固有の安定性を既に備えている。
【００３１】追加のフレームの必要が無いので、圧力降
下の最小化のために利用可能な取付け空間がより自由に
形成される。
【００３２】こうして作製されたフィルタ挿入物はリサ
イクルプロセス中の簡単な廃棄物処理の点でも決定的な
利点をもたらす。この挿入物は実質的に１つの規定の材
料だけから成っている。
【００３３】製造技術は合理的であり、オンライン製造
に相当する。唯一の櫛形状を用いて折たたみパックの様
々な幅が実現できる。従って、経済的な製法のための前
提条件が与えられる。このことは方法において、シール
がフィルタパックの外面の周囲に直接溶接されるシール
の取り付けにも当てはまる。
【００３４】一つの方法の変形では、第１の対の押圧部
材11を、不織布１の成分の結合可能な融解範囲より高い
温度に加熱する。この接触溶接法の場合、押圧部材11は
溶接工具として役立つ。このような方法は機械的制動が
大きく、融解範囲で付着力が乏しい厚手の不織布の場合
に好んで使用される。
【００３５】他の工程段階では、折り返され、重なり合
うひだ端部を、超音波ソノトロード(Sonotrode) として
形成された押圧部材11によって接続されている。
【００３６】これらの変形の利点は、極めて短い溶接及
び冷却時間、並びに不織布に材料を保護し、点在して発
生する高温である。機械的制動が少く、融解範囲で付着
力が強い不織布に使用するのが適切である。
【００３７】上記の方法の変形に関係なく、最後の追加
の工程段階として折たたみパックの両方の端面にそれぞ
れ熱可塑性プラスチックシートの条片５を溶接すること
を提供する。条片５は正確にパック２の幅を有するか又
は取囲むように配設される。この条片は端面を水平方向
に補強して、フィルタカセットの組立てのときにシール
の圧力を受けることができるようにする目的を有する。
【００３８】これの代案として定寸切断の前に将来の切
断部のそれぞれ少くとも１個のひだポケットに、室温で
硬化するプラスチック材６を流し込む。次に折たたみパ
ック２の定寸切断のために、このプラスチック材を折り
目の中心で分断する。生じた切断面は折たたみパック２
の高さを決定する直角の外側を形成する。形成された構
造はすぐれた寸法安定性を示す。
【００３９】
【発明の効果】本発明に基づく不織布製フィルタ挿入物
は折たたみパックとして形成され、３つの座標方向で曲
げに強い。自重支持構造により取扱いと組立が容易にな
り、支承装置の設計形状とシールの使用が簡素化され
る。この構造の高い慣性モーメントにより、圧力上昇で
濾材に生じる面積荷重が十分に補償される。
【００４０】また、本発明の方法によれば、不織布の両
側におけるひだ端部の切断縁の幅と平行性に関して厳密
な切断公差がもはや必要でなくなる。
【００４１】更に、本発明の方法は、不織布を熱溶接し
て不織布の端部にこれと一体のフレームを形成するもの
であるから、個別の補助材料、すなわち接着剤やフレー
ムを必要とせず、作業工程も削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に基づくフィルタ挿入物の平面
図。
【図２】図２はフィルタの構成部分とその製造のための
補助装置の組立ての前の斜視略図。
【図３】図３はフィルタの端縁の作製の平面略図。
【符号の説明】
１ 不織布 ２ 折たたみパック ４ ひだ ７ ひだ間隔 ８ 外縁 ９ くし形部材 10 張り出し部分 11 押圧部材 12 押圧部材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】扁平な濾材をある折たたみ方向にまず折り
    たたみ、さらに、エネルギーを導入し次いで冷却するこ
    とにより、規定のひだ間隔が生じたそのままの形で永久
    的に固定する、折たたみパックとして形成された溶接可
    能な熱可塑性不織布製フィルタ挿入物の製造方法におい
    て、規定のひだ間隔(7) を作る工程段階の後に折たたみ
    パックの両側の端部をひだ(4) の形状寸法に対応して上
    側と下側で折り目に係合する櫛状の部材(9) により挟持
    し、部材(9) の相互の間隔を不織布(1) の厚さに等しく
    又はそれより僅かに小さく選定し、各ひだの長手方向の
    側でひだ間隔(7) の 1.5ないし 2.5倍だけ櫛形部材(9)
    から突出させ、こうして張り出す上記の不織布の張り出
    し部分(10)をこれに横から作用する第１の押圧要素(11)
    により、張り出し部分(10)が隣接のひだ端部に接するま
    で折り返し、張り出し部分(10)を重ね合わせると共に、
    押圧部材(11)を介して送られるエネルギーにより重なり
    区域を同時に熱溶接し；別の押圧部材(12)で溶接部を冷
    却するまで互いに圧着して固定し、続いて櫛形部材(9)
    を取り除き、折たたみパックを定寸に切断することを特
    徴とする方法。
  2. 【請求項２】 両側の押圧部材(11)の第１の対を不織布
    (1) の成分の結合可能な融解範囲より高い温度に加熱す
    ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 第１の両側押圧部材(11)として超音波ソ
    ノトロードを使用することを特徴とする請求項１に記載
    の方法。
  4. 【請求項４】 最後の追加の工程段階として折たたみパ
    ック(2) の端面にそれぞれ熱可塑性プラスチックシート
    条片(5) を溶接することを特徴とする請求項１ないし３
    のいずれか１つに記載の方法。
  5. 【請求項５】 定寸切断の前に、将来の切断部におい
    て、それぞれ少くとも１個のひだポケットに室温で硬化
    可能なプラスチックコンパウンド(6) を流し込み、硬化
    したプラスチックコンパウンドを次に折り目の中心で分
    断して定尺に切断することを特徴とする請求項１ないし
    ３のいずれか１つに記載の方法。
JP3006360A 1990-01-25 1991-01-23 折たたみパックとして形成された不織繊維製フィルタ挿入物及びその製造方法 Expired - Fee Related JPH0729017B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4002078A DE4002078C1 (ja) 1990-01-25 1990-01-25
DE4002078.9 1990-01-25

Publications (2)

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