专利名称：槽形过滤介体及其制造工艺的制作方法
本申请是于2003.01.31以乃是美国国有公司和居民的Donaldson Company，Inc.公司(对美国之外的所有国家的申请人)、美国居民和公民Patrick Golden(仅对美国的申请人)、美国居民和公民Gregory L.Reichter(仅对美国的申请人)以及美国居民和公民Daniel T.Risch(仅对美国的申请人)的名义提交的，指定所有国家，并要求对2002.07.10提交的U.S.60/395,009享有优先权。
本发明的领域本发明涉及用于过滤液体或气体的过滤介体，本发明尤其涉及采用一种波纹形结构来形成过滤槽(flute)或过滤表面的介体。特别是，本发明涉及用于改变这种介体的选择部分的技术以及涉及制成的结构。
背景技术：
空气流和液体流之类的流体流通常都挟带有沾染物。在许多情况中，需要从流体流滤出某些或全部沾染物。例如，流进机动车辆的发动机或发电设备的空气流、流进燃气轮机系统的燃气流以及流进各种燃烧炉的空气流一般都挟带有应该被滤除的沾染物。同样，发动机润滑系统、液压系统、冷却系统或燃油系统中的液体流一般也都挟带有应该被滤除的沾染物。对于这类系统，最好是能选择性地滤出流体中的沾染物(或者降低其含量)。迄今已经研制出了各种流体滤器(空气或液体滤器)结构。但是，一般地说，还是需要寻求不断的改进。
本发明的概述本发明是关于槽形过滤介体(fluted filter media)的折叠的槽端部折叠以及用于折叠的技术。本发明还涉及采用有端部折叠的槽的介体薄板构造的较佳的过滤元件结构。
本文中给出了多种用于折叠介体板的方法。一般地说，这些方法的一个共同的特点是，介体的槽折叠包括一个将介体槽进行变形的步骤，典型的是对着槽的外表面进行会产生波纹的压凹(indentation)或突出(projection)。随后进行折叠步骤，从而得到较佳的折叠形状。
本发明的一部分是基于2002.07.10提交的美国临时专利申请60/395,009，并且本发明要求对其有优先权。在优先权文件中，表示出了波纹介体薄板的一较佳的被折叠的或突伸出的(darted)结构形状，同时给出了用于形成较佳的结构形状的工艺。一般地说，这种工艺包括把一种压凹销(indentation pin)对准槽的波峰(ridge)进行压凹。
本文除引用了上述美国临时专利申请的某些内容之外，还提供了可用于形成较佳的折叠结构的补充技术。这些技术中的一些方法可总的被称为“加支撑的”工艺、方法或技术，因为涉及到在变形处附近支撑一部分的槽。此外，描述了用于在变形过程中提供槽支撑的较佳结构布置。
附图简要说明在下列附图中，为了表示得清楚，有关的尺寸和材料厚度可能誇大了。
图1是已有技术的Z-过滤介体的示意性立体图；图2是按照图1的采用卷绕的介体的过滤元件的上游端的示意图；图3是图1中描述的结构布置的出口端的示意图；图4是在一个Z-滤器构造中固定于非波纹状介体的一部分的波纹状介体(corrugated media)的一部分的局部放大示意图；图5是引用已有技术尤其是Yamada等人的美国专利5,562,825以作参考的示意图；图6是图4中描述的介体的一部分的放大视图；图7是可用于制造有选择的槽的折叠端的Z-过滤介体的工艺包括方法步骤的示意图；图8是一个槽在与图7的倒向轮(inverter wheel)接触之后以及在与图7的折叠轮(folder wheel)接触之前的剖面图；图9是沿着图8中的线“9-9”剖取的槽的剖面图；图10是沿着图8中的线“10-10”剖取的一个槽的剖面图；图11是一个槽在与图7的折叠轮接触之后的剖面图；
图12是沿着图11中的线“12-12”剖取的一个槽的剖面图；图13是沿着图11中的线“13-13”剖取的一个槽的剖面图；图14是沿着图11中的线“14-14”剖取的一个槽的剖面图；图15是图11中描述的一个被折叠的槽的端部剖面图；图16是一个压褶轮(creaser wheel)，亦即用在图7所示的制造方法中的各部件之一的侧视图；图17是过滤介体的一部分在与图16的压褶轮接触之后以及在与图20的倒向轮接触之前的剖面图；图18是沿着图17中的线“18-18”剖取的一个槽的剖面图；图19是沿着图17中的线“19-19”剖取的一个槽的剖面图；图20是图7的槽倒向轮的端视图；图21是图20的槽倒向轮中示出的轮齿之一的一端的部分放大剖面图；图22是图20描述的倒向轮的立体图；图23是图7的折叠轮的正视图；图24是图23的折叠轮的一部分的放大端视图；图25是可以用在图26和27所示的那种型式的过滤元件中的过滤介体的一部分的示意性立体图；图26是采用有按照本文说明的折叠端的槽形过滤介体的过滤元件的示意性立体图；图27是采用按照本文说明的原理的槽形过滤介体并有折叠端的一第二过滤元件的示意性立体图；图27A是一个空气清洁器系统的一个实施例的示意图，其中的空气清洁器有采用本文描述的型式的过滤介体制成的诸过滤元件；图28是按照本发明的在压凹工艺中设有外部支撑的波纹槽形过滤介体的示意图；图29是按照本发明的在压凹工艺中设有内部支撑的波纹槽形过滤介体的示意图；图30是按照本发明的在压凹步骤中用内外夹持工艺支撑的波纹槽形过滤介体的示意图；
图31是本发明的包括被支承的介体的工艺的示意图；图32是本发明的外部支撑/压凹辊(indentation roll)的立体图；图33是图32的压凹辊的正视图；图34是图33的压凹辊的一部分的放大视图；图35是大致沿着图34中的线“35-35”剖取的外部支撑/压凹辊的示意性部分剖视图；图36是采用图32-35的辊子的外部支撑压凹工艺的示意图；图36A是图36所示的工艺的一部分的放大示意图；图37是用在图32的支撑/压凹辊上的一种压凹销结构的示意性立体图；图38是图37所示的压凹销结构的端视图；图39用在图32的外部支撑/压凹辊上的固定的凸轮的正视图；图40是图39的固定的凸轮的立体图；图41是一种内部支撑辊的立体图；图42是图41的内部支撑辊的正视图；图43是图42所示的支撑辊的一部分的放大视图；图44是内部支撑压凹工艺的示意图；图45是图44的一部分的放大视图；图46是本发明的一个密封支撑步骤(step of encapsulated support)的示意图；图47是按照本发明的方法的某些应用的边缘折叠工艺(edge folding process)的示意图；图48是另一个边缘折叠工艺的示意图；图49是各种槽定义的示意图。
详细描述I.采用大致波纹形介体的介体结构形状可以用槽形的过滤介体以各种方式制成流体滤器构造。一种已知的方式是所谓Z-滤器构造。这里用的术语“Z-滤器构造”是指这样一种滤器构造，其中用各个波纹形的、折叠的或其它形状的滤器槽构成各组纵向平行的流进和流出槽，以供流体流过介体。美国专利5,820,646、5,772,883、5,902,364、5,792,247、5,895,574、6,210,469、6,190,432、6,350,206、6,179,890、6,235,195、Des.399,944；Des.428,128；Des.396,098；Des.398,046；D437,401中给出了Z-过滤介体的某些例子。
Z-过滤介体的一种具体型式采用两个结合在一起的特定介体部件构成介体构造。两个部件是一个波纹形(或槽形)介体薄板和一个非波纹形介体薄板(或面板)。波纹形(或槽形)介体薄板和非波纹形介体薄板(或面板)一起用于形成平行的流进和流出槽。在某些情况中，波纹形薄板和非波纹形薄板固定在一起而后卷成Z-过滤介体构造。这样的结构布置的例子见美国专利6,235,195和6,179,890。在另外一些结构布置中，把固定于平的介体薄板的波纹形介体薄板不是卷起来而是一张一张地叠装起来而形成一种滤器结构。这样的结构布置的例子见美国专利5,820,646的图11。
这里用的描述介体结构的术语“波纹形的”是指使介体薄板从两个互相啮合的波纹辊(corrugated roller)之间通过而轧制成的一种结构，每个辊子具有适于使介体薄板变成波纹形状的表面结构特点。术语“波纹”不是指涉及利用不是使介体薄板通过两个互相啮合的波纹辊之间的一辊缝的技术成形的槽。但是，术语“波纹形的”即使介体在形成波纹之后承受进一步的改变或变形也适用，例如用本文描述的折叠方法。
波纹形介体是槽形介体的一个特定形式。槽形介体是有横跨其宽度延伸的各个槽(例如用压出或折叠出波纹的方法形成的)的介体。
采用Z-过滤介体的合用的过滤元件(serviceable filter element)构造有时被称为“直通流动构造”或者用其同义词来称呼。总的来说，在本文中，合用的过滤元件指的是一般有一个流动进口端面和一个与之相反的流动出口端面并且流动的流体沿着大致同一直通方向流进并流出的滤芯(filter cartridge)。本文中的术语“合用的”是指一含有滤芯的介体，这种滤芯可以定期地从其所在的流体清洁器中取出并更换。
直通流动构造不同于如被本文引用的美国专利6,039,778中所示的那种型式的圆柱形皱褶式滤芯的合用的滤芯，其中流体流过合用的滤芯时一般是转一个弯。也就是说，在6.039,778号专利的滤器中，流动的流体从圆柱形滤芯的侧面进入其内，然后转一个弯从其端面流出(在向前流动的系统中)。而在反向流动的系统中，流动的流体是从合用的圆柱形滤芯的端面进入其内，然后转一个弯从其侧面流出。美国专利5,613,992中示出了反向流动系统的一个例子，本文也已引用之。已有技术的典型的Z-过滤介体构造的一个例子示于图1-4。图1是引自美国专利5,820,646的图1。图2是采用图1所示的介体构造的直通流动过滤元件的进口端的一部分的放大端视图。图3是类似于图2的放大端视图，不过其表示的是与进口端相反的出口端。图4是波纹薄板和非波纹薄板结合在一起的放大示意图。
本文中，术语“Z-过滤介体构造”及其各同义词是指下述中的任何一个或所有适当的固定于非波纹形介体薄板(面板)的槽形介体薄板，并且其间有适当的密封，以形成流进槽和流出槽；或者，卷成或以其它方式构造成流进槽和流出槽的三维网络的介体；和/或，包括这样的介体的滤器构造。
参照图1，其所描述的Z-过滤介体构造包括波纹薄板3和非波纹薄板4，两者互相固定在一起。波纹薄板3是这样地固定于非波纹薄板4，各个槽或波纹7(在对着板的侧面3a看时包括波峰7a和波谷(trough)7b)在相反的两个边缘8和9之间横跨非波纹薄板4延伸。对于最终的产品，重要的是选择端头(或边缘)8或9中的哪一个作为上游端。对于下面将讨论的用途，在制成的过滤介体构造中，假定选择边缘8作为上游端，而边缘9作为下游端。这样，箭头10就指示在过滤过程中流体流动的方向。
参照图1，波纹薄板3具有相对的第一和第二侧面或表面3a和3b。第二侧面3b是在波纹薄板3和平板4的初始装配中(下文将讨论)，即在波纹薄板3最初与非波纹薄板4接触时朝向非波纹薄板4的那一面。在上游边缘8处，由波纹薄板3的波纹7的波谷7a形成的槽11即波纹薄板3的第一侧面3a是沿着上游边缘8敞开于流体，使其能在槽11中沿着箭头12的方向流动，但是，由于有沿着下游边缘9的堵塞物14，流体不能从槽11流出，在这一例子中，堵塞物14是密封剂14a。另一方面，由波纹薄板3的另一侧3b的波纹7a形成槽15，由于有沿着上游边缘8的堵塞物16，流体不能从上游边缘进入槽15，但是流体可以沿着没有密封剂的下游边缘9从槽15向外流出，在这一例子中，堵塞物16是密封剂16a。
当然在图1的结构布置中，介体表示为不是固定在整个三维过滤元件滤芯结构中，那种结构将形成被隔离的平行槽11和15。这种情况示意地表示于图2的部分视图。参照图2，其中的介体构造1表示为构成整个三维介体组组(three-dimensionalmediapack)20。一般地说，对于所示的实施例，介体组20包括图1的介体构造，其自身卷起来而形成一个圆柱形槽形构造21。如果用一个完整的图表示，其应该是一个圆的或椭圆的滤体。在图2中，仅表示出这种卷成的构造21的一部分，特别是向着上游端面22看的一部分。这里以及在本文中，对于一个过滤过程，术语“上游”用于指端面或边缘时是指流体流动所向的端面或边缘。就是说，上游端面或边缘是将被过滤的流体进入Z-滤器构造21的端面或边缘。类似地，术语“下游”在用于指端面或边缘时是指在使用中被过滤了的流体流出过滤介体构造21的端面或边缘。
在图2和3中可以注意到槽11和15是示意地描述的，为了简单，好像它们有三角形截面。在实际的滤器中，它们的实际形状是图1所示的曲线形状。
参照图2，在上游边缘8处或者说沿着上游端面22，流进槽11的流体流动开口一般表示为没有堵塞物或密封剂。因此，流进槽11是敞开于流体流动的通路。图中也表示出了流出槽15的封闭的上游端，其由堵塞物封闭，在这一例子中堵塞物是密封剂。因此，向着上游端面22流动的流体只能通过流进槽11进入介体构造20而被过滤。在某些例子中可以注意到在上游边缘8处流出槽15可以不是直接在边缘8处密封，而是在从边缘8向内一定距离处，就是沿着对应的槽的长度的一部分，用密封剂密封。这种作法的一个例子见美国专利5,820,646的图16。一般地说，只要封闭槽的密封剂或其它结构设置在边缘处(相对于边缘8)或者设置在上游边缘8和下游边缘9之间的距离的不超过25％(最好是不超过10％)处，就可以认为流出槽15的进口端是封闭的。通常密封是在边缘8处。本文中不超过上游边缘8和下游边缘9之间的距离的25％(或10％)的说法也包括密封就在边缘8处。
参照图3，介体的出口边缘9形成过滤介体构造21的出口端23。流出槽15表示为是开着的，而流进槽11表示为是用堵塞物或密封剂封闭的。只要封闭这一槽的密封剂材料或其它结构是设置在出口边缘9处或者设置在至边缘9的距离不超过上游边缘8和下游边缘9之间的距离的25％处，就可以认为流进槽11的下游端是密封的。对于典型的较佳实施例，每个槽的密封端8或9都是用密封剂密封，从其位置到与之较近的边缘的距离不超过从边缘8到边缘9的槽长度的10％。通常密封是在边缘9处。本文中不超过从上游边缘8到下游边缘9的槽长度的25％(或10％)的说法也包括密封就在边缘9处。
一般地说，图1的那种类型的波纹薄板3的槽的特征是有规则的、曲线的、波浪形的波纹形态。本文中术语“波浪形的波纹形态”是指交替的波谷7b和波峰7a的波浪形波纹形态。本文中术语“规则的”是指各个间隔的波谷7b或波峰7a的形状和尺寸是大致相同的。(并且典型的是，波谷7b就是倒过来的波峰7a。)因此术语“规则的”是指波纹(或槽)的形态，包括波谷和波峰，包括相邻的一个波谷和一个波峰的一对波谷和波峰是重复的，沿着槽长度的至少70％波纹的尺寸和形状基本上没有变化。在本文中，“基本上”一词是指由于生产波纹薄板的工艺或成形方法中的误差引起的波纹形状的变化相当于由介体薄板3的柔性引起的波纹形状的小的变动。关于波浪形波纹形态的重复特性，并不意味着在任何给定的过滤介体构造中波谷和波峰的个数都是相等的。例如，介体可以在包括一个波峰和一个波谷的一对峰、谷之间剪断，或者部分地沿着一对峰、谷剪断。(例如在图1中，所描绘的介体薄板1有8个完整的波峰7a和7个完整的波谷7b。)并且，波峰和波谷的端部也可以是互相不同的。在定义中不考虑端部的这些差异。
就波纹的“曲线的”、波浪形的波纹形态特性而言，“曲线的”一词是指波纹的形态不是对介体进行折叠或折叠的结果，而是每个波峰的峰顶和每个波谷的谷底都是被成形为圆弧线。对于这种z-过滤介体，典型的圆弧半径是至少0.25mm，通常是不小于3mm。
对于波纹薄板3，图4所描绘的特定的规则的、曲线的、波浪形的波纹形态的一个附加特性是沿着槽的大部分长度，相邻的一个波峰和一个波谷之间的近似中点30处是一个过渡区域，在这个过渡区域曲线改变弯曲的方向。例如，请看图1的表面3a，波谷7b是凹曲面，而波峰7a是凸曲面。当然，在看表面3b时，表面3a的波谷的背面是表面3b的波峰，表面3a的波峰的背面是表面3b的波谷。
图4所描绘的特定的规则的、曲线的、波浪形的波纹形态的波纹薄板的一个特性是每一个槽大致是直的。本文中，“直的”是指在上游边缘8和下游边缘9之间的槽长度的至少70％通常80％之内波谷的横截面基本上没有变化。“直的”一词是指图4表示的波浪形的波纹形态部分地不同于WO 97/40918的图1所描述的波纹形介体的锥形槽的形态。WO 97/40918的图1的锥形槽有“曲线的”、波浪形的波纹形态，但不是“规则的”、波浪形的波纹形态，也不是这里所说的直槽的形态。
对于本文的图1所示的特定结构布置，从边缘8到边缘9，各平行的槽大致都是直的，横跨介体的整个宽度。但是，在本文所示的各实施例中，对直槽的一些选择的部位尤其是端部进行变形或折叠。再说一遍，槽端部的形状变化不影响上述“规则的”、“曲线的”以及“波浪形的波纹形态”的定义。
再来看图3，其中，向着由Z-过滤介体构造1的下游边缘9所限定的下游端23观看，描绘了介体组20。在这一端面23处，流出槽15表示为敞开的，没有密封，而流进槽11是用堵塞物(在这一情况中是密封剂)封闭的。这样，只有唯一一条路供流体从下游端23流出，就是从开着的流出槽15向外流出。
由于上述构造，如果流进进口端22的流体已经流过了过滤介体3和4，它就只能从相反的出口端23流出。一般地说，这是Z-过滤介体构造在使用中的一个特性，就是(a)各个大致平行的槽是由介体例如波纹介体形成的；以及，(b)封闭的做法是封闭流出槽(exit flute)的上游端以及封闭流进槽(inlet flute)的下游端，迫使流体流过介体薄板之一(就是过滤)，以使流体从介体组流出。
在Z-过滤介体的典型应用中，或者是用一个不透流体的壳体包围过滤介体，或者是在适当的部位用密封，或者是两者兼用，来防止流体绕过过滤介体而从流体进口直接流到流体出口。
再来看图4，它是Z-过滤介体构造1的部分放大示意图，表示出波纹薄板3和波纹薄板4，但未表示堵塞物或密封剂。再说一遍，图4中的波纹薄板的结构形状在本文中称之为直槽的规则的、曲线的、波浪形的波纹形态。
不采用直的、规则的、曲线的、波浪形的波纹形态的波纹形状的Z-滤器构造是已知的。例如在Yamada等人的美国专利5,562,825中描绘的波纹形态采用近乎半园形的(横截面)流进槽，与之相邻的是窄的V形(带有曲线的侧壁)的流出槽(见该专利说明书的图1和3)。在Matsumoto等人的美国专利5,049,326中表示出了圆形的(横截面)或管状槽，它是用一块有许多半个管子形状的凹槽的板拼合于另一块有许多半个管子形状的凹槽的板而形成的，形成的各平行的、直的流动槽之间有平的区域，见该专利说明书的图2。在Ishii等人的美国专利4,925,561中(其中的图1)描绘了折叠成有矩形横截面的流动槽，而且流动槽沿着其长度是有锥度的。最后，在WO 97/40918中(其中的图1)描绘了流动槽或平行槽，其有曲线的波浪形的波纹形态(有相邻的弯曲的凸波峰和凹波谷)，但是它沿着其长度有锥度(因此不是直的)。
在进行进一步的说明之前，简要地讨论一下过滤介体的性质。一般地说，过滤介体是有一定柔性的材料，通常是无纺纤维性材料(纤维素纤维、合成纤维或兼而有之)，通常其中包括树脂，有时还用附加的材料进行处理。这样，可以把材料成形为或构形为各种折叠的或波纹的形态，同时不能出现不可接受的介体损坏。并且，可以容易地把材料卷起来或构形为其它形状来使用，同样也不能有不可接受的介体损坏。当然，介体材料必须具有在使用过程中能保持其波纹的或折叠的形状的性质。
在波纹成形工艺中，要使介体材料产生非弹性的变形。这可阻止介体恢复到其原来的形状。但是，一旦张力释放，波纹将倾向于弹回，恢复其已经发生的伸张和弯曲的一部分。因此，可以把面板(非波纹的薄板)点焊于波纹薄板，以阻止其弹回。
并且，一般地说，介体含有树脂。在成形波纹过程中，可以把介体加热到树脂的玻璃质变态点以上，在树脂随后冷却时，其有助于保持被成形的波纹的形状。
以上两种方法都是已知的，实际应用在波纹介体的成形中。
有关Z-滤器构造的一个难点涉及各个槽端部的封闭。在许多情况中，是用密封剂或粘结剂进行封闭。从以上的讨论可明显地看出，在典型的Z-过滤介体中，特别是对于采用直槽而不是有锥度的槽的情况，在上游端和下游端需要封闭的表面面积(以及体积)很大。这些部位的高质量密封对制成的介体构造的正常工作至关重要。很大的密封剂体积和面积造成了它的难度。此外，由密封区域占用的相当大的、流体不能透过的表面面积一般是垂直于流过介体组的流体的流动方向，这对流体的流动构成阻力。
关于直槽形介体的特定结构形状，Yamada等人建议通过把两个介体薄板一起压平成平行的结构形状，把这一问题放在介体的下游端，见Yamada等人的美国专利5,562,825的图1和4。该专利的图4在本文被引用作为图5，其上没加标号。Yamada等人的专利中的那种压平由于压实可减少密封剂的体积，以及，由于压缩可减少通过密封剂的漏泄。
本文引用的WO97/40918的揭示中建议这些密封剂或封闭的体积/面积问题可以通过沿着密封剂边缝进行压实而后进行纵向切割来解决(至少对于有规则的、曲线的、波浪形的波纹形态的介体)。
1954年2月10日公布的英国专利U.K.703,823一般性地表示出了槽的一种不同型式的压实，其可作为一个参考。
现在来看图6，其中描绘出采用一个规则的、曲线的、波浪形的波纹形态的波纹薄板43和一个平板44的Z-过滤介体构造40。各点51和51之间的距离D1限定了在区域52内在一个给定的槽53下面的平板介体44的延伸段。由于槽的形状，跨越同一距离D1的槽53的弧形介体的长度D2当然大于D1。对于用在滤器中的典型的规则形状的介体，在点51和51之间的介体53的曲线长度D2一般是至少1.2倍于D1。典型地，D2应是在1.2-2.0倍的D1范围内。对于空气滤器，一种特别方便的结构布置是D2约为1.25-1.35倍的D1。例如这样的介体已经用在Donaldson PowercoreTMZ-滤器结构的商业性生产中。这里，D2/D1之比有时被特性化为波纹形介体的波纹薄板/平板之比或介体形状描述(medium draw)。
在波纹硬纸板行业中，已经规定了各种标准的波纹形状。例如，标准E波纹、标准B波纹、标准C波纹和标准A波纹。图49和下面的表A给出了这些标准的波纹形状的定义。
Donaldson Company，Inc.，(DCI)，本发明的受让人，已经在各种滤器结构中采用标准A波纹和标准B波纹的变型。这些波纹形状也定义在图49和表A中。
表A(图49的槽形状的定义)DCIA型槽波纹薄板/平板＝1.52∶1；半径R如下R1000＝.0675英寸(1.715mm)；R1001＝.0581英寸(1.476mm)R1002＝.0575英寸(1.461mm)；R1003＝.0681英寸(1.730mm)DCIB型槽波纹薄板/平板＝1.32∶1；半径R如下R1004＝.0600英寸(1.524mm)；R1005＝.0520英寸(1.321mm)R1006＝.0500英寸(1.270mm)；R1007＝.0620英寸(1.575mm)标准E型槽波纹薄板/平板＝1.24∶1；半径R如下R1008＝.0200英寸(.508mm)；R1009＝.0300英寸(.762mm)R1010＝.0100英寸(.254mm)；R1011＝.0400英寸(1.016mm)标准X型槽波纹薄板/平板＝1.29∶1；半径R如下
R1012＝.0250英寸(.635mm)；R1013＝.0150英寸(.381mm)标准B型槽波纹薄板/平板＝1.29∶1；半径R如下R1014＝.0410英寸(1.041mm)；R1015＝.0310英寸(.7874mm)R1016＝.0310英寸(.7874mm)；标准C型槽波纹薄板/平板＝1.46∶1；半径R如下R1017＝.0720英寸(1.829mm)；R1018＝.0620英寸(1.575mm)标准A型槽波纹薄板/平板＝1.53∶1；半径R如下R1019＝.0720英寸(1.829mm)；R1020＝.0620英寸(1.575mm)当然，波纹纸板箱行业还有已知的其它的、标准的波纹形状定义。
一般地说，波纹纸板箱行业的标准的波纹形状可用于定义波纹形介体的波纹形状或近似波纹形状。把DCI的A型槽和DCI的B型槽与波纹纸板箱行业的标准的A型槽和标准的B型槽进行比较，可以看出某些简单的差异。
很明显，只要波纹形介体53的长度D2基本上超过D1，例如其等于1.2D1或再大一些，要想做到一致的平行的压平或者说是得到Yamada等人的专利的图4所示的那种下游边缘的结构形状是很难的，在压平操作的线速度很大(30米/分钟或更高)的情况下尤其如此。这部分地是因为波纹薄板53的材料往往太多以至于不能均匀地排成一行，很难在区域52内压平成与平的介体薄板平行而达到本文的图5(也就是Yamada等人的5,562,825号专利中的图4)所示的结构形状。
一般地说，Donaldson Company公司，本发明的受让人已经确定在波纹薄板和平板之间的关系是波纹薄板/平板之比或介体形状描述是至少1.2(也就是D2是D1的至少1.2倍)时(见图6)，在某些情况下，能够较佳地形成规则的折叠形态，把波纹薄板压平到平板上，并且可以减小波纹薄板端头处或附近的密封剂面积。本文中“规则的折叠形态”这一短语是指所选择的被压凹加工的波纹形的(槽)端部被折叠成规则的可再现的形态，而不是错乱地压平到平板上。图15示出了一种规则的折叠形态，2002年7月10日提交的共同转让的美国临时专利申请60/395,009中描述了用于产生这样规则的折叠形态的方法，本专利要求对该临时专利申请的优先权。这样的折叠形态在本文中总的称为一“中心突伸出的(center darted)”形态或“中心突伸(center dart)”折叠形态，因为它首先是在每个波峰的顶点或其附近形成突出部或凹部(变形)，随后进行折叠步骤。能够达到这样的折叠形态的步骤将在下面结合图7-24也结合图28-47讨论。
本文中，如果槽的端部包括至少两个褶皱，并且每个褶皱构成被折叠起来的介体的一部分，就把槽的端部表述为是被折叠而封闭的。图15的折叠形态有四个这样的褶皱，这将在下面讨论。较佳的结构形状应包括至少四个折痕或褶皱。“折叠”一词是用于表达介体被折回在自身上或折叠在处于相邻两层介体之间的某一结构或诸如密封剂的材料上。
II.2002年7月10日提交的美国临时专利申请60/395,009中描述的折叠方法A.工艺及其形成的被压凹的槽的描述图7中，以标号60示意表示出用于进行中间折叠的制造工艺的一个例子。一般地说，是将非波纹薄板64和有槽68的波纹薄板66贴合起来而形成介体板71。折叠过程是在工位70处进行而使介体板的中间处形成被折叠部分72。在折叠过程之后可以沿着中间的被折叠部分72把Z-过滤介体或Z-介体74切割成两条76和77，每一条的一侧边缘处的波纹是被折叠的。
还是参照图7，可以注意到所描绘的工艺总的包括折叠成褶，其是通过在介体板71的中线73上进行折叠而形成。本文中将这样的工艺称为“介体板中央折叠(mid-web folding)”工艺或“介体板中央突出(mid-web darting)”工艺。这不同于下面将说明的“介体板边缘折叠”工艺或“介体板边缘突出”工艺。当然，一旦介体板71被沿着中线73切割开，图7中的介体板中央折叠工艺也可以用于进行边缘折叠。
使槽68变形的过程，作为产生规则的折叠形态的一部分，发生在工位70处。总的来说，所示的折叠过程包括把槽68的峰顶80倒过来并且把倒过来了的峰顶80压靠(折叠)到平板64上而形成中间折叠部分72。在所示的实施例中，在工位70处设置有至少两个辊子或轮子用于对波纹薄板66进行加工。一个压凹、倒置、或突伸轮子(darting wheel)84首先使峰顶变形而倒过来，随后一个折叠轮子86把倒过来了的峰顶压靠到平板64上而形成折叠部分72(见图9、10、15)。
图7还表示出波纹薄板66在被压凹轮子84加工之前的一个任选加工步骤。这个任选的介体加工步骤包括用折皱轮(creaser wheel)88对波纹薄板66进行加工。任选的折皱轮88最先接触槽68，使槽68的峰顶80先向内向着平板64变形。这有助于开始变形加工过程以及有助于由压凹轮子84使槽68产生适当的变形(倒过来)。
在用折叠轮子86加工的步骤之后，表示出一个切割Z-介体薄板74的步骤。这个步骤是由切割器90把Z-介体板74切割成两条76和77。
还是参照图7，波纹薄板66是在行进到压凹工位70之前先成形。在图7的示意图中，是使平的介体薄板92从两个波纹辊94和95之间通过而被轧成波纹薄板66。在图7的示意图中，平的介体薄板92是从料卷96上展开下来绕过各张紧辊子98，而后通过波纹辊94和95之间的啮合部102。波纹辊94和95的齿104使平板92在通过啮合部102之后形成所预期的波纹形状。在通过啮合部102之后，平板92就变成了波纹薄板66。接着，波纹薄板66向压凹工位70行进。
使介体形成的波纹的型式是一个选择问题，并且是由波纹辊94和95的齿的形状来决定，如本文前面所定义，直槽的规则的、曲线的、波浪形的波纹形态是较佳的。在某些情况中，一些技术可以用于曲线的波浪形的但不是“规则的“波纹形态，并且不用直槽。所用的一种典型的规则的曲线的波浪形波纹形态，如前所述，是D2至少1.2倍于D1。在一个较佳的应用中，典型地，D2＝1.25～1.35D1。
再参照图7，其中也示出了非波纹薄板64向压凹工位70的行进。非波纹薄板64是从料卷106上这展开下来并与波纹薄板66贴合在一起而形成Z-介体板74。在这一加工过程中把波纹薄板66和非波纹薄板64在某些点上用粘结剂或其它手段(例如用超声波焊接)固定在一起。
图7所示的加工过程60可以用于产生中间压凹部分72。图8-10表示出槽68初始变形后例如在被压凹轮子84加工之后和在被折叠轮子86加工之前的样子。压凹轮子84使峰顶80倒过来而变形成凹下部分69。所谓“倒过来”或其同义词是指峰顶80被向内向非波纹薄板64压下来。图9示出了由压凹轮子84压出来的倒过来的峰顶110的横截面。倒过来的峰顶110位于压凹过程中新形成的一对小的峰112和114之间。小峰112和114形成槽的双峰116。小峰112和114的高度比峰顶80倒过来之前的高度低。图10表示的是槽68未被压凹时的横截面。从图10可以看出，槽68的这一部分保持着其原来的形状。
图7-24所示的特定过程是一个“中间压凹”或“中心倒过来”或“中心突伸”或“中心变形”过程。重复一遍，这里的“中心”一词是指用压凹轮子84使波峰80的峰顶或中间部分凹陷或倒过来。只要变形或凹陷是发生在峰顶中心线的左右3mm之内，就可以被认为是中心凹陷。
再重复一次，这里的术语“褶皱”、“折叠”或“折叠线”是指把介体折叠到自身上形成的边缘，在介体的各部分之间可以有也可以没有密封剂或粘结剂。
现在来看图11-15，它们表示出槽68被加工成压凹部分72的全过程。特别是图15表示出折叠部分72的横截面。可以看见折叠的结构118形成有四个褶皱121a、121b、121c和121d的被折叠的槽120。折叠的结构118包括贴在非波纹薄板64上的平的第一层122。第二层124被压靠在平的第一层122上。第二层124是由第一层122的两个外端126和127向内翻折而较佳地形成的。
再看图15，这里将两个褶皱121a和121b总的称为“上部向内的褶皱”。这里的“上部”是指在图15的取向中观看折叠部分120时这两个褶皱处在整个折叠部分120的上部。术语“向内的“是指褶皱121a和121b的折叠线彼此相对。
将图15中的两个褶皱121c和121d总的称为“下部向外的褶皱”。这里的“下部”是指在图15的取向中观看折叠部分120时这两个褶皱121c和121d处在褶皱121a和121b的下面。术语“向外的“是指褶皱121c和121d的折叠线彼此背离。
这里的术语“上部”和“下部”特指以图15的取向观看折叠部分120。就是说，不是指在折叠部分120处于实际产品中的取向时各个褶皱的位置。
根据这些特征和图15的描述，可以看出本发明的按照图15的较佳的规则的折叠结构118包括至少两个“上部向内的褶皱”。这两个向内的褶皱是很独特的，其有助于形成这样一种总体结构，即，在这种结构中折叠不会引起相邻的槽的互相侵占。这两个褶皱部分地是由图9中的两个新形成的小的峰进一步变形和互相接近而形成的。
可以看见有一个第三层128被压在第二层124的上面。这个第三层128是从第三层128的两个相对的内端130和131向外翻折而形成的。在某些较佳的实际应用中，非波纹薄板64是被沿着与折叠结构118相反的边缘固定于波纹薄板66。
观察折叠结构118的另一个办法是根据波纹薄板66的交替的波峰80和波谷82的几何形状。第一层122包括倒过来的波峰110。第二层124对应于相向折叠的双峰116，并且在较佳的实施例中折叠到倒过来的峰110上。应该注意到倒过来的峰110和对应于第二层124的双峰116是在波峰80的两侧的波谷82的外面。在所示的例子中，还有第三层128，它从双峰116的折叠了的边缘130和131向外延伸。
图12-14表示出槽68在不同加工步骤时的横截面。图14表示的是槽68尚未变形时的横截面。图12和13表示出倒过来的波峰110。在图14中尚未出现倒过来的波峰，而在图15中倒过来的波峰已变成扁平的并接触于非波纹薄板64。图12和13中，倒过来的波峰到非波纹薄板64有不同的距离。
B.引自临时申请60/395,009的具体例子图16表示出折皱轮88的一个实施例，它被任选地用于工艺70。如图7所示，如果使用，折皱轮88取向为它的转动轴线136平行于槽的方向。这意味着折皱轮88在一个垂直于槽长度的平面内转动。再看图16，所描绘的折皱轮88的转动轴线136穿过其中心。折皱轮88的剖面大致是锥形的，两侧的斜面137和138从邻近中心轴线的中央区域139向端部140延伸。与中央区域139处的轮子宽度相比端部140的宽度较小。在所示的例子中，折皱轮88的端部的宽度小于中央区域139的宽度的一半。在许多实施例中，端部140的宽度小于中央区域139的宽度的三分之一。在所示的示例性实施例中，斜面137和138的倾斜角α小于10°，至少是1°，在这一特定实施例中是3°-6°。
折皱轮88被任选地用于最先压槽68。特别是，折皱轮88绕轴线136沿着波纹薄板66的运动方向转动。端部140接触波纹薄板66的波峰80并把波峰80压向非波纹薄板64。图17-19表示出Z-介体被折皱轮88加工后的横截面。折皱轮88压出的形状以标号142表示。可以看见，波峰80在与折皱轮88的端部140接触之后被推向非波纹薄板64。在图19中，可以看到压出的形状142在某些情况中形成一个延伸于槽68的两侧146和147之间的大致平的部分144。这样，在所示的例子中，折皱轮88向着非波纹薄板64把波峰80压得低平了。
在所述技术的典型的较佳应用中，由于波峰80被向非波纹薄板64折叠，其也可以被密封于非波纹薄板64。达到这种密封的办法是用密封剂。
图17-19中表示出了密封剂150的区域。在一个示例性的工艺中，把密封剂150涂在折皱轮88的上游的非波纹薄板64和波纹薄板66之间。压低的表面142是在槽68的在密封剂150区域上方的一部分。换言之，相邻于与折皱轮88接触的波峰80的两个波谷82被用密封剂150固定于非波纹薄板64。
下面请看图20和21，其中以标号160表示出压凹轮子84的一个特定实施例。所示的压凹轮子160包括许多从其表面164沿径向伸出的齿162。在所示的这一示例性实施例中(见图7)，一般地说，压凹轮子84沿着平行于槽的方向转动。这意味着压凹轮子84在大致垂直于槽的方向的平面内转动。
再看图20描绘的示例性压凹轮子160，诸齿162是较佳地均布于圆周表面164。齿162的间距对应于波纹薄板66的特定几何参数。就是说，波纹薄板66的各相邻波峰80之间的间距是决定相邻各齿162之间的间距的主要因素。所用的齿162的数目也是压凹轮子160的直径的函数。在所示的例子中，压凹轮子160包括至少50个、不超过200个、典型的是100-150个齿162。在图20所示的特定例子中有120个齿162。在一个典型的实际应用中，压凹轮子160的从齿尖到对称的齿尖的直径是至少8英寸(20.3cm)，不超过12英寸(30.5cm)，典型的是9-10英寸(22.9-25.4cm)，在一个例子中约为9.7英寸(24.6cm)。但是也可以偏离这些尺寸。
在所示的实施例中，每个齿162有光顺的曲面的齿冠164。齿冠164的圆弧形状有助于使槽容易变形而又不会撕裂波纹薄板66。齿162的半径典型的是至少0.005英寸(0.01cm)，不超过2.0英寸(5.1cm)，典型的是0.75-1.25英寸(1.9-3.2cm)，以及较佳的是1.0英寸(2.54cm)。齿的厚度以尺寸168表示。对于所示的例子，尺寸168是至少0.01英寸(0.03cm)，不超过0.05英寸(0.13cm)，以及典型的是0.02-0.04英寸(0.05-0.1cm)。图21中齿162的高度以尺寸170表示。在某些实际应用中，高度170是至少0.05英寸(0.13cm)，不超过0.5英寸(1.3cm)，以及典型的是0.1-0.3英寸(0.25-0.76cm)。
每个齿162有一对端面171和172，齿冠164延伸于它们之间。端面171和172之间的齿162的长度是至少0.2英寸(0.5cm)，不超过1英寸(2.54cm)，以及典型的是0.5-0.7英寸(1.3-1.8cm)。
在图22中，压凹轮子160表示为位于一对波纹辊176和178之间。在某些情况中，波纹辊176和178由波纹薄板66沿着工艺70的运动而被驱动。波纹辊176和178有助于把压凹轮子160保持在槽68的中点。在图22中可以看出波纹辊176和178有可以啮合于波纹薄板66的波纹表面180。图22仅表示出辊子176和178表面上的部分波纹。但是应该理解辊子176和178的整个表面都是波纹状的。
再看图8-10，这几个图表示出槽68被压凹轮子84例如压凹轮子160加工的过程。在把密封剂150施加于压凹轮子84的上游的工艺中，波峰80在被压凹轮子84加工了之后变成为倒过来的波峰110，其向密封剂150延伸并与之接触或结合。这有助于为折叠轮子86把倒过来的波峰110和双峰116保持在位。图9中，倒过来的峰110表示为接触于密封剂150但尚未接触非波纹薄板64。在某些实际应用中，可把倒过来的波峰110完全推过密封剂150而与非波纹薄板64直接接触。
图23和24表示出折叠轮子86的一个例子，图7中的折叠轮子86在图23中以标号185标示。折叠轮子185的功用是把槽的双峰116压到非波纹薄板64上以及把倒过来的峰110压成折叠部分72。再看图7，折叠轮子86绕大致平行于槽68的方向的中心轴线转动。照此，折叠轮子86与折皱轮88(如果用了)和压凹轮子84在同一平面内转动，就是说，折叠轮子86也在大致垂直于槽68的方向的平面内转动。
再看图23和24，折叠轮子185有用于啮合于波纹薄板66的光顺的圆钝的表面190。在各示例性的实施例中，表面190是环形表面，其半径R至少是1英寸(2.54cm)，不超过3英寸(7.6cm)，以及典型的是1.5-2.5英寸(3.8-6.4cm)。
折叠轮子185有两个相对的轴向表面192和194。它们之间的距离限定了折叠轮子185的厚度。在各示例性的实施例中，这一厚度是至少0.1英寸(0.25cm)，不超过0.5英寸(1.3cm)，以及典型的是0.2-0.4英寸(0.5-1.0cm)。示例性的折叠轮子185的直径是至少3英寸(7.6cm)，不超过10英寸(25.4cm)，以及典型的是5-7英寸(12.7-17.8cm)。轴向表面192和194与圆钝表面190之间以圆角过渡，在所示的实施例中圆角半径r是至少0.02英寸(0.05cm)，不超过0.25英寸(0.6cm)，以及典型的是0.08-0.15英寸(0.2-0.4cm)。
C.示例性的介体段和元件图25是Z-介体74在变化后被压凹和折叠以包括突出段72和在被切割器90分割成两条76和77(见图7)后的立体示意图。可以看见在下游边缘196处被折叠的槽120。将被过滤的空气从上游边缘198流进，如箭头199所示。空气流过Z-介体74而后从被折叠的槽120和非波纹薄板64之间的区域200流出。
图26和27表示出采用有被折叠的槽120的Z-介体74的过滤元件。图26中，带有被折叠的槽120的Z-介体74卷成了过滤元件202。过滤元件202有流进、流出端面203和204，在这一例子中它们是平行的。在其它的结构中，端面203和204之一可能不是平面的，例如可能是锥面的。采用Z-介体的锥形过滤元件的例子见U.S.Des.399,944；U.S.Des.428,128；以及U.S.Des.396,098,并且可以类似地构造带有被折叠的槽的Z-介体。通流端面203(flow face)是示意表示的，只表示出端部槽205的一部分，但是应该理解整个端面203都有端部槽205。在使用中，被过滤的流体从上游端面(在本例中是204)流进而从下游端面(在本例中是203)流出。流体流进上游端面204的流向与流出下游端面203的流向是相同的。再说一遍，这样的构造这里总的被称为“直通流动(straight through flow)”滤器。
如图26所示，特定的过滤元件202是圆的，其横截面当然也是圆的。在把过滤元件202用在空气过滤系统中时，其可以加装适当的垫片或其它类型的密封件。可以把一个示例性的密封件208固定于过滤元件202的外圆柱表面209。所示的密封垫片208可以包括泡沫聚氨酯并以一定的压缩量形成与安装壳体之间的密封。可用的密封垫片的例子见2001年6月6日提交的与本专利共同被转让的美国专利6,190,432和美国专利申请09/875/844。
图27表示出用Z-介体74卷成的过滤元件的另一个例子216。与图26所示的过滤元件202一样，过滤元件216有适应直通流动的流进流出端面217和218。与图26的实施例一样，这一实施例也示意地表示了流通端面217，只表示出端部槽的一部分，但是应该理解整个端面217都有端部槽。在这一实施例中，过滤元件216是椭圆形的，具体地说，这一特定的过滤元件216有平行的两个侧面219和220和与侧面吻接的弧面221和222。过滤元件216可以包括适当的密封件或垫片，在所示的例子中，包括美国专利6,190,432中所述的那种密封件224。密封件224包括模制在一个框架上的聚氨酯并且固定于过滤元件216。过滤元件202和216中分别有芯杆226和227，以供Z-介体74卷绕在其上。在某些实施例中，过滤元件202和216可以是无芯的。所谓“无芯的”是指过滤元件没有作为卷绕中心的轴、管子、杆子或其它零件。
D.示例性系统本文所述的过滤介体可以制成过滤元件，其例子如图26和27所示。这些过滤元件适于用在流体(液体或气体)滤器中。这样的一个系统示意地描绘于图27A，其总的以标号230标示。图27A中，示意地表示出诸如一个车辆的设备232有发动机233，其需要消耗空气，例如至少300立方英尺/分钟，通常是例如500-1200立方英尺/分钟。设备232可以是客运汽车、公路货运卡车、越野车辆、拖拉机或诸如机动艇之类的水上设备。发动机233以空气和燃油混合物的燃烧为设备232提供动力。图27中，空气流从进口区域235进入发动机233。以虚线示出了一个任选的涡轮增压器236，其可增高进入发动机233的空气的压力。有滤器构造242的空气清洁器240装在发动机233和增压器236的上游。一般地说，在运转中，空气沿着箭头244的方向进入空气清洁器240并流过过滤元件242。空气中的颗粒物和沾染物被滤出，清洁的空气沿着箭头246进入进气管路235，再进而进入发动机233，燃烧产生动力而驱动设备232。
这种空气过滤系统的其它例子包括例如燃气轮机的进气空气过滤系统。
当然，本文所述的介体也可以用于过滤液体，例如润滑油、燃油或液压流体。
III.用于产生波纹介体中的折叠的选择的改进的技术美国临时专利申请60/395,009中所述的技术可用于形成规则地折叠的折叠形态，把波纹介体(特别是规则的曲线的波浪形形态的波纹介体)的选择的槽的端部在一个断续的或连续的工艺过程里压出规则的扁褶。但是在用连续的工艺的情况中，特别是随着线速度的增高，例如达到30米/分钟，波纹介体的柔软性质使得形成规则的扁褶的质量控制难度增大。尽管这部分地是由于用图7的压凹轮子84进行的变形步骤的定时问题，但是，其原因还在于介体的柔软性质，因而很难确保对准波纹介体的波峰峰顶或其附近把峰顶压下去，也很难确保波纹形状本身不偏向上游或下游(行进)方向。下面将说明旨在解决这些问题的改进的技术。
A.一般原理再看图6，特别是看波纹53，一般地说，在本例中，波峰53的距离非波纹薄板44较远的表面53a被称为其“外表面”，而距离非波纹薄板44较近的表面53b被称为其“内表面”。一般地说，上述型式的中心压凹的压凹步骤包括使波峰53直接向内也就是从外表面53a向内表面53b变形或凹陷。在波纹薄板43固定于非波纹薄板44时，在许多情况中将是向非波纹薄板44凹陷，最终内表面53b的一部分接触于非波纹薄板44(或涂在非波纹薄板44上的密封剂)。例如，用这种作法可以达到图15所示的结构。但是，也可以用例如图48所示的方法。
对于本文概括地表述的折叠方法，折叠过程中的一个步骤是使图6中的外表面53a变形(像图15所示那样向内倒塌)，其作法是用一根销轴之类的零件沿着图6中箭头55的方向压表面53a。这种形式的变形步骤可称为“压凹步骤”或“突伸步骤(darting step)”，如前面参照图7和压凹轮子84所述。
一般地说，已经想出两种便于把波纹介体压出规则的扁褶的技术。它们是1.在变形过程中支承并保持住柔性波纹材料的槽；以及2.采用可运动(可伸出/缩回)的工具或压凹销，使其在选择的时间和位置以准确的定时向外伸出，来形成较佳的变形(较佳的一凹陷或初始突出(initial dart))有多种技术可用于达到这样的较佳的变形过程。例如，可以在变形过程中支撑和保持住槽(a)在槽的外面的一个部位加以支撑；(b)在槽的里面的一个部位加以支撑；或(c)两者兼而有之。在后者的情况中，在变形过程中从里外两方面支撑住槽，本文中把这种作法称为内外夹持法，或者用其同义词来称呼。
图28-30分别是以上三种作法的例子的示意性描述。图28中示出的作法是，把支撑加在将被折叠封闭的槽的同一侧(外侧)，就是压凹销将施压的那一侧，并且支撑是直接加在压凹销的相邻两侧。图29中示出的作法是，支撑加在槽的内侧，而压凹销是从外侧施压，并且支撑也是加在压凹销的相邻两侧。而图30示出了内外夹持法，其中对将被折叠的槽的内外表面都加以支撑，并且是压凹销的相邻两侧都加以支撑。
在以上段落里，“压凹销的相邻两侧”这一词组及其同义词是指相对于压凹销接合于波纹以造成倒转将接触并将被压倒过来处的波峰支撑的位置。这一词组意味着支撑是沿着槽的纵向长度施加，至少是在压凹销将接触的槽的同一纵向位置，而不会偏到将被压凹的波峰部位的两边去。可以把这种作法称为是对在一个邻近将被压凹的峰顶的区域内被纵向支撑的槽进行压凹。从下面的详细说明将能明白这一点。图28中，区域395和396表明这种形式的支撑。这不同于对槽未加任何支撑的图7的布置，或者说，图7中没有沿着槽的纵向在靠近压凹销将接触的位置施加任何支撑。
参照图28，标号370总的标示波纹介体。在图28的情况中，波纹介体370有规则的、曲线的、波浪形的波纹形态371，而且槽是直的。虽然本文所述的技术是特为加工这样的波纹形态而研制的，但是，若无另外的说明，这些技术不是特别限制于这样的应用。
图28中，示出了将被折叠的特定波纹371。一般地说，初始折叠步骤是使压凹销(未示)沿着箭头375的方向压波峰的外或凸表面376把波峰压凹下去。对于所示的这一特定实施例，压凹销是以下述方式对槽371的外表面376施压压凹销首先接触槽371的峰顶376a，而后由压凹销以垂直于由两个波谷377限定的平面377a的方向向下施加压凹力。但是应该注意也可以用与此不同的作法。
再看图28，为进行压凹加工，用一个模板380把槽371保持住。其中模板380以虚线表示。模板380较佳地构造成有波纹部分381，其内表面382构形为就是槽371的外表面的倒向。这样，模板380就能较佳地完全贴合于介体的槽。当然不要求完美的贴合，但是应该做到接触面尽可能大，以提供最好的支撑。模板380应是刚性的，不能是像介体那样的柔性的。模板380可以用例如金属或硬塑料制造。
还有，模板380上应有一个槽隙383，以便压凹销穿过该槽隙383沿着箭头375的方向接触槽371。槽隙383最好是对准峰顶376a。
对于从外面进行的压凹过程，所谓把槽“保持住”是指在压凹工艺中槽被沿着其纵向长度支撑，而压凹销是在凹陷将发生的同一纵向位置伸出，而不是偏向旁边靠近支撑伸出。对于这样的压凹过程，在压凹销的两侧直接支撑槽，如上所述，是一种将发生在被保持住的槽上的特定的压凹形式。具体地说，在这种形式中，压凹销的“两侧”都有支撑，压凹销从支撑件上的槽隙穿过。这里的“两侧”是指图28中双向箭头384表示的槽隙383的两侧。
用所示的结构，在压凹销沿着箭头375的方向穿过槽隙383接触槽371的外表面371a时(而且是模板380如图28所示那样存在时)，在槽371的这一区域的柔性的介体370就被保持在各点388和390之间，不会向箭头391和392的方向变形，这将有助于确保把柔性的波纹介体370保持住，使其在压凹步骤中，不会发生不希望的变形。再说一遍，支撑是部分地施加在区域395和396处。
一般地说，如果(a)模板380是通过在槽两边的两个波谷377处接触槽而保持住槽；或者(b)模板380盖住槽且盖住槽的高度H1(也见图6的H1)的至少10％；或者(c)两者兼而有之，就认为是槽被支撑模板380“保持住”了。典型的是，两种情况都用，并且盖住的高度至少是20％H1，较佳的是至少30％H1，最好是至少90％H1(例如100％H1)。就是说，如果图28中的模板380的表面381从峰顶376a向下向平面377a延伸的距离至少是10％H1，那么就认为槽是被模板380保持住了。重复一遍，典型地，在H1的方向，支撑的高度或范围应至少是90％H1，典型的是100％H1。
可以用各种技术和构形来定义和制作模板380。下面将结合图36描述一种可用于连续的制造过程的特定方法。
现在看图29，其中描绘出波纹薄板400。波纹薄板400包括直的槽的规则的曲线的波浪形态的波纹401。图29中，描绘了一个特定的槽405，其将被用压凹销对其外表面407进行初始压凹，例如沿着箭头408的方向对峰顶407a施加压凹力。
对于图29所示的特定结构，压凹销是沿着箭头408的方向对准外表面407的峰顶407a，垂直于由槽405两侧的波谷410限定的平面409施加压凹力。当然，也可以用与此不同的方法。
图29所示的槽405是用模板412从内(沿着凹面411)部支撑的。模板412包括中央凹下的区域413，其用于接纳将由压凹销压凹下来的槽405。模板412还包括两个翼板414和415，它们成形为分别适应槽405的区域405a和405b的形状。与图28的结构一样，图29的模板或支撑件412将保持柔性波纹薄板400对中于对准它的压凹销。当然，模板412也最好是用刚性材料制造。
这里，只要在内部的支撑模板从平面409向峰顶407a延伸至少峰高H1的10％，就认为槽是被从内部支撑住了。典型地，内部支撑应延伸至少20％H1，最好是至少30％H1。一个典型的例子是40％～60％H1。
与图28的实施例一样，对于支撑槽405的模板412，不要求模板412的两个翼板414和415的外表面与其所在位置的槽形状完美地匹配，但是，应尽可能紧密接触。
也与图28一样，图29中的支撑件应至少是在区域416和417处，与将被压凹的地方处于同一纵向位置。
现在看图30，其中描绘出一段波纹形介体430。波纹形介体430有大致规则的曲线的连续波浪形波纹形态的波纹构造431，而且槽是直的。所示的槽435定位成可被一个沿着箭头438的方向对准槽435的外表面(凸面)437的压凹销进行初始压凹。图30中，所示的槽435是被外模板440和内模板441夹持于其间，其中，支撑外表面435a的外模板440以虚线表示，其对应于图28中的模板380；而支撑内表面435b的内模板441对应于图29中的模板412。本文中的术语“内外夹持”或其同义词，是指在用压凹销对槽435施加压凹力的过程中，对槽的外表面(凸面)和内表面(凹面)在压凹销附近都加以支撑(最好是沿着槽435的长度在纵向支撑于压凹销的两侧)。类似于图28和29的实施例，由于有内外夹持，图30的槽435在折叠过程的初始阶段将保持对中并且不会产生不希望的变形。
在槽的长度D2(见图6)约为1.2-1.4倍的D1的波纹结构中，用厚度为0.7-0.8mm宽度为5-40mm的压凹销对准槽的波峰施压是很方便的。而在D2大于1.4倍的D1时，需要用较宽的压凹销，或多个压凹销板来完成折叠过程的初始压凹步骤。
在许多制造过程中，最好是在把波纹介体薄板点焊或以其它方式固定于非波纹介体薄板之后再来折叠波纹介体。在以上的第II章中，已经给出了压凹或折叠过程的例子，用这样的组合在到介体边缘有一定距离的位置进行折叠，而且是对连续行进的固定于非波纹介体薄板的波纹介体薄板的中间部位进行折叠。这一办法被称为介体薄板的中间折叠，并且通过纵向切割把中间折叠的部分一分为二，而变成边缘折叠。将这种技术应用于在压凹过程中施加外部支撑的槽，如图31所示。
参照图31，其中示意性地描述了典型的制造过程。一般地说，标号500表示波纹成形工位，这一工位有两个定位成其间形成波纹成形啮合处503的波纹辊501和502。非波纹介体薄板506进入波纹成形啮合处503而被轧成有槽508的连续的波纹薄板507，槽508的方向垂直于介体薄板的行进方向509。非波纹薄板515与波纹薄板507的表面516贴合。典型地，两个板507和515在其上成行的各个点互相点焊在一起，以便于制造过程。为了进行点焊，典型地，可以用热熔性粘结剂。在某些情况中，可以用超声波焊接进行点焊。
在某些应用中，把加热熔化的粘结剂或密封剂条525加在两个板507和515之间的中间位置。密封剂条的密封剂用于确保最终产品的折叠部位的密封。也可以采用诸如超声波焊接之类的其它密封方法。可以在平的介体薄板506被轧成波纹薄板之前把密封剂条525施加在连续的平的介体薄板506的表面516上。如果这样做，一般地说，波纹辊501和502之一的有关表面部分最好有间隙，以容纳密封剂。在图31的情况中，间隙(看不到)是在波纹辊502上。这个办法的一个优点是密封剂将跟着波纹材料的槽508走。因此，在折叠加工后，密封剂将能更适当地处在折叠或扁褶的内部。这意味着，在非波纹薄板和波纹薄板贴合到一起之前就能够用较少的密封剂得到相当紧密封闭的扁褶，这种作法比典型地把密封剂施加在非波纹薄板上例如图中以525a表示的那种作法节省密封剂。
用压凹销进行压凹的步骤是在工位530处进行，在这一情况中，压凹销是在轮子531上，这里，压凹销是对准波纹薄板507的表面507a上的每个槽508的凸面施压。在这一位置，上模板540用于对每个槽提供压凹过程中的外部支撑，而辊子541和542为由波纹薄板507和平板515构成的波纹介体板提供下部支撑。
沿着介体板行进方向，介体薄板接着行进到压扁/折叠工位550，在这一工位由初始压凹过程形成的两侧的双峰被相向地压倒而折叠，形成图15所示的四个褶皱。在折叠工位550，用一个压条在介体构造571上压出至少1mm宽典型地4-40mm长的槽痕，而形成中间的条形折叠部分570。折叠工位550可包括轮子572，其横截面大致与图23和24的轮子185的类似，只是其宽度尺寸定为能够压出上述槽痕宽度。在纵向割开工位580，介体板571被沿着中间折叠部分570割开而一分为二，这就把介体板571分成了两条581和582，每条各有一个边缘是被压出了扁褶的，在这个边缘处每个凸槽被压成扁褶，其形状类似于图15的折叠结构118。
当然，也可以用类似的作法在边缘处，例如边缘595和596之一或两者处把槽折叠，取代在波纹介体中间部位的折叠。如果把边缘处折叠，就不需要割开介体板的步骤。当然，如果考虑进行修整而除去多余的密封剂或介体，还需要切割边缘处。
在某些情况中，也可以对槽施加不对称的初始压凹压力，亦即不是对准波峰施压，从而得到不对称的扁褶。
一般地说，在采用以初始压凹销对各槽的凸面施压而将其压向非波纹薄板这样的介体板中间压凹进而折叠的工艺时(将已经固定于非波纹薄板的波纹薄板折扁)，采用外部支撑的作法(类似于图28)为好。这是因为，很难在已经贴合在一起的波纹薄板和非波纹薄板之间为槽的内表面提供内部支撑，对于将介体板的中间进行折叠的情况，就更难提供内部支撑了。
B.用外部支撑进行有支撑的初始压凹的作法，图32-40在实际应用中的压凹步骤中，可以用各种结构来给槽提供外部支撑。图32-40表示出一种支撑结构，其采用转动的辊子或轮子。图32中，辊子或轮子以标号650标示。图33是轮子650的正视图。图34是轮子650的一部分的放大视图。图35是沿着图34中的线“35-35”剖取的轮子650的示意剖视图。图36示意地表示出用压凹销652进行压凹的步骤。图36a是图36的一部分的放大。图37和38表示出了压凹销组件。图39和40表示出一个内凸轮零件。
先看图32，轮子650是用于在槽折叠过程中的压凹步骤中对槽加以支撑的外部支撑轮655。此外，轮子650包括一个在图32中看不见的可伸出/缩回的压凹销组件652，用于在把槽的一部分折叠的过程中对槽进行初始压凹。这将在下面参照图36和36a进行讨论。
还是看图32，总的来说，轮子650有一个环形的波纹形外表面657，图34放大地表示出这一表面的一部分。请看图34，波纹形表面657有许多交替的波峰658和波谷659，它们的尺寸和形状使它们能够正好啮合于波纹介体薄板的外表面。较佳的是，波峰658和波谷659构形为有规则的曲线的波浪形的波纹形态，而且波峰和波谷是直的，这些都对应于将被折叠的介体薄板的波纹形态，只是表面657是围绕在轮子650的外周，这样，波峰658和波谷659的半径稍小一点儿，在介体板被压平时，这些波峰和波谷就不与介体薄板的槽啮合了，如图31所示。
参照图32，波谷659的谷底661的中间部分662有一个槽口663。槽口663的尺寸和位置确定为一个压凹销652(图32中未示)可以选择性地通过槽口663伸出来，伸出方向是从轮子650的中心轴线664向外对准波纹介体，以便在使用中对被支撑着的槽进行压凹。(而且压凹销652也可以穿过槽口663向中心轴线664缩回)。
再看图32，对于所示的特定实施例，轮子650是安装在转动轴承665上。较佳的是，轮子650是安装成在使用中它的转动是由向前行进的波纹介体板带动。就是说，轮子650只有在与将被折叠的波纹介体板啮合时才能转动(见图31)。
再看图32，较佳的是，每个波峰658和波谷659有在槽口663两端的足够长的端部延伸段668和669，其用于在对槽的波峰进行压凹的过程中支撑槽口663两端以外的槽。延伸段668和669的长度最好是至少6mm，典型的是至少12mm。通常，槽口663的长度是至少6mm，典型的是至少12mm；以及其宽度是至少0.5mm，典型的是至少0.7mm。
一般地说，压凹销组件652包括一个压凹销伸出/缩回机构，其被构造成能够选择性地使压凹销穿过槽口663伸出去接触进而压凹将被折叠的槽，并且能够选择性地使压凹销穿过槽口663缩回。仔细观看图36-40的描述，将会理解这一过程。
参照图36，其中示意地表示出轮子650啮合于波纹介体672。具体地说，槽673是由轮子650的波谷674支撑着。图36A的部分放大图表示得更清楚。波谷674是各波谷659中的示例性的一个，其中间波峰有一个对应于图32中的槽口663的槽口。
参照图36A，其表示出压凹销677被从表面657沿径向向外推出穿过槽口678，并推压被支撑的槽673。结果，就把槽压凹下去，使其变成了图9的横截面所示的那个形状，这就是初始压凹。(应该注意到，在图9和图36A中，所表示的压凹足够长(或深)，以至使凹陷处(倒过来的波峰)679接触到非波纹薄板680。尽管能达到这样的压凹程度是较佳的，但不是在所有应用中都要求这样。)包括压凹销677的压凹销组件652最好是布置成能使压凹销677这样地穿过图36A中的槽口663向外伸出(a)能够使压凹销伸出到最大程度而达到压凹变形位置681，也就是在压凹销677近似垂直于平板680或由波谷682和683所限定的平面时，能达到最大伸出程度；以及，(b)在槽不再受到支撑时使压凹销677缩回而脱离与槽673的啮合，例如，在上游方向的转角A(见图36)不超过两个波齿距(pitch)，最好是不超过一个波齿距时，就能脱离啮合。这里，所谓“上游方向”是指介体板684向轮子650进给的方向。在图36的情况中，介体板是沿着箭头685的方向运动。这样，686是上游侧而687是下游侧。转角A定义为从中心线或压凹变形位置681顺时针转过的一个角度。应该注意到对于图36所示的布置，在运转中，轮子650是逆时针转动的，如箭头688所示。当然，这样的加工过程也可以被构造成反向转动。
一般地说，最好是在压凹销组件652接触一个槽的峰顶时沿径向向外伸出。这用相当小的角度A就能做到，因为在一个小的角度A时向外推压凹销，实际上就是把它沿着轴线664向外推出，推向槽673并与之接触，这时槽673正好被支撑着，如图36A中的位置681和681a所示。
可以用各种结构使压凹销677伸出和缩回。图35-40描绘了一个特定的压凹销伸出/缩回结构690。它是用多个弹簧顶着压凹销677，每个槽口663里都如此。参照图37和38，它们表示出压凹销677的全貌。压凹销677包括可伸出部分692，在使用中，伸出部分的端头693穿过槽口674对准一个槽伸出。图37的伸出部分692包括斜面的两端694和695，用于较佳地进行压凹变形。图38所示的角部696可以修圆或作成倒角，以免压凹时损伤介体。
端部693是安装在从基部698向外延伸的伸出支承件697上。基部698延伸于其两端端部699和700之间，端部699和700内有可安装弹簧的凹槽701。
基部698包括与伸出支承件697位置相反的上表面703，其功用将在下面说明。
参照图35，其中示意地描绘出在轮子650里的压凹销677被第一和第二圆形弹簧705和06偏压向箭头707的方向。结果，每个压凹销677将随轮子650绕轴承665(见图32)转动，并与相关的槽口663成一线(且协调)。
为了使选择的压凹销677在恰当的时刻穿过槽口663向外伸出，把轮子650安装成绕一个固定不动的圆形凸轮711转动(见图35)。这里所谓“固定不动的”是指在使用中凸轮711不随轮子650转动。
参照图39，凸轮711的外圆表面712包括一个部分712，这个部分逆时针地延伸于凸轮711上的点713和点714之间并且相对于轮子650是恰当地凹进的，以至于路过这一部分的压凹销677能够被完全缩回。另一方面，逆时针地延伸于点717和点718之间的表面部分716是作为凸轮表面，在压凹销677的表面703与它接触时，它就使压凹销677向外穿过槽口663伸出一个恰当的程度而对槽峰顶进行所需要的压凹，通常伸出的长度为槽高度的50％-100％。
参照图39，在压凹销677接触凸轮的上坡表面720时就从最大缩回位置运动到最大伸出位置(见图36)。凸轮的上坡表面720最好被构造成能在图36所示的较佳转角(角度A)范围内使对应的压凹销的向外伸出长度达到槽高度的至少50％-100％。这是为了使伸出的压凹销能够在槽正好被支撑着时对槽进行有效的压凹。
凸轮的下坡表面721能够使压凹销缩回。
在图35中应该注意到在压凹销伸出过程中在轮子650的区域722后面的槽口663是看不见的，尽管压凹销677的基部698是在其内运动。并且，典型地，弹簧705和706是整个的一圈，所有的压凹销677在到达凸轮711的上坡表面720(见图39)之前都被同一对弹簧705和706偏压向轮子650里的台肩723。
图36示出了一个光面的辊子725，其用于支承被轮子650施加压力的介体板684的背面。
C.用内部支撑进行有支撑的压凹的作法，图41-45现在来看图41-45，其中表示出在压凹过程中对槽加以内部支撑的作法。图41描绘了一个内部支撑件730。一般地说，内部支撑件730是一个安装在轴承(未示)上能够绕轴线731a转动的辊子或轮子731。轮子731的外圆表面被构造成能够在压凹过程中给槽提供内部支撑。
请看图42描绘的轮子731的端面。可以看见，表面732包括许多凹槽734，其被构造成可接纳将被压凹的槽的两侧的波谷(或倒过来的波峰)。每相邻两个凹槽734之间有一个压凹支撑部位736，其较佳地包括两个沿径向向外的突起737和738以及它们之间的凹下的中部739。
图43放大地描绘了轮子731的一部分。这里用于定义中部739的“凹下的”一词是指凹槽739的底部739a最好是与凹槽734的底部734a向同一方向凹下，但不一定要凹下一样深。
图43的实施例中，凹槽739和凹槽734凹下同样的深度。典型地并且最好是，凹槽739的底部横截面的半径等于介体板的厚度加上压凹销的厚度的一半。
一般地说，凹槽734以及侧面737和738的表面形状应选择为对应于在压凹过程中将被支撑的波纹介体。凹槽739的尺寸应大致能接纳压凹销的伸出部分和在压凹过程中波纹介体的被压凹的或倒过来的波峰。这种情形表示于图44和45。
当然，凹槽739的尺寸应根据在压凹过程中介体板的两倍厚度和压凹销的厚度将占的空间来确定。以这一方式，在内部支撑下的压凹过程中，介体板不会被撕裂或损坏。
一般地说，在典型的工艺中，图44所示的轮子731是安装在一个轴承上并由行进的介体板740带动而转动，而不是被独立地驱动。这有助于确保被啮合和支撑的介体板槽的对中定位。图44中，箭头741表示介体板740的运动方向，而箭头742表示轮子731的转动方向。
参照图45，其中以标号752标示的介体板740由轮子731提供内部支撑。箭头741表示介体板的运动方向，箭头754表示压凹方向。
当然，如果愿意，用于与内部支撑730类似的一种内部支撑的压凹销可以定位在图32所示的轮子650上。在这样做时，如图46所示，工艺就变成了对波纹介体750内外夹持进行压凹的工艺过程。
在图31的工艺中，是进行中间压凹。对于中间压凹过程，一般地说，压凹可以用类似于图32的轮子650的结构布置进行。就是说，用外部支撑和一个下面支承辊子，后者不包括波纹形的支撑结构。
在某些系统中，可能希望对介体板的一个边缘进行压凹。图47描绘了介体板760的延伸部分。介体板760有中央部分801和两个相反的边缘802和803。介体板760一般包括固定于非波纹薄板811的波纹薄板810。对中央部分801的槽进行压凹的过程可以像图36所示那样进行。对任一边缘802或803的槽进行压凹的过程也可以类似于图36所示那样进行，不用内部支撑，只要压凹销向着非波纹薄板811的方向对准波纹薄板810的波峰。可以沿着波纹薄板810和非波纹薄板811之间的边缘加密封剂，以便完成折叠密封过程。当然，在某些系统中可以用超声波焊接。图47表示对槽的边缘处进行压凹。
在某些情况中，可能希望从非波纹薄板那一面对槽进行压凹。图48表示出这种作法。具体地说，图48表示出波纹薄板850固定于非波纹薄板851。沿着边缘855，把非波纹薄板856揭起离开波纹薄板850的表面860。这就把表面860暴露出来而可与轮子861的波齿啮合。可进行图46所示的内外夹持压凹工艺，沿着箭头880的方向压凹每个波峰，只是这时外部支撑辊子861啮合于表面862，而内部支撑辊子865啮合于表面866。在这样的压凹过程之后，再沿着这一区域把非波纹薄板折回到与波纹薄板850相接触。用这样的作法时，需要在对波纹薄板进行压凹之前对其施加密封剂。
一般地说，只要非波纹薄板851有足够的柔性，就可以进行这种压凹作法。重要的是，波纹薄板和非波纹薄板之间的点焊点应离开要折叠的边缘足够远，以允许把非波纹薄板的边缘部分掀起来。典型地，点焊点到边缘的距离有12mm就足够了。
从上述技术，可以理解对波纹介体板的两端进行压凹的作法。例如，图32的作法可用于压凹波纹介体板的向上凸的波峰，而图48的作法可用于压凹同一波纹介体板的向下凸的波峰。这就可以用于生产下游边缘有被折叠封闭的流进槽和上游边缘有被折叠封闭的流出槽的介体板。
D.辊子的替代装置所表示的特定的折叠装置，特别是压凹装置，都是用较佳的辊子或轮子结构描述的。当然，也可以用替代的装置。例如，如果愿意，可以用连续的皮带构造成能够提供支撑，并且可以在皮带上设置适当的槽口，供压凹销穿过其伸出。但是，所描述的辊子构造最便于制造和使用，典型地，用于压凹的辊子(图32)的直径约为150-300mm，用于支承的辊子(图41)的直径也是约为150-300mm。
E.折叠对于图32、46、47和48所示的任一工艺，都需要随后进行折叠步骤，就是把图36a所示的压凹过程中新形成的两个小波峰900和901相向地折叠，而得到如图15所示的扁褶。这可以用图31所示的辊子572进行。辊子572最好是像以上描述那样的。
IV.某些一般的结论和原则一般地说，上述的各技术可用于制造较佳的波纹形过滤介体构造。在本文中，短语“波纹形过滤介体构造”是指这样的滤器构造，它包括波纹状的介体板，不管这种构造是波纹介体板本身，还是波纹介体板做成了一个整体的如图26和27所示的那种过滤元件或滤芯的形式。
较佳的是，波纹形过滤介体构造包括过滤介体的波纹薄板，而且波纹薄板有以上所限定的直槽和规则的曲线的波浪形的波纹形态。各个槽是这样的，它们中的一组有一端被用规则的折叠结构封闭。每个槽的规则的折叠结构包括至少两个折叠。典型地，对于诸如图15所示的较佳结构，被封闭的槽有四个折叠，其中两个在上面朝内，而另两个在下面朝外。
典型的波纹形过滤介体构造包括一个固定于一个非波纹过滤介体薄板的波纹介体薄板，该波纹介体薄板有被规则的折叠结构封闭的槽。典型地，过滤介体构造包括波纹薄板和非波纹薄板的组合，它们构造成有一组流进槽和一组流出槽的过滤元件或滤芯，流进槽的邻近出口端处被封闭，而使未经过滤的流体流不出去，流出槽的邻近进口端处被封闭，而使未经过滤的流体流不进来。这里“邻近”一词是指被封闭处到邻近的端头的距离不超过槽全长的20％，最好是不超过10％。较佳的是，所述流进槽和流出槽的端部的封闭的至少其中之一是用规则的折叠形态封闭的。在某些情况中，两者都是用规则的折叠形态封闭的。在不用折叠的作法封闭槽的端部时，可以用诸如密封剂的堵塞物或其它方式封闭之。因此，在某些情况中，过滤元件(滤芯)的一组槽的一端是通过折叠加工封闭的，而另一组槽的一端是用密封剂封闭的。
在各种过滤介体构造中，可以把固定在一起的波纹薄板和非波纹薄板卷成盘卷的过滤介体构造。这种盘卷的过滤介体构造可以是圆的，椭圆的，例如运动场跑道那样形状的。在其它一些结构布置中，可以把波纹介体板切割成条片，再把条片叠装起来作为过滤元件。
在一种典型的结构中，规则的折叠结构中添加一些密封剂，以便达到和保持封闭。
并且，本发明提供了一种用于制造过滤介体构造的工艺，这种构造包括成形有流动槽的(典型的是波纹形的)过滤介体薄板，其波纹有曲线的波浪形的波纹形态。这种工艺包括以下步骤(1)使槽的一部分变形(将波峰压凹)以形成至少一个可折叠的小波峰；以及(2)把所述至少一个可折叠小波峰折叠，以将被压凹的槽封闭。典型地，在初始压凹过程中每个槽的波峰变成两个小波峰，随后把它们相向地折叠。
较佳的是，这种工艺可在有曲线的波浪形的波纹形态的波纹介体板上进行。在许多较佳的应用中，波纹形过滤介体薄板是固定于非波纹过滤介体薄板而形成连续的介体板，然后进行把波峰压凹和折叠的步骤。
这种工艺可以把介体板的中间部分的槽压凹并折叠，随后把折叠的部分纵向割开。折叠过程也可以沿着介体板的边缘进行。在沿着边缘进行折叠时，可以把波纹薄板向非波纹薄板方向压，也可以从非波纹薄板那一面压波纹薄板。当然，这样的工艺可以用于折叠不是固定于非波纹介体薄板的波纹介体薄板。
在对槽进行初始压凹变形时槽可以没有支撑，或对槽加以外部支撑或内部支撑，支撑部位和变形部位在槽的纵向处于同一位置并且横向地邻近变形部位。但是支撑不妨碍压凹销使波峰变形。
初始变形(通常就是压凹步骤)可以用压凹轮子进行，随后的折叠步骤用折叠轮子进行。压凹轮子是有波纹形外表面的轮子，用以对槽提供外部支撑，轮子还带有至少一个典型的是许多间隔的压凹销。这些压凹销安装成能够伸出/缩回，使得在进行压凹时压凹销能够从压凹轮子向外伸出并在把槽压凹之后能够缩回。
在一个典型的工艺中，是依靠使非波纹薄板从两个波纹辊之间的啮合处通过来轧制成波纹薄板。在某些工艺中，可以在把非波纹介体薄板轧制成波纹薄板之前对非波纹介体薄板施加密封剂，就是在非波纹介体薄板进入两个波纹成形辊而成形为波纹介体薄板之前把密封剂施加在非波纹介体薄板上。这是很有利的，其理由前面已经讨论了。
应该理解，本发明提供的各种技术或原理和各个例子可以用各种具体的方式来实现和应用，而且都能达到预期的结果。这里的说明和附图都仅仅是示例性的。
权利要求
1.一种槽形过滤介体构造它包括(a)过滤介体的波纹薄板，其有曲线的波浪形的波纹形态；(i)构成各个流动槽的一组槽，每个流动槽有一个由在对应的槽里的规则的折叠结构形成的封闭端；每个槽的规则的折叠结构包括至少四个扁褶。
2.如权利要求1所述的槽形过滤介体构造，其特征在于(a)所述过滤介体的波纹薄板的槽是直的，并且有规则的、曲线的、波浪形的波纹形态。
3.如权利要求1或2所述的槽形过滤介体构造，它还包括(a)固定于过滤介体的波纹薄板的过滤介体的非波纹薄板。
4.如权利要求3所述的槽形过滤介体构造，其特征在于(a)波纹薄板的一个槽的曲线长度和与之对应的非波纹薄板的直线长度之比在1.2-2.0范围内。
5.如权利要求3所述的槽形过滤介体构造，其特征在于(a)所述波纹薄板和非波纹薄板定位在一个滤器内形成延伸于进口端面和出口端面之间的一组流进槽和一组流出槽；(i)各所述流进槽的邻近所述出口端面处被封闭起来，使得未经过滤的流体不能从其流出去以及(ii)各所述流出槽的邻近所述进口端面处被封闭起来，使得未经过滤的流体不能从其流进来。
6.如权利要求5所述的槽形过滤介体构造，其特征在于(a)各所述流进槽的邻近所述出口端面处是用规则的折叠结构封闭的。
7.如权利要求5或6所述的槽形过滤介体构造，其特征在于(a)各所述流出槽的邻近所述进口端面处是用规则的折叠结构封闭的。
8.如权利要求5或6或7所述的槽形过滤介体构造，其特征在于(a)所述规则的折叠结构内包括加进去的密封材料。
9.如权利要求3或4或5所述的槽形过滤介体构造，其特征在于(a)所述波纹薄板和非波纹薄板结合在一起并卷成一种盘卷的过滤介体结构。
10.一种用于制造过滤介体构造的工艺，这种过滤介体构造的波纹形过滤介体薄板具有曲线的波浪形的波纹形态，这种工艺包括以下步骤(a)先使槽的一部分变形而形成至少一个可折叠的小的波峰；以及(b)折叠所述至少一个可折叠的小波峰，以将槽折叠而封闭。
11.如权利要求10所述的工艺，其特征在于(a)被用所述变形步骤10(a)变形的槽是许多有规则的、曲线的、波浪形的波纹形态的槽。
12.如权利要求10或11所述的工艺，其特征在于(a)在进行所述变形步骤10(a)之前，将波纹形的过滤介体薄板固定于非波纹形的过滤介体薄板而形成过滤介体板。
13.如权利要求10或11或12所述的工艺，其特征在于(a)所述变形步骤是一个把过滤介体板的中间的一部分压凹的过程，就是压凹突出于非波纹过滤介体薄板的波纹介体薄板的波峰；(b)所述折叠步骤是一个把过滤介体板的中间的一部分折叠的过程，就是把变形步骤中形成的所述可折叠的小波峰向所述非波纹介体薄板折叠而形成过滤介体板中间的一条折叠带；以及(c)所述工艺还包括沿着所述中间折叠带对所述过滤介体板进行纵向切割的步骤。
14.如权利要求10-13中之任一权利要求所述的工艺，其特征在于(a)所述变形步骤包括压凹槽的波峰的峰顶，使之变成两个可折叠的小波峰；以及(b)所述折叠步骤包括把所述两个小的可折叠的波峰相向地折叠。
15.如权利要求10-14中之任一权利要求所述的工艺，其特征在于(a)所述变形步骤包括用压凹轮子把槽的波峰压凹；以及(b)所述折叠步骤包括用折叠轮子进行折叠。
16.如权利要求10-15中之任一权利要求所述的工艺，其特征在于(a)所述变形步骤包括对选择的用支撑结构加以支撑的槽进行压凹，支撑和将被压凹的区域在纵向处于同一位置，支撑结构包括至少以下两者之一(i)对槽施加的外部支撑；和(ii)对槽施加的内部支撑
17.如权利要求10-16中之任一权利要求所述的工艺，其特征在于(a)所述变形步骤是用压凹辊子进行，这种压凹辊子有(i)被构造成能够在压凹过程中给将被压凹的槽提供外部支撑的波纹状外表面；和(ii)可伸出/缩回的压凹销组件。
18.如权利要求10-17中之任一权利要求所述的工艺，它还包括以下步骤(a)通过使非波纹的介体薄板从一对波纹成形辊之间通过而将其轧制成波纹形的介体薄板；以及(b)在非波纹的介体薄板被轧制成波纹形的介体薄板之前对非波纹的介体薄板施加密封剂。
全文摘要
一种有流动槽的过滤介体(74)，其包括波纹状的过滤介体薄板，其中，各流动槽(120)的一端用在对应的槽里的规则的折叠结构封闭。每个规则的折叠结构有至少四个褶皱。一种用于制造有流动槽的过滤介体板的工艺，它包括将每个槽的波峰的一端压凹变形，使之变成至少一个可折叠的小波峰，随后把小波峰折叠，以封闭槽的这一端。
文档编号B01D46/00GK1678383SQ03821025
公开日2005年10月5日 申请日期2003年1月31日 优先权日2002年7月10日
发明者P·高登, G·L·瑞其特, D·T·瑞斯奇 申请人:唐纳森公司