微粒过滤器以及用于微粒过滤器的制造的方法与流程

文档序号:11574580阅读:325来源:国知局

本发明涉及用于制造用于呼吸防护的过滤器的方法、用于医学的过滤器和仪器过滤器、尤其用于制造过滤微粒的元件。在描述的方法中由面型的过滤介质首先制造折叠组(faltenpaket),从所述折叠组中分出至少一个过滤元件,其中,在分出过滤元件之前、期间或之后,到折叠组和/或过滤元件上施加用于在过滤元件的外边缘的区域中建立边缘密封(kantenabdichtung)的器件。所述过滤元件能够最后放入到壳体中并且在边缘密封的区域中至少逐点地与壳体粘合。以这种方式提供过滤器、尤其微粒过滤器,其具有壳体以及放入到壳体中的并且与壳体连接的、由折叠的过滤纸构成的过滤元件。



背景技术:

已知的过滤器划分为气体过滤器、微粒过滤器以及组合的气体微粒过滤器。本发明基本上涉及微粒过滤器或组合过滤器的微粒过滤器部件以及用于其制造的方法。在此本发明重要的是过滤微粒的元件的结构以及所述元件的相对于壳体的密封。这样的过滤器能够以优选的方式与气体过滤组合并且尤其用于呼吸防护或医学的过滤器或用作仪器过滤器。

在提供过滤元件中始终成问题的是,所述过滤元件流动技术上呈现如下阻抗,所述阻抗必须由使用者在呼吸时来克服。由此引起对于使用者的除了实际上的活动之外还出现的负担。

这样的带有折叠的过滤纸的过滤元件例如由文件de69412268t2已知。描述的过滤元件基本上具有矩形的壳体,到所述壳体中插入折叠的过滤纸作为过滤元件。过滤纸的折叠在此首先地进行,由此实现尽可能大的流动横截面,从而减少过滤元件的流动阻抗。除了之前描述的过滤元件连同矩形的壳体和折叠的过滤元件之外此外已知所谓的环过滤器,在其中过滤器的折叠同心布置。尤其对于圆的壳体而言通常将环过滤器用作过滤微粒的元件。所述环过滤器由过滤纸构成,所述环过滤器直接地在制造过滤纸时以环折叠的形式来产生。环过滤器能够由于其结构形式良好地在圆的壳体中例如通过夹持来微粒不可透地密封。然而在这种环过滤器处不利的是,由于其制造而能够制造出宽的折叠和大的折叠间距和因此仅仅非常小的过滤面,从而流动阻抗和由此在呼吸时的阻抗对于使用者而言是相对大的。

出于这种原因制造多次过滤微粒的过滤器,方式是从由面型纸(flächenpapier)构成的平行折叠组中产生相应的过滤元件。在此将过滤纸(其通常被提供为轧辊物品(rollenware))锯齿形地设立成平行的折叠。折叠组的稳定性由所谓的间距保持件保证,所述间距保持件与过滤元件的折叠连接并且将所述折叠在其形状方面来保持。这样的折叠组如由文件de69412268t2已知的那样放入到矩形的壳体中并且相对于所述壳体来密封,方式是借助于热熔粘结料(heißkleber)在框架和过滤组的外边缘或所述外边缘的边缘密封之间产生连接。

矩形的折叠组虽然提供能够相对良好地制造的边缘密封的优点,但受限于该形状、即矩形形状,因为边缘密封仅仅垂直于纸的工作方向来产生。此外由热施覆的胶料轨迹(leimspuren)和边缘密封和热熔粘结料构成的组合为了所述组合在微粒过滤器的壳体中的密封出于工序安全性的原因不是最佳的。在过滤元件和壳体之间的间隙和由此设置成用于密封的空间越大,则能够使用的过滤面越小。

在使用圆的壳体的情况下(如其例如在带有根据en148-1或iso17420-3的rd-40联接件的过滤器中使用的那样)从折叠的纸中切出圆的折叠组,以便充分利用过滤器壳体的最大可行的面。在这种情况中将在过滤组和壳体之间的间隙通常进行浇铸(ausgegossen)或将用于边缘密封和与壳体的密封的粘结料离心(eingeschleudert)到间隙中。

在已知的微粒过滤器方面和尤其在用于所述微粒过滤器的制造的方法方面成问题的是,在制造合适的过滤元件时密封通过施加边缘密封直接地在制造折叠组时进行并且由此不能够使用所提供的过滤面的一部分。此外通常产生过滤纸的必须作为废品来丢弃的区段的大的量。这呈现为巨大的成本消耗。此外制造技术上通常相对消耗的是,在过滤组和容纳所述过滤组的过滤器壳体之间建立可靠的密封。



技术实现要素:

以之前描述的技术上的解决方案和由此引起的问题为出发点,本发明的任务在于,如下改进过滤微粒的过滤器以及其制造,使得一方面以相对简单的器件在过滤元件和壳体之间实现可靠的密封并且另一方面使得过滤纸的废品(所述废品在制造合适地成形的折叠组时出现)最小化,首要地没有显著提高过滤器的呼吸阻抗。待给出的技术上的解决方案应该能够在此简单地在标准制造工序中集成或但呈现为相对简单的制造工序。

上面描述的任务利用根据权利要求1的用于制造过滤器的方法以及根据权利要求12的过滤器来解决。本发明的有利的实施方式为从属权利要求的主题并且在下面的描述中部分地参考图来进一步阐述。

本发明涉及用于制造用于呼吸防护的过滤器的方法、用于医学的过滤器和仪器过滤器,在所述方法中提供面型的过滤介质并且将其折叠成折叠组并且从折叠组中分出至少一个过滤元件。过滤元件能够接着放入到壳体中并且至少逐点地与壳体、例如借助于合适的夹持或通过粘结或引入泡沫(einschäumen)来连接。

备选地能够通过成形起泡(formschäumen)将过滤元件如下周围起泡(umschäumt),使得通过泡沫和/或放入部件产生联接几何结构,借助于所述联接几何结构能够将微粒过滤器微粒密封地优选地通过夹持联接到过滤器壳体、面具或其它的呼吸联接件处或到鼓风机过滤仪器处。联接到过滤元件处的成形泡沫元件在此以优选的方式在过滤元件和壳体元件、面具或结构部件(空气流引导通过所述结构部件)之间建立间接的、尤其微粒密封的连接。

根据本发明的解决方案如下出众,即从折叠组中分出的过滤元件放入到壳体中或由模具、尤其由成形泡沫元件包围,其中,保证了到过滤元件的布置在周缘侧的外边缘上施加有泡沫和/或粘结剂用于至少部分地边缘密封。只要过滤器放入到壳体中并且与所述壳体连接,则以这种方式至少局部在过滤元件和壳体之间建立微粒密封的连接。在使用模具或成形泡沫元件(所述成形泡沫元件将过滤元件在其外边缘处包围)时周围起泡的微粒过滤器的外轮廓呈现为联接几何结构。本发明的重要的技术上的特征因此为借助于泡沫或粘结剂建立边缘密封,从而一方面实现过滤介质的最佳的面使用并且另一方面比在已知的解决方案中更好地利用现有的结构空间。在此还有利的是,周缘侧的边缘密封和过滤元件与壳体的连接在一个工作步骤中进行。

本发明关于制造过滤器的重要的特征在于,过滤元件如下从折叠组中分出,使得过滤元件在处于垂直于过滤器的主流进方向的平面中具有至少三个角并且由此对于如下过滤器是有利的,所述过滤器至少部分地通过转动联接到仪器或呼吸联接件处。这能够不仅为圆的而且为n角的壳体。根据这种实施方式,垂直于过滤器的主流进方向布置的平面理解成如下平面,在所述平面中存在有在其装入位置中位于壳体中的过滤元件的横截面。

在该技术上的解决方案中重要的是,以简单的方式能够制造过滤元件并且使得过滤纸的积累的废品最小化。如此实施成n角(其中,n>2)的过滤元件最后放入到带有至少部分地弯曲的或实施成n角的外壁的壳体中并且将在过滤元件的外边缘和壳体壁之间的间隙优选地用泡沫填充(ausgeschäumt)或浇铸。从折叠组中分离出来的过滤元件在此如下实施成多角的,使得在朝折叠组的俯视图中、也就是说在朝所述折叠的顶部或凹处的视角中,在外边缘处形成至少三个角。

过滤元件从折叠组中的分出能够不仅借助于切割方法、尤其所谓的激光切割,通过超声或利用机械的刀具,而且利用合适的冲裁方法来实现。

根据本发明的一种特别的实施方式,将折叠组和/或从折叠组中已经分出的过滤元件与至少一个用于使折叠形状稳定化的间距保持件连接。为了建立所需的稳定性为此到折叠组或已经分出的过滤元件上施覆胶料轨迹。此外可想到,设置有附加的和一起折叠的或之后置放的网型覆层,利用所述网型覆层保证折叠的形状稳定性。根据另一实施方式设置成,间距保持件以梳的形式来实施,其插入到已经建立的折叠中以用于所述折叠的稳定化。

根据本发明的另一实施方式设置成,作为用于建立边缘密封的器件至少部分地提供胶料并且到折叠组上至少局部地施覆胶料轨迹,所述胶料轨迹用作间距保持件和/或用作边缘密封。优选地在此使得胶料轨迹首先施加到折叠组上并且从折叠组中接下来将过滤元件如下分离出来,使得分离面处在胶料轨迹的区域中。以这种方式相对简单地保证,从折叠组中分出的过滤元件立即具有边缘密封并且为了建立合适的边缘密封不需要另外的方法步骤。

经折叠的、并且由此制成期望的折叠组的过滤纸优选地提供为轧辊物品。根据本发明的过滤元件(在其中过滤纸被折叠并且从优选地已经具有间距保持件和/或合适的胶料轨迹的折叠组中将过滤元件最后分出)的制造通常使得过滤纸的边角料或废品最小化。以优选的方式实现这一点,方式是各个的过滤元件具有三角的、四角的或尤其六角的外轮廓。各个的剖面在此优选地直接地处于相邻,其中,分离优选地在胶料轨迹的区域中进行,从而一方面边角料减少到最小并且分出的、多角的过滤元件在其外边缘处已经具有边缘密封。备选地边缘密封能够根据本发明在壳体中或在模具中通过起泡产生。

利用根据本发明的方法因此使得过滤纸的废品材料的量最小并且同时提供用于建立用于n角的折叠组、尤其用于六角的折叠组的边缘密封的方法。

根据本发明的一种特别的实施方式,用于多角的折叠组的边缘密封的建立通过从胶料喷嘴到过滤纸或到折叠组的相对运动来保证。优选地所述相对运动同步于纸的折叠进行,由此保证将胶料均匀并且可重复地施加到折叠组的边缘上或尤其到之后分出的过滤元件的外边缘上。只要过滤元件应该具有六角的外轮廓,则进行锯齿形地施加胶料。

为了以特别合适的方式实现过滤器相对于壳体的密封,在本发明的一种特别的改进方案中在过滤元件和壳体壁之间的间隙用泡沫填充和/或浇铸。在此密封优选地借助于泡沫、尤其利用聚氨酯泡沫进行。边缘密封以这种方式可靠地产生,无关于存在哪个由于制造公差会不同的间隙形状或间隙大小。备选地或补充性地可想到,使粘结剂离心到在过滤元件和壳体内壁之间的间隙中。优选地在此将热熔粘结料用作粘结剂。

根据一种备选的技术上的解决方案折叠组不是放入壳体中并且至少局部与所述壳体连接,而是使得折叠组以合适的方式周围起泡,从而能够制成外轮廓并且折叠组能够微粒密封地优选地通过夹持联接到过滤器壳体、面具或其它的呼吸联接件处或到鼓风机过滤仪器处。就此而言原则上不重要的是,外轮廓具有哪个几何结构的形状。尤其不必要的是,外轮廓的横截面具有多角的边。反而在这种情况中同样可想到,凝固的泡沫的外轮廓或边至少局部弯曲,其中,折叠组以相当特别合适的方式由成形泡沫元件包围,所述成形泡沫元件实现相对于圆圈状的过滤器壳体的微粒密封的密封。

根据本发明的另一特别的实施方式使得直接地联接到过滤元件的外边缘处的区域自由地用泡沫填充。因此没有设置限定的外轮廓。通过使用合适的泡沫材料、尤其聚氨酯泡沫保证了,实现过滤元件的所需的边缘密封,而不必采取特别的措施。就此而言绝对可想到,在其中实行自由的用泡沫填充的区域位于在过滤元件和壳体的壁之间的间隙之内,所述间隙具有如下宽度,即所述间隙没有完全用泡沫填充或浇铸,而是保证边缘密封的泡沫或粘结料仅仅位于间隙之内。

在本发明的另一改进方案中可想到,六角的折叠组分别满足需要地放入到带有不同的轮廓的壳体中。通过使用用于填充在过滤组和壳体之间的间隙的粘结料或泡沫能够在此使用不同的壳体形状和间隙大小。此外可想到,将成形泡沫用于产生泡沫的界定的外部的轮廓,以便将以这种方式周围起泡的过滤元件作为预编组的结构组合件插入到微粒过滤器的或组合式过滤器的壳体中。同时通过所述泡沫、尤其通过在泡沫和壳体的配对轮廓之间的轻微的压配合,保证在过滤元件和壳体之间的可靠的密封。

根据本发明的另一变型方案,建立到呼吸联接件处的直接的联接,方式是成形泡沫一并呈现为起连接作用的元件或一并集成相应的放入部件并且同时将其微粒密封地封闭。如已经标明的那样,此外可想到,将间隙通过自由的用泡沫填充在没有界定的外轮廓的情况下来实施以用于实现起过滤作用的元件和壳体的微粒密封的连接。同样可想到,设置有中间元件,其又例如插入到组合过滤器中并且在该处密封。

附图说明

在下面将本发明在没有限制通常的本发明思想的情况下按照特别的实施方式参考图来进一步阐述。在此:

图1:示出带有施加的胶料轨迹的折叠组;

图2:示出带有六角的过滤元件连同由合成材料制成的附加的边缘密封的过滤器,所述过滤元件被引入泡沫到过滤器壳体中;

图3:示出周围起泡的过滤元件,其通过成形泡沫获得了界定的外部的轮廓并且插入到圆圈状的壳体中;

图4:示出圆圈状的过滤元件,其被一同引入泡沫到圆圈状的壳体中;以及

图5:示出过滤元件,其借助于自由的起泡固定在壳体中并且相对于壳体密封。

附图标记列表

1过滤器

2过滤元件

3过滤器壳体

4壳体壁

5边缘密封

6折叠组

7过滤元件的外边缘

8间距保持件

9间隙

10泡沫

11折叠

12胶料轨迹

13粘结剂

14合成材料框架

15成形泡沫元件。

具体实施方式

图1以透视的视图示出平行折叠板,其由首先被提供为轧辊材料的过滤纸制造而成。为了产生所需的过滤元件2,首先将平行的折叠11引入到轧辊材料中,平行折叠板分成单个的折叠组6并且最后将带有相应所需的外轮廓的过滤元件2从折叠组6中分离出来。

为了在将所需的过滤元件2从折叠组6中分离出来之后保证足够的边缘密封5,到平行折叠板上已经在产生单个的折叠组6之前相应施加胶料轨迹12,所述胶料轨迹同时保证产生的折叠11的形状稳定性。可选地可想到,边缘胶合5在之后的时间点上尤其借助于用于在过滤器1和壳体3之间建立连接的泡沫10或粘结剂13来实现。

从折叠组6中最后将过滤元件2分离出来并且在壳体3中密封,方式是通过泡沫10或热熔粘结料13在过滤元件2的外边缘7和过滤器1的壳体3之间建立连接。原则上就此而言可想到,或者将过滤元件2放入到相应设置的壳体结构部件中并且在过滤元件2的外边缘7处、尤其于在过滤元件2的外边缘7和结构部件壁之间的间隙9中,施加或引入泡沫10或粘结剂13,但或者将过滤元件2的外边缘7利用泡沫10来包围,优选地以如下方式,使得形成带有界定的外轮廓的元件,并且嵌入到泡沫10中的过滤元件2与壳体结构部件例如通过夹入来连接。在此原则上相应不重要的是:是过滤元件2具有带有多个角的外轮廓,周缘面至少部分地弯曲,但还是过滤元件2的穿流的横截面甚至实施成圆形。

根据本发明的第一方面,从折叠组6中分离出来大量过滤元件2,所述过滤元件在横向于过滤器1的主流进方向的平面中具有至少三个、优选地六个角。这些关于外边缘7的轮廓多角的过滤元件2能够现在分别插入到壳体3中。

所使用的壳体3至少局部多次地具有弯曲的壳体外壁。在此有意识地考虑,在壳体壁4和放入的过滤元件2之间保留间隙9。这种在过滤元件2和壳体壁之间的间隙9完全或部分地填充有泡沫10或粘结料并且在泡沫10或粘结剂13硬化之后产生可靠的边缘密封5。

就此而言可想到,将间隙9完全填充或但例如通过自由起泡如下引入泡沫或粘结带(schaum-oderkleberaupe),使得过滤元件2在壳体3之内固定并且同时向外密封到所需的程度上。

于在图2中示出的实施例中设置有圆圈状的壳体3,到所述壳体中插入带有六角的外轮廓的过滤元件2。六角的过滤元件2在这种情况中具有合成材料框架14,所述合成材料框架将过滤元件2在所述过滤元件的外边缘7处来包围并且因此同样具有六角的轮廓。过滤元件6与合成材料框架14微粒密封地连接,从而原则上不需要另外的密封。在示出的实施例中将过滤元件2连同合成材料框架14布置在带有圆圈状的外轮廓的过滤器壳体3之内,其中,过滤元件2连同合成材料框架14在形成成形泡沫元件15的情况下周围起泡并且最后一起连同成形泡沫元件15在过滤器壳体3中通过夹入抵靠壳体壁4地来固定。然而一般可想到,在过滤元件2的外边缘处附加地设置有边缘密封5,所述边缘密封借助于胶料(所述胶料最初施加到待折叠的过滤纸或折叠组6上)。

此外图3示出带有圆形的横截面的过滤器壳体3,到所述过滤器壳体中引入过滤元件2。过滤元件2在这种情况中如下周围起泡,使得过滤元件2一起连同成形泡沫元件15(所述成形泡沫元件一方面保证边缘密封并且另一方面保证相对于壳体壁4的密封)在壳体3中通过夹入来固定。以优选的方式,成形泡沫元件15的外直径相较于壳体4的内直径为此具有轻微的过量,从而过滤元件2连同成形泡沫元件15在壳体中可靠地夹入。

在图4中示出带有圆圈状的外轮廓的过滤元件,所述过滤元件固定在带有同样圆圈状的外轮廓的过滤器壳体3中。在这种特别的技术上的设计中将在过滤元件2的外边缘7和壳体壁4之间的间隙9借助于泡沫10填充。泡沫完全填充间隙9并且在此不仅保证过滤元件2的边缘密封5而且保证过滤元件2在壳体3之内的所需的固定。

图5示出过滤器壳体3,所述过滤器壳体没有圆圈状的横截面而是仅仅具有至少部分地弯曲的外轮廓,如所述外轮廓通常、尤其在用于所谓的半截面具(halbmasken)的过滤器中所使用的那样。为了制造呼吸防护过滤器1首先制造带有多角的外轮廓的过滤元件2并且将所述过滤元件放入到壳体3中。为了固定过滤元件2将过滤元件2自由地周围起泡并且在过滤元件2和壳体壁4之间的间隙9不完全填充,而是通过自由的起泡引入合适的材料的必要的量,所述材料还保证必要的边缘密封5。以这种方式产生一类泡沫带(schaumraupe),其完全包围过滤元件2并且将所述过滤元件在壳体之内固定。备选地或补充性地能够将边缘的密封在此通过将胶料设置在外边缘7处来实现。

如上面的实施方案示出了的那样,根据本发明的解决方案尤其如下出众,即通过使用泡沫10或液态的粘结剂13使得过滤元件2在过滤器壳体3中的固定在过滤元件的同时的边缘密封5的情况下能够以相对简单的方式实现。大的优点在此还在于,过滤器壳体3和过滤元件2(它们具有不同的外轮廓)能够简单地、成本适宜地并且仍然工序可靠地与彼此组合。

根据本发明的一种特别的设计方案,到过滤器壳体3中(其至少部分地具有弯曲的外壁)插入有多角的过滤元件2。在此能够考虑,在壳体壁4和过滤元件2之间保留间隙9,因为不仅过滤元件2在壳体3之内的固定而且边缘密封5通过引入泡沫10或粘结剂13(所述泡沫10或粘结剂13能够进行离心)来保证。如提及的那样,间隙不必在每种情况中完全填充。

相对于已知的呼吸防护过滤器,根据本发明的技术上的解决方案如下出众,即通过在过滤元件外边缘的区域中在制造过滤器期间使用泡沫或液态的粘结剂能够实现巨大的工序改善。此外通过使用多角的过滤元件使得过滤器材料的边角料或废品减少到最小。

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