本发明涉及一种用于在容器的部件上布置气体过滤器的方法和设备。更具体地，本发明涉及一种用于在容器的部件上布置包括过滤材料的过滤层及覆盖材料的覆盖层的气体过滤器的方法和设备。
背景技术：
根据现有技术，在容器上布置类似的气体过滤器的过程由两个独立的阶段组成。在第一阶段生产气体过滤器自身，之后在第二阶段将所生产的气体过滤器布置在容器上。
通过使用一方面制造上述过滤器而另一方面放置过滤器用的两种不同的生产线和机器，使得在容器上布置这样一种气体过滤器的过程变得复杂且耗时。
us4318406公开了一种造口袋用的通气过滤器。该通气过滤器由三个层构成，其中，中间层包括位于两个透气材料层之间的碳布。所述三个层通过环形焊缝彼此固定。还记载了两个不同的实施例，其中，所述三层过滤器通过第四个层被固定至造口袋。根据第一实施例，所述第四个层是具有比所述三层过滤器的外周更大的外周的材料层，其中，所述第四个层通过该第四个层的外周处的黏接层或者焊缝，从所述三层过滤器的上方抵靠并固定在造口袋上。根据第二实施例，所述第四个层是位于所述造口袋与所述三层过滤器之间的黏接层。所述三层过滤器的操作是基于碳布内的活性炭的存在。
us4120715公开了一种用于制造us4318406中记载的所述通气过滤器的方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于在容器的部件上布置气体过滤器的改良的方法，以及提供一种执行该方法的设备。本发明的另一个目的是提供一种用于在容器的部件上布置气体过滤器的简化的、更为有效的、且更便宜的方法。
根据本发明的一个方面提供一种用于在容器的部件上布置包括过滤材料的过滤层和覆盖材料的覆盖层的气体过滤器的方法。该方法包括：为容器的部件设置凹部，用所述过滤层和所述覆盖层覆盖所述凹部，其中，所述过滤层位于所述容器的部件与所述覆盖层之间。该方法还包括，通过布置焊缝以使这些焊缝之间形成填充有所述过滤材料的通道，而将所述过滤层和所述覆盖层焊接至所述容器的部件上，所述通道旨在使所述容器的内部与所述容器的外部区域之间能够进行气体交换。
本发明的实施例尤其基于以下认识：通过将所述过滤层和覆盖层直接焊接到所述容器的部件上，可以在一条生产线内将气体过滤器安装在所述容器上。通过下述方式将现有技术中的上述两个阶段减少至一个阶段：即，布置焊缝，所述焊缝将所述过滤层和所述覆盖层固定在所述容器的部件上，并且延伸超过所述凹部，以使这些焊缝之间形成填充有过滤材料的通道。因此能够节省与维护两条独立生产线、供应两台不同机器等相关联的成本。与现有技术的方法相比，根据本发明的方法还可使气体过滤器更快速、更有效地布置在容器上。
本领域技术人员将理解，为容器的部件设置凹部的步骤可以以不同方式进行。可以提供已经设置有凹部的容器或容器的部件，例如盖子。替代地，可提供不具有凹部的容器或容器的部件，其中，在容器上设置凹部的步骤包括在容器或容器的部件上设置凹部。容器通常由不同的部件组成，例如底壁、多个侧壁、以及可移除的盖子。但是，容器也可以是包括一个或多个袋壁的选择性密封袋。
对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可通过将气体过滤器布置在容器的可松脱或者可移除的部件(例如盖子)上，或者布置在容器的固定部件(例如底壁、侧壁、或袋壁)上而将所述气体过滤器布置在所述容器上。对于本领域技术人员而言同样显而易见的是，能够通过在容器的可松脱或者可移除的部件(例如盖子)上或者在容器的固定部件(例如底壁、侧壁或袋壁)上设置凹部而使所述容器具有凹部。
所述过滤层可以是过滤条、过滤薄片、过滤片、过滤舌或者过滤贴片。所述覆盖层可以是覆盖条、覆盖薄片、覆盖片、覆盖舌或者覆盖贴片。
在一个示例性实施例中，所述气体过滤器为空气过滤器。空气过滤器的一个例子是高效微粒空气(hepa)过滤器。在一个优选实施例中，所述过滤材料为非织造材料，所述气体过滤器为hepa过滤器。与其他类型的气体过滤器，例如基于活性炭的气体过滤器相比，hepa过滤器具有更长的寿命。基于活性碳的过滤器具有化学作用并结合杂质，但是，当这种过滤器的过滤表面对于杂质饱和时，该过滤器将不再起作用。相比之下，hepa过滤器的作用是基于在非织造材料的随机取向的纤维之间进行杂质的机械捕获，由此，饱和将发生得不那么快。然而，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，本发明的原理可以应用于各种类型的气体过滤器。
在一个示例性实施例中，将所述过滤层和所述覆盖层焊接到所述容器的部件上包括布置延伸超过所述凹部的焊缝。
在一个优选实施例中，所述过滤层和所述覆盖层在覆盖所述凹部的期间内均至少完全覆盖所述凹部。这确保除了通过填充有过滤材料的所述通道发生气体交换以外，不会通过所述凹部发生其他的气体交换。并且，在这种方式下，确保了所使用的过滤材料和覆盖材料的量是理想的。当凹部保持狭窄时，不必降低容器的部件乃至容器本身(其通常由更硬的塑料组成)的强度。另一方面，现有技术中的气体过滤器通常放置于更大的凹部内，在较大的凹部内，所述凹部与所述过滤器之间的空间差异被柔性塑料所吸收，由此，所述容器可能失去强度。
在一个示例性实施例中，所述过滤层和所述覆盖层均延伸超过整个凹部的边缘至少1mm的距离。所述过滤层和所述覆盖层延伸超过所述边缘的距离决定了所形成的通道或者管道的长度。因此，在所述凹部的两侧上形成通道，由此，所述容器的内部与所述容器外侧的区域之间能够发生气体交换。
在一个示例性实施例中，所述焊缝布置为使得填充有过滤材料的所述通道的纵向方向取向为平行于所述容器的部件。由此，能够在不改变所述过滤器的厚度的情况下，以有利的方式布置更短或更长的通道。
在一个优选实施例中，执行所述焊接，使得所述焊缝从所述凹部的边缘延伸到所述覆盖层的边缘。由此，气体能够从所述容器内依次经由所述凹部、所述凹部的边缘、填充有过滤材料的通道、以及所述覆盖层的边缘而移动至所述容器的外部区域。反向的移动也是可能的，其中，气体能够从所述容器的外部区域依次经由所述覆盖层的边缘、填充有过滤材料的通道、所述凹部的边缘、以及所述凹部而移动至所述容器的内部。
在一个示例性实施例中，执行所述焊接，使得填充有过滤材料的所述通道在平行于所述焊缝的纵向方向上具有与过滤效果有关的长度。因此，根据所期望的应用，可以依照所期望的过滤作用来调整填充有过滤材料的所述通道的长度。当需要更好的过滤效果时，可以设置更长的填充有过滤材料的通道。
在一个优选实施例中，执行所述焊接，使得能够通过填充有过滤材料的所述通道发生深层过滤。与表面过滤相比，深层过滤的优点在于，在深层过滤的情况中过滤材料的饱和发生得没那么快，由此，与基于表面过滤的气体过滤器的寿命相比，基于深层过滤的气体过滤器具有更长的寿命。
在一个优选实施例中，所述焊缝布置为使得所述容器的内部容积与所述容器的周围区域之间的气体交换仅能经由填充有过滤材料的所述通道进行。在一个实施例中，这可以通过下述方式实现：即，不仅跨过所述凹部地布置所述焊缝，还在所述凹部的两侧上布置焊缝，该焊缝基本平行于跨过所述凹部布置的所述焊缝，并沿着所述覆盖层和所述过滤层的整个宽度，以此，这两个层均以密封的方式与所述容器连接。
在一个示例性实施例中，将所述过滤层和所述覆盖层焊接至所述容器上包括使用带肋焊接体进行焊接，其中，所述容器的部件通过支撑件被支撑在所述凹部所在的平面内。根据这样一个实施例，其中，在所述容器的部件通过支撑件被支撑的同时，将带肋或带齿焊接体抵在所述覆盖层的侧边，能够布置与所述焊接体的肋或齿相对应的焊缝。在现有技术的实施例中，必须通过将过滤器焊接到柔性薄膜条上，然后在这些柔性薄膜条之间将过滤材料限制在通道或者管道内，来生产过滤器。然而，由于上述柔性条易于相对于彼此发生移位，这将引起生产上的困难。但是，本发明允许使用柔性覆盖层和更硬的表面(容器的部件)，由此能够解决互相移位的问题。
在一个示例性实施例中，所述支撑件是平坦的。
在一个替代实施例中，所述支撑件具有肋，使得所述肋对应于所述带肋焊接体的肋。在该实施例中，将所述过滤层和所述覆盖层焊接至所述容器的部件包括使用所述带肋焊接体进行焊接，其中，所述容器的部件通过所述带肋支撑件的肋被支撑在所述凹部所在的平面内。在焊接过程中，所述带肋支撑件和所述带肋焊接体被定位，使得所述带肋支撑件的肋位于与所述带肋焊接体的相应的肋相对的位置。所述带肋焊接体的每个肋优选位于与所述带肋支撑件的相应的肋基本直接相对的位置。
在一个优选实施例中，所述带肋焊接体为带肋超声焊极，所述支撑件为平砧。
在一个示例性实施例中，根据本发明的方法包括，在覆盖所述凹部之前，将所述过滤层和所述覆盖层彼此连接。例如，该连接可以是静电连接或者以粘附的方式实现的连接。由此，所述过滤层和所述覆盖层的定位过程得到简化。在一个优选实施例中，所述过滤层和所述覆盖层具有基本相同的宽度。
在一个优选实施例中，根据本发明的方法包括，在进行焊接前，在覆盖所述凹部的期间将所述过滤层和所述覆盖层固定。所述过滤层和所述覆盖层的定位能够以此而得到改进，并且在进行最终的焊接之前即可非常精确地进行定位。在一个实施例中，以点焊(pointwelds)或者点焊接(pointsolders)的方式固定所述过滤层和所述覆盖层。
与根据本发明的第一方面的用于在容器的部件上布置气体过滤器的方法的上述实施例有关的手段和优点可以同样应用于分别依照本发明的第二、第三、和第四方面的具有以这种方式布置的气体过滤器的容器、具有所布置的气体过滤器的容器的部件、以及用于在容器的部件上布置气体过滤器的设备的实施例。
根据本发明的第二方面提供一种具有依照权利要求1至14中任意一项的方法所布置的气体过滤器的容器。根据本发明的第三方面提供一种具有凹部的容器的部件，其中，所述容器的部件内的凹部的上方布置有包括过滤材料的过滤层和覆盖材料的覆盖层的气体过滤器。所述凹部上覆盖有所述过滤层，所述过滤层位于所述容器的部件与所述覆盖层之间。所述焊缝布置为，使得所述焊缝之间形成填充有过滤材料的通道，所述通道旨在使所述容器的内部与所述容器的外部区域之间能够进行气体交换。
根据一个优选实施例，所述过滤材料为非织造材料，所述气体过滤器为hepa过滤器。
根据所述容器的部件的一个示例性实施例，所述过滤层和所述覆盖层至少完全覆盖所述凹部。
根据一个优选实施例，所述过滤层和所述覆盖层延伸超过整个凹部的边缘至少1mm的距离。
根据一个示例性实施例，所述焊缝布置为使得填充有过滤材料的所述通道的纵向方向取向为平行于所述容器的部件。
根据一个优选实施例，所述焊缝布置为使得所述焊缝从所述凹部的边缘延伸到所述覆盖层的边缘。
根据一个示例性实施例，所述焊缝布置为使得填充有过滤材料的所述通道在平行于所述焊缝的纵向方向上具有与过滤效果有关的长度。
根据一个优选实施例，所述焊缝布置为使得能够通过填充有过滤材料的所述通道发生深层过滤。
根据一个示例性实施例，所述容器的部件为包括盖子、侧壁、容器底部、以及袋子底部的部件的组中的至少一个部件。
根据本发明的第四方面提供一种用于在容器的部件上布置包括过滤材料的过滤层和覆盖材料的覆盖层的气体过滤器的设备。所述设备包括：开槽装置，其配置为在容器的部件上提供凹部；定位装置，其配置为对所述过滤层和所述覆盖层进行定位，使得容器的部件内的凹部被所述过滤层和所述覆盖层覆盖，其中，所述过滤层位于所述容器的部件与所述覆盖层之间。所述设备还包括焊接装置，其用于将所述过滤层和所述覆盖层焊接到所述容器的部件上，所述焊接装置配置为，布置焊缝，使得所述焊缝之间形成填充有过滤材料的通道，所述通道旨在使所述容器的内部与所述容器的外部区域之间能够进行气体交换。
根据一个优选实施例，所述过滤材料为非织造材料，所述气体过滤器为hepa过滤器。
在一个优选实施例中，所述焊接装置配置为，布置延伸超过所述凹部的焊缝。
在一个示例性实施例中，所述定位装置配置为，对所述过滤层和所述覆盖层进行定位，使得所述过滤层和所述覆盖层至少完全覆盖所述凹部。
在一个优选实施例中，所述定位装置配置为，对所述过滤层和所述覆盖层进行定位，使得所述过滤层和所述覆盖层均延伸超过整个凹部的边缘至少1mm的距离。
根据一个示例性实施例，所述焊接装置配置为，布置焊缝，使得填充有过滤材料的所述通道的纵向方向取向为平行于所述容器的部件。
根据一个优选实施例，所述焊接装置配置为，执行焊接，使得所述焊缝从所述凹部的边缘延伸至所述覆盖层的边缘。
根据一个示例性实施例，所述焊接装置配置为，执行焊接，使得填充有过滤材料的所述通道在平行于所述焊缝的纵向方向上具有与过滤效果有关的长度。
根据一个优选实施例，所述焊接装置配置为，执行焊接，使得能够通过填充有过滤材料的所述通道发生深层过滤。
在一个示例性实施例中，所述焊接装置配置为，布置所述焊缝，使得所述容器的内部容积与所述容器的周围区域之间的气体交换只能经由填充有过滤材料的所述通道进行。
在一个优选实施例中，所述焊接装置包括带肋焊接体和支撑件，所述带肋焊接体配置为将所述过滤层和所述覆盖层焊接至所述容器的部件上，其中，所述容器通过所述支撑件而被支撑在所述凹部所在的平面内。在一个示例性实施例中，所述支撑件是平坦的。
在一个替代实施例中，所述支撑件具有肋，使得该肋对应于所述带肋焊接体的肋。在该实施例中，将所述过滤层和所述覆盖层焊接至所述容器的部件上包括使用所述带肋焊接体进行焊接，其中，所述容器的部件通过所述带肋支撑件的肋而被支撑在所述凹部所在的平面内。在焊接过程中，所述带肋支撑件和所述带肋焊接体被定位，使得所述带肋支撑件的肋位于与所述带肋焊接体的相应的肋相对的位置。所述带肋焊接体的每个肋优选位于与所述带肋支撑件的相应的肋基本直接相对的位置。
在一个示例性实施例中，所述带肋焊接体为带肋的超声焊极，所述支撑件为平砧。
在一个优选实施例中，根据本发明的所述设备包括连接装置，所述连接装置用于将所述过滤层与所述覆盖层彼此连接。
在一个示例性实施例中，根据本发明的所述设备包括固定装置，所述固定装置用于在所述焊接装置将所述过滤层和所述覆盖层焊接到所述容器上之前，将所述过滤层和所述覆盖层固定在所述容器上。
附图说明
通过阅读对本发明的非限制示例性实施例的以下详细说明，尤其是在结合附图阅读的情况下，本发明的优点将变得显而易见，其中：
图1a-1e示意性地示出了根据本发明的用于在容器的部件上布置气体过滤器的方法的一个实施例的步骤；
图2示意性地示出了用于在容器的部件上布置气体过滤器的设备；
图3示出了依照本发明所述方法的一个示例性实施例所布置的气体过滤器的一个可能的示例性实施例；
图4示出了用于在容器上布置气体过滤器的设备的一个示例性实施例的俯视图。
具体实施方式
附图仅是示意性的且非限制性的。一些元件的尺寸在附图中可能被放大，并且出于图示的目的，特定元件可能未按比例绘出。
权利要求中的附图标记对保护范围而言并非是限制性的。附图中相同的附图标记表示相同或相似的元件。图1a-1e示意性地示出了用于在容器100的部件上布置包括过滤材料的过滤条120以及覆盖材料的覆盖条130的气体过滤器的方法的不同步骤。该方法包括，为容器100的部件设置凹部110，用过滤条120和覆盖条130覆盖凹部110，其中，过滤条120位于容器100的部件与覆盖条130之间。该方法还包括，通过布置焊缝140以使焊缝140之间形成填充有过滤材料的通道150，从而将过滤条120和覆盖条130焊接至容器100的部件上，通道150将容器100的部件的凹部110连接至该容器的周围区域。上述焊接可以以超声的方式或者通过热焊接的方式进行。一方面，为容器100的部件设置凹部110可以在容器的形成过程中进行。从而，容器100的部件在其生产过程中就已经设置有凹部110。另一方面，为容器100的部件设置凹部也可以通过冲压或者激光加工的方式制出凹部110来进行。
图1a示出了具有矩形凹部110的容器100的矩形部件的俯视或者侧视图。为简明起见将容器100的部件和凹部110示为矩形，但本领域技术人员将能够理解，本发明的特点也能被同样好地应用于其他形状(例如圆形或者多边形等)的容器、容器的部件、以及凹部。本领域技术人员也将理解，所形成的通道并非必须是平行的，而也可以是例如以其他形式(例如以梯形的形式)布置的。本领域技术人员还将理解，本发明的原理可以应用于容器的固定上壁或侧壁，或者容器的可移除的盖子。在一个优选实施例中，所述容器为聚丙烯材质的可气密密封的盒子，其中，依照本发明的方法将气体过滤器布置在盖子内。例如，所述容器可以由透明聚丙烯制成，由此能够易于监测内容物。
图1b示出了过滤材料的过滤条120和覆盖材料的覆盖条130。所述过滤材料通常为非织造材料，所述覆盖材料通常为不透气材料，例如聚丙烯或其他类似的塑料。非织造材料的随机排列的纤维充当高效微粒空气(hepa)过滤器，从而阻止几乎所有大于0.5微米的灰尘颗粒通过。对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可以使用表现出与上文所提及材料相似性质的其他材料来应用本发明的原理。
图1c示出了容器100的部件，其中，将过滤条120放置为使其覆盖所述凹部。
图1d示出了将覆盖条130放置在过滤条120上且处于凹部110上方的情况。
图1e示出了通过布置延伸超过凹部110的焊缝140以使焊缝140之间形成填充有过滤材料的通道150，且通道150将容器100的部件的凹部110与容器的周围区域连接，从而将过滤条120和覆盖条130焊接至容器100的部件上之后的情况。焊缝140被表示为白色条，因为在进行焊接的位置，过滤材料和覆盖材料与制造容器100的部件的材料熔合。因此，对于本领域技术人员而言显而易见的是，所使用的材料是在焊接过程中熔合在一起的相容材料。尽管优选通过带齿或者带肋焊接体(例如带齿超声焊极)布置焊缝，但图1e中的焊缝140并不穿越凹部110。这里为清楚起见应当指出，这可以归因于这样的事实：即，凹部110的区域内不存在过滤条120和覆盖条130可被固定焊接至其上的容器材料，其结果是，可以说所形成的通道150汇入凹部110内。可以说，填充有过滤材料的通道150自凹部110的边缘延伸至覆盖条130的边缘。填充有过滤材料的通道150形成在两条连续的焊缝140之间。将焊缝140布置在容器100的部件上，且处在由容器100的部件所定义的平面内。因此，填充有过滤材料的通道150具有相对于容器100的部件平行取向的纵向方向。填充有过滤材料的通道150的纵向方向通常定向在从凹部110延伸至覆盖条130的边缘的连续布置的焊缝之间。通过将焊缝140布置得更为稀疏或者更为紧凑，可分别形成分别包含更多或更少的过滤材料的更厚或者更薄的通道150。因此，连续焊缝140之间的相互距离确定了通道150的厚度。焊缝140的长度以及所使用的过滤条120和/或覆盖条130的表面积进一步确定了填充有过滤材料的通道150的长度。
在一个替代实施例中，从凹部的不同侧面沿着多条路径布置焊缝。因此，可以例如首先在凹部的左手侧布置焊缝，之后在右手侧布置焊缝。这里重要的是，焊缝引起过滤材料和覆盖材料与凹部的部件的熔合，并且焊缝至少在刚刚超出边缘处与凹部重叠，以使所形成的通道与容器的内部以及容器的周围区域接触。因此，填充有过滤材料的通道150从凹部110的边缘延伸至覆盖条130的边缘，以使气体能够从容器内依次经由凹部、凹部的边缘、填充有过滤材料的通道、以及覆盖条的边缘而移动至容器的外部区域。反向的移动也是可能的，其中，气体从容器的外部区域依次经由覆盖条的边缘、填充有过滤材料的通道、凹部的边缘、以及凹部而移动至容器的内部。凹部两侧上的焊缝可以用同样的焊接体或者不同的焊接体接连布置。若使用多个焊接体，则也可以在两侧同时布置焊缝。在圆形或者多边形凹部的情况下，可以在不同的步骤中布置焊缝。
本发明的原理是基于通过填充有过滤材料的小通道150而进行的气体的深层过滤。深层过滤通过通道150沿着平行于容器100的部件的方向进行。该深层过滤一方面确保不存在污染的可能性，另一方面确保不存在过多的透气性。根据所期望的气体交换的程度，可将填充有过滤材料的通道150形成为具有不同的长度。对于本领域技术人员而言显而易见的是，通道150越短，则容器与周围区域之间越可能发生气体交换。过滤本身也同样在以下程度上受到通道150的长度的影响：即，该长度与过滤效果有关，其中越长的长度可确保越好的过滤。
在一个优选实施例中，过滤层120和覆盖层130均在覆盖凹部110的期间将凹部110至少完全覆盖。这确保除了通过填充有过滤材料的通道150发生气体交换以外不会通过凹部110发生其他的气体交换。
在一个示例性实施例中，过滤层120和覆盖层130延伸超过整个凹部110的边缘至少1mm的距离。过滤层120和覆盖层130延伸超过边缘的距离确定了所形成的通道150或管道的长度。
在一个优选实施例中，焊缝140布置为使得容器100的内部容积与容器100的周围区域之间的气体交换仅能经由填充有过滤材料的通道150进行。在一个实施例中，这可以通过下述的方式实现：即，不仅跨过凹部110地布置焊缝(例如图1e中最中心处的四条焊缝140)，还在凹部的每一侧上布置焊缝，该焊缝基本平行于布置在凹部上方的焊缝140，并且沿着覆盖层130和过滤层120的整个宽度，例如图1e中的上部和下部焊缝140，以此，层120、130均以密封的方式与容器100的部件连接。
在一个替代实施例中，使用至少部分透气的多孔覆盖材料的覆盖层。例如该覆盖层可以具有细孔、穿孔或者微穿孔，以此，除了通过通道发生深层过滤之外，还可以进行表面过滤。
在一个示例性实施例中，将过滤层120和覆盖层130焊接至容器100的部件上包括使用带肋焊接体进行焊接，其中，容器100的部件通过支撑件而被支撑在凹部110所在的平面内。
在一个示例性实施例中，所述支撑件是平坦的。
在一个替代实施例中，所述支撑件具有肋，以使所述肋对应于所述带肋焊接体的肋。在该实施例中，将过滤层和覆盖层焊接至容器上包括使用所述带肋焊接体进行焊接，其中，容器的部件通过所述带肋支撑件的肋而被支撑在凹部所在的平面内。在焊接过程中，所述带肋支撑件和所述带肋焊接体被定位，使得所述带肋支撑件的肋位于与所述带肋焊接体的相应的肋相对的位置。所述带肋焊接体的每个肋优选位于与所述带肋支撑件的相应的肋基本直接相对的位置。
在一个优选实施例中，所述带肋焊接体为带肋的超声焊极，所述支撑件为平砧。
在一个示例性实施例中，根据本发明的方法包括，在覆盖凹部110之前，将过滤层120和覆盖层130彼此连接。该连接例如可以是静电连接，或者，可以将过滤层120和覆盖层130彼此粘附。
在一个优选实施例中，根据本发明的方法包括，在进行焊接前，在覆盖凹部110的期间将过滤层120和覆盖层130固定。
图2示意性地示出了用于在容器的部件上布置包括过滤材料的过滤层和覆盖材料的覆盖层的气体过滤器的设备200。设备200包括：开槽装置210，其配置为，为容器的部件设置凹部；定位装置220，其配置为，对过滤层和覆盖层进行定位，使得容器的部件上的凹部被过滤层和覆盖层覆盖；其中，过滤层位于容器的部件与覆盖层之间。该设备还包括焊接装置230，其用于将过滤层和覆盖层焊接到容器的部件上的，焊接装置230配置为，布置焊缝，使得焊缝之间形成填充有过滤材料的通道，所述通道旨在使得容器的内部与容器的外部区域之间能够进行气体交换。
在一个优选实施例中，焊接装置230配置为，布置延伸超过凹部的焊缝。
在一个示例性实施例中，定位装置220配置为，对过滤层和覆盖层进行定位，使得过滤层和覆盖层均至少完全覆盖凹部。
在一个优选实施例中，定位装置220配置为，对过滤层和覆盖层进行定位，使得过滤层和覆盖层均延伸超过整个凹部的边缘至少1mm的距离。
在一个示例性实施例中，焊接装置230配置为，布置焊缝，使得容器的内部容积与容器的周围区域之间的气体交换仅能经由填充有过滤材料的通道进行。
在一个优选实施例中，焊接装置230包括带肋焊接体和支撑件，所述带肋焊接体配置为，将过滤层和覆盖层焊接到容器的部件上，其中，容器的部件通过所述支撑件而被支撑在凹部所在的平面内。
在一个示例性实施例中，所述支撑件是平坦的。
在一个替代实施例中，所述支撑件具有肋，使得该肋对应于所述带肋焊接体的肋。在该实施例中，将过滤层和覆盖层焊接至容器的部件上包括使用所述带肋焊接体进行焊接，其中，容器的部件通过所述带肋支撑件的肋而被支撑在凹部所在的平面内。在焊接过程中，所述带肋支撑件和所述带肋焊接体被定位，使得所述带肋支撑件的肋位于与所述带肋焊接体的相应的肋相对的位置。所述带肋焊接体的每个肋优选位于与所述带肋支撑件的相应的肋基本直接相对的位置。
在一个示例性实施例中，所述带肋焊接体为带肋的超声焊极，所述支撑件为平砧。
在一个优选实施例中，根据本发明的设备200包括连接装置，所述连接装置用于将过滤层和覆盖层彼此连接。
在一个示例性实施例中，根据本发明的设备200包括固定装置，所述固定装置用于在上述焊接装置将过滤层和覆盖层焊接到容器的部件上之前，将过滤层和覆盖层固定在容器的部件上。
在图1中按照矩形凹部110示出了本发明的原理，其中，焊缝140沿宽度方向延伸超过凹部110，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明的原理也可以应用于不同的焊缝取向的情况中(例如是沿着凹部110的纵向方向，或者对角方向)。在其他实施例中，焊缝可以不是直的，而是弯曲的或者曲线形的。以这种方式，形成弯曲的或者曲线形的填充有过滤材料的通道。本领域技术人员还将理解，本发明的原理可以应用于各种不同形状的凹部的情况中，并且，凹部不必是矩形的，而例如也可以具有多边形、圆形、或者椭圆形。根据凹部的形状，可以使用不同形状的过滤层和覆盖层。因此，具有圆形形状的层可以用于覆盖圆形的凹部。本领域技术人员将理解，凹部的形状与过滤层和覆盖层的形状不需要互相对应，只要过滤层和覆盖层将凹部覆盖即可。本领域技术人员还将理解，当过滤层和覆盖层的形状和/或尺寸并不互相对应时仍可应用本发明的原理，只要过滤层和覆盖层将凹部覆盖即可。因此，覆盖层能够至少部分地延伸超出过滤层，或者，过滤层能够至少部分地延伸超出覆盖层。
图3示出了具有圆形凹部310的容器的部件的俯视或侧视图，其中，焊缝340布置成使得填充有过滤材料的通道350以梯形形状形成。该结果可以通过使用星形焊接体的方式获得。在此，平行通道也可以通过使用梯形焊接体进行焊接而以替代方式获得。焊缝的形式取决于所使用的焊接体。这里已经使用圆形过滤贴片作为过滤层，使用圆形覆盖贴片作为覆盖层。在布置焊缝的位置，过滤材料和覆盖材料彼此熔合并与容器的部件熔合。因此，这些焊缝之间形成填充有过滤材料的通道350，通道350从过滤材料与容器的内部空间或内部容积相接触的凹部310的边缘起，沿着所布置的焊缝340延伸，然后汇入其与容器的周围区域相接触的容器的外侧。焊缝340从凹部310的边缘延伸到所述圆形覆盖贴片的边缘。所述焊缝布置在容器300的部件上，并因此而处在由容器300的部件所定义的平面内。焊缝340的纵向方向从凹部310径向地指向所述覆盖贴片的边缘。填充有过滤材料的通道350具有纵向方向，所述纵向方向在连续的焊缝340之间从凹部310径向地延伸至所述覆盖贴片的边缘，且取向为平行于所述容器的部件。如图1所示，图3中的双剖面线(doublehatching)表示过滤材料120和覆盖材料130的存在。剖面线的朝向并无特殊含义。图4示出了用于在容器405的部件上布置包括过滤材料的过滤层和覆盖材料的覆盖层的气体过滤器的设备400的示例性实施例。设备400包括开槽装置410，开槽装置410配置为，在容器的部件上设置凹部。在图4的实施例中，开槽装置410包括：自动装载站411或手动装载站412(两者均在图中示出)，用于提供不带凹部的盖子405；以及冲压站413，用于在盖子405上冲压出凹部。也可以设置激光站以代替冲压站413，以通过激光加工在盖子405上制出凹部。该设备还包括：定位装置420，其配置为，对过滤层和覆盖层进行定位，使得容器的部件内的凹部被过滤层和覆盖层所覆盖，其中，过滤层位于容器的部件与覆盖层之间；以及焊接装置430，其用于将过滤层和覆盖层焊接到容器的部件或者盖子上，该焊接装置430配置为布置焊缝，以使焊缝之间形成填充有过滤材料的通道，这些通道旨在使容器内部与容器的外部区域之间能够进行气体交换。在图4的实施例中，定位装置420和焊接装置430被合并在单个站中。在根据本发明的设备的一个替代实施例中，定位装置420和焊接装置430各自设置在单独的站中。定位装置420可以配置为通过点焊接的方式固定过滤层和覆盖层。设备400还包括：冷却站440，其用于冷却焊缝；以及监测站450，其配置为，以非破坏性方式监测气体过滤器是否已经以正确的方式布置在盖子435上。设备400还包括供给装置460，其配置为供给过滤层和覆盖层。供给装置460包括例如用于供给过滤条和/或覆盖条的放卷机或放卷卷筒。尽管设备400的不同的站在图4中是以圆形路径布置的，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不违背本发明的原理的情况下，也能够将这些站定位在矩形或方形路径上，或者沿直线定位。
尽管以上参照具体实施例描述了本发明的原理，但是应当理解，该描述仅是以示例的方式给出的，不应将其解释为对由以下权利要求所限定的保护范围的限制。