制造过滤器介质的方法以及过滤器介质与流程

本发明涉及一种制造过滤器介质的方法以及通过该方法制造的过滤器介质。

背景技术：

为了内燃机的低磨损、长期的运行，需要用于新鲜空气与流体(诸如例如油、燃料或冷却剂)的过滤的过滤器系统。为了防止所述介质被尘埃颗粒或类似物污染，需要合适的过滤器介质。当前的过滤器介质通常由若干过滤器层组成，并且具有间隔元件，对本领域的相关专家而言还已知为所谓的“凸轮”。所述间隔元件确保了过滤器层彼此间隔一定距离地布置在一些区域中。以这种方式，实现了改进的过滤效果。在施加的流体压力的情况下，所述间隔元件另外防止了形成在过滤器介质中的过滤器褶皱(filterfolds)的不期望的阻挡的形成。

存在用于所述过滤器介质的制造的各种制造方法。通常，为了所述过滤器介质的制造，两个或更多的过滤器层彼此接合。这样的具有两个或更多的过滤器层的传统的过滤器介质或者在制造过程中，或者分别在下游或脱机的方法中，直接彼此接合，例如将提及所谓的“干法”或“湿法”过程中的若干“压头箱”的制造。

已经彼此接合进入到过滤器介质中的例如沟槽结构形式的间隔元件的冲压，在进一步的加工步骤中进行，或者替代地，在接合过程之后并且过滤器介质的折叠之前进行。而且，因此在过滤器介质的折叠之后，例如通过在周围注射或插入另外的部件(例如梳状件(comb))，的随后的所述间隔元件的引入从现有技术已知。

然而，全部指定的方法与相对高的技术努力相关，这在过滤器介质的制造成本方面具有不利的效果。

与该背景相对地，de102006062189b4公开了以小平面方式构成的三维材料网的制造方法。在所述方法中，材料网在初级制造步骤中通过多维构成而构造，并且设置有凹陷和褶皱。随后，凹陷在它们的凹面侧由分别聚集至立足点的支撑元件部分地支撑。其后，在进一步的构成步骤中，压力介质抵靠凹陷的凹面侧而被挤压，并且活性介质抵靠凹陷的凸面侧而挤压。以这种方式保持以三维小平面方式构成的材料网的表面质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于，在制造具有至少两个过滤器层的过滤器介质的制造方法中提出新方式。

该问题由独立权利要求的主题解决。优选的实施例为从属权利要求的主题。

因此，本发明的中心构思为：依靠在至少第一过滤器层中的能够热塑性变形的纤维而在一些区域中将至少两个过滤器层彼此接合。相比于传统的方法，这允许过滤器介质的明显简化的制造。术语“热塑性的”和“能够热塑性变形的”在本文中以等同的方式使用。

在优选的实施例中，至少两个过滤器层分别具有至少一个部分，在所述至少一个部分中它们没有通过热塑性纤维彼此接合。这允许至少两个过滤器层彼此特别灵活的紧固。

在另一个优选实施例中，为实施所述方法而设置至少第一过滤器层，所述第一过滤器层具有在彼此接合之前和/或期间被加温的多个热塑性纤维。热塑性纤维通过加温被软化和/或至少熔化。以这种方式，粘合连接形式的材料结合连接能够以简单的方式在热塑性纤维的区域中的第一过滤器层与第二过滤器层之间制造。

在有益的另外的发展中，设置在第一过滤器层中的纤维构造为能够通过加热装置变形的热塑性纤维。加热装置的使用能够实现特别均匀的接合过程。

方便地，所述加热装置能够为用于将两个过滤器层彼此接合的接合工具的一部分。该变型允许通过接合工具而彼此接合之前和/或期间的第一过滤器层的纤维的加温/加热。以这种方式，在第一过滤器层的纤维与至少一个另外的过滤器层之间分别实现了特别好的材料结合连接或粘合连接。

在有益的另外的发展中，两个过滤器层，因此两个接合配合件，均具有热塑性纤维。以这种方式，在两个过滤器层之间能够制造特别稳定的连接。

在有益的另外的发展中，至少一个过滤器层能够具有另外的非热塑性纤维。这些纤维通过实际的接合过程而保持不接触，并且因此能够在接合过程之前和之后均提供至少一个过滤器层的改进的稳定性。

在有益的另外的发展中，冲压工具被用作将至少两个过滤器层彼此接合的接合工具。通过这样的能够包括用作压缩辊子的辊子的冲压工具，能够将至少两个过滤器层彼此挤压。以这种方式，至少一个第一过滤器层在其接合地带的区域中与至少一个另外的过滤器层连接。另一方面，在第一过滤器层的与接合地点互补的地带中，第一过滤器层分别只放置在第二过滤器层上，或者在优选的实施例中，也能够与第二过滤器层间隔布置。

在进一步有益的另外的发展中，接合工具构造为使得在纤维之间的区域中在彼此接合期间产生预定的间隙几何结构。在该变型中能够免除另外的方法步骤中的具体的间隙几何结构的引入。

在另一个有益的进一步的发展中，至少两个过滤器层在方法步骤中彼此接合，并且在相同的步骤中彼此间隔一定距离地布置在一些区域中。相比于传统的方法，该设置允许具有两个或更多过滤器层的过滤器介质的明显简化的制造。

特别优选地，优选以网状的方式构造的至少一个另外的接合区域能够通过冲压工具的两个另外的辊子而形成在至少两个过滤器层中。在该另外的接合区域中，至少两个过滤器层彼此接合。以网状的方式构造的这样的另外的接合区域优选地用于在进一步的方法步骤中形成过滤器褶皱。

在另一个有益的进一步的发展中，通过接合工具制造的间隙几何结构分别为正弦曲线或梯形几何结构，或者对其替代地，沟槽状几何结构。全部指定的几何结构具有共同的事实：它们明显地改进了过滤器介质的过滤效果。

在另一个优选的实施例中，接合工具包括超声源，使得至少两个过滤器层通过超声波的作用而彼此接合。用于实施所述方法的超声源的使用导致过滤器层之间的特别耐久的粘合连接的制造。

在进一步优选的实施例中，提供了没有热塑性纤维的至少第二过滤器层，其具有纤维素，尤其是纸，和/或纳米纤维作为层材料。没有基于前述的材料系统的热塑性纤维(因此通过加温/加热能够熔化的纤维)的这样的过滤器层，分别能够以特别简单的方式接合至第一过滤器层的纤维，或者能够以材料结合的方式(优选地通过粘合连接)与其连接。

本发明还涉及过滤器介质，其具有至少两个过滤器层，所述至少两个过滤器层优选地通过前面提出的方法制造。之前结合根据本发明的方法说明的益处因此也转移至根据本发明的过滤器介质。

在优选的实施例中，两个过滤器层分别具有至少一个部分，在所述至少一个部分中它们不通过热塑性纤维彼此接合。这允许至少两个过滤器层的彼此特别灵活的紧固。

方便地，在所述至少一个部分中没有通过能够热塑性变形的纤维彼此接合的至少两个过滤器层能够具有预定的间隙几何结构。在有益的进一步的发展中，该预定的间隙几何结构为正弦曲线或梯形或凸轮状几何结构。

在进一步优选的实施例中，使用根据前面提出的方法制造过滤器介质。所述制造方法的前面说明的益处因此也转移至根据本发明的过滤器介质。

本发明的进一步的重要特征和益处从从属权利要求、附图以及通过附图的辅助的相关附图描述显现。

应当理解的是，在没有脱离本发明的范围的情况下，上面指定的特征以及留待在下文中进一步说明的特征不仅能够用于分别指示的结合中，而且还能够用于其他结合中或者独立地使用。

附图说明

本发明优选的示例实施例图示在附图中，并且在接下来的描述中进一步说明，其中相同的附图标记指代相同或相似或功能上相同的部件。

分别示意性地示出有：

图1为说明根据本发明的方法的图示，

图2为通过根据图1的方法制造的过滤器介质的第一示例，

图3为通过根据图1的方法制造的过滤器介质的第二示例，

图4为通过根据图1的方法制造的过滤器介质的第三示例，

图5为通过根据图1的方法制造的过滤器介质的第四示例。

具体实施方式

在下文中，通过图1的图示，通过示例说明根据本发明的方法的实施。图1示出了第一过滤器层2a和第二过滤器层2b，通过实施根据本发明的方法而由所述第一过滤器层2a和所述第二过滤器层2b制造根据本发明的过滤器介质1。清楚的是，在示例的变型中，能够制造具有多于两个过滤器层2a、2b的过滤器介质1。

如图1所示，第一过滤器层2a具有多个热塑性纤维5。这些热塑性纤维5因此为能够通过合适的加热装置10经由加温而热塑性变形的纤维。另一方面，第二过滤器层2b不具有任何热塑性纤维，并且能够具有纤维素(尤其是纸)和/或纳米纤维作为层材料。而且，除了纤维5，第一过滤器层2a能够具有纤维素(尤其是纸)和/或纳米纤维作为层材料。在变型中，以与过滤器层2a(图1中未示出)类似的方式，第二过滤器层2b还能够具有纤维5。

本文描述的方法的区别在于两个过滤器层2a、2b在单个、共同的方法步骤中彼此接合，并且通过这样做而彼此间隔地布置在一些区域中。换言之，两个过滤器层2a、2b彼此的接合发生在若干共用的接合部3中，所述接合部3由接合辊子/滚动腹板的位置建立。

通过比较，两个过滤器层2a、2b在相邻的接合地带3之间的区域4中彼此间隔地布置。为了两个过滤器层2a、2b彼此的接合，第一过滤器层2a的纤维5的大部分通过加热装置10加温。这样的加温由第一过滤器层2a的纤维5的软化和/或至少部分的熔化来完成。以这种方式，因此在接合地带3的区域中通过粘合连接的形成，因此以材料结合的方式，第一过滤器层2a能够在纤维5的区域中接合至第二过滤器层2b。

两个过滤器层2a、2b彼此的接合通过接合工具11的辅助而进行，所述接合工具11在图1的示例中构造为冲压工具12并且包括两个辊子13a、13b。通过冲压工具12，两个过滤器层2a、2b彼此挤压，使得第一过滤器层2a在其热塑性纤维5的区域中与第二过滤器层2b挤压，并且因此以材料结合的方式彼此接合。另一方面，在第一过滤器层2a的纤维5之间的区域4中，没有形成材料结合连接。

为了分别彼此接合或彼此结合，两个过滤器层2a、2b首先彼此上下布置，并且通过两个辊子13a、13b沿着接合方向r的旋转移动经由形成在两个辊子13a、13b之间的中间空间14而被引导。在所述中间空间14中，彼此的实际接合通过挤压而进行。

在示例的变型中，还能够想到与接合方向r相反地沿着滚动方向r’滚动两个辊子13a、13b。

加热装置10能够集成到冲压工具12的两个辊子13a、13b中。加热装置10能够构成为在图1中示意性地指示的电加热装置。在该情况下，加热装置10因此为接合工具11的一部分。然而，或者，能够想到合适的加热炉的形式的分开的加热装置，其紧邻接合工具11布置(未示出)。而且，能够想到两个过滤器层2a、2b通过热辐射的放射，使得它们在彼此接合之前按照期望地被加温。在该情况下，加热装置10构成为热辐射源，其也紧邻接合工具11布置(未示出)。优选地，因此加热装置11无论其实施例的实际技术形式，其均集成到接合工具11中，并且因此为接合工具11的一部分。加热装置10直接在接合工具11处的靠近设置，在图1的示例中因此在冲压工具12的辊子13a、13b处，能够实现第一或第二过滤器层2a、2b的纤维5的特别有效的加温。特别地，还直接确保了在接合地带3的区域中提供接合处理期间分别对于彼此接合或结合所需的增加的温度。

冲压工具12或接合工具11的辊子13a、13b分别构造为使得在具有纤维5之间的区域4中的至少两个过滤器层2a、2b的制造的过滤器介质1中，在彼此接合期间制造有预定的间隙几何结构。

这例如能够是图2所示的梯形几何结构，或者图3所示的正弦曲线几何结构。能够通过两个辊子13a、13b的外周侧15a、15b的对应的构造建立期望的几何结构。除了之前分别提到的正弦曲线或梯形构造，也能够想到其他几何结构。

用过两个另外的辊子18a、18b，至少一个另外的优选以网状的方式构造的接合区域16能够形成在至少两个过滤器层2a、2b中。在优选的实施例中，网状的另外的构造区域也能够集成到辊子15b中。在另外的接合区域16中，过滤器介质1的褶皱(未示出)能够稍后在另外的可选方法步骤中形成。

作为进一步的变型，图4示出了具有凸轮状几何结构的两个过滤器层2a、2b，使得在图4的示例中通过示例只示出多个凸轮6中的两个这样的凸轮6彼此间隔地布置。在凸轮6的区域中，两个过滤器层2a、2b彼此抵靠地放置并且在凸轮6的区域中通过热塑性纤维5彼此接合。通过比较，部分7中的过滤器层2a、2b在两个凸轮6之间没有彼此连接，而是仅仅彼此抵靠放置。凸轮6的区域中的接合连接能够在全部各个凸轮6上以平面的方式进行，而且仅以点状方式或在各个凸轮6的区域上的部分中进行。

作为另外的变型，图5示出了两个过滤器层2a、2b，其通过沟槽8而彼此接合。这样的沟槽状的几何结构能够通过设置在两个辊子13a、13b的外周侧15a、15b的沟槽状的结构制造。为了沟槽8的区域中的两个过滤器层2a、2b的连接而设置了这样的所谓的沟槽辊子。在本文中接合连接不需要在整个表面上制造，而是只以点状的方式或者在一些区域中，尤其是在沟槽8的顶点9a和侧面9b处。由此，制造了硬的并且然而非常流动优化的纤维层复合物。稍后的折叠的星形的折叠能够旋转90°至沟槽8。

在附图中未更详细地图示的变型中，替代之前说明的冲压工具12，超声源也能够被用作接合工具11。通过这样的超声源，至少两个过滤器层2a、2b能够通过超声波的作用以与上述冲压工具12的使用类似的方式彼此接合，并且能够彼此间隔地布置在一些区域中。