過(guò)濾襯墊及其制造方法
【專利摘要】一種過(guò)濾襯墊，包括非織造纖維材料的襯墊，所述襯墊具有周向區(qū)域，在該周向區(qū)域，相反表面被一起擠壓并融合以形成向外延伸的周向凸緣。
【專利說(shuō)明】過(guò)濾襯墊及其制造方法
[0001]本發(fā)明涉及一種非織造纖維材料過(guò)濾襯墊以及制造該過(guò)濾襯墊的方法。
[0002]制造非織造纖維材料過(guò)濾襯墊的通常做法是在圍繞過(guò)濾襯墊形成的框架中通過(guò)注射成型工藝包圍過(guò)濾襯墊的邊緣區(qū)域，這將在過(guò)濾襯墊的邊緣和框架之間具有密封。所述密封保證全部流體流過(guò)過(guò)濾襯墊而沒(méi)有繞過(guò)襯墊。框架同樣向襯墊提供支撐并提高襯墊的可操作性和耐久性。
[0003]注射成型工藝依靠過(guò)濾襯墊邊緣區(qū)域的軸向擠壓以消除任何漂浮的非織造材料，并允許注射成型工具圍繞過(guò)濾襯墊的邊緣密封過(guò)濾襯墊。擠壓過(guò)濾襯墊將使過(guò)濾襯墊的滲透性差并影響過(guò)濾襯墊的性能，所以相對(duì)厚的過(guò)濾襯墊(例如厚度大約大于IOmm)是值得考慮的。另一方面，如果過(guò)濾襯墊不能被擠壓，注射成型工藝僅僅將塑料框架材料注射貫穿整個(gè)過(guò)濾襯墊，從而導(dǎo)致過(guò)濾襯墊不能使用。這種擠壓技術(shù)是已知的，例如，從W0-A-2005079951 可得知。
[0004]因此，需要提供一種過(guò)濾襯墊以及制造該過(guò)濾襯墊的方法，該過(guò)濾襯墊能夠抑制除了過(guò)濾襯墊邊緣之外的框架材料的吸收，而不需擠壓過(guò)濾襯墊的邊緣區(qū)域。
[0005]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種非織造纖維材料過(guò)濾襯墊以及制造該過(guò)濾襯墊的方法，該過(guò)濾襯墊克服或至少改善了現(xiàn)有過(guò)濾襯墊的缺點(diǎn)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種過(guò)濾襯墊，包括非織造纖維材料的襯墊，所述襯墊具有周向區(qū)域，在該周向區(qū)域，相反表面被一起擠壓并融合以形成向外延伸的周向凸緣。
[0007]所述過(guò)濾襯墊的相反表面和所述外周凸緣之間形成有過(guò)渡區(qū)，在該過(guò)渡區(qū)中，所述過(guò)濾襯墊的所述表面大體上軸向方向延伸。所述過(guò)濾襯墊的所述表面融合在所述過(guò)渡區(qū)中。
[0008]所述過(guò)濾襯墊的相反表面在所述過(guò)濾襯墊的第一次提到的所述周向區(qū)域向內(nèi)設(shè)置的更遠(yuǎn)的周向區(qū)域中融合。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種制造過(guò)濾襯墊的方法，該方法包括以下步驟:
[0010]提供非織造纖維材料的襯墊；擠壓并加熱所述襯墊的周向區(qū)域以融合所述襯墊的材料并形成向外延伸的周向凸緣。
[0011]所述方法可包括進(jìn)一步步驟:在所述過(guò)濾襯墊的相反表面和所述周向凸緣之間形成過(guò)渡區(qū)，在該過(guò)渡區(qū)中，所述過(guò)濾襯墊的所述表面大體上軸線方向延伸。所述過(guò)濾襯墊的所述表面在所述過(guò)渡區(qū)融合。
[0012]所述方法可包括進(jìn)一步步驟:所述過(guò)濾襯墊的相反表面在所述過(guò)濾襯墊的第一次提到的所述周向區(qū)域向內(nèi)設(shè)置的更遠(yuǎn)的周向區(qū)域中融合。
[0013]所述過(guò)濾襯墊的相反表面被擠壓或配置以確定所述過(guò)濾襯墊的所述邊緣區(qū)域和/或周向表面的結(jié)構(gòu)。
[0014]所述非織造纖維材料可包括塑料材，例如聚酯、聚丙烯、尼龍6以及尼龍6/6。
[0015]所述纖維材料大體被加熱到材料的軟化點(diǎn)。所述軟化點(diǎn)的范圍為從低于熔化點(diǎn)20-30度直到熔化點(diǎn)。對(duì)于聚酯材料，所述纖維材料可被加熱到大體上235-265攝氏度，對(duì)于聚丙烯材料，所述纖維材料可被加熱到145-165攝氏度，對(duì)于尼龍6材料，所述纖維材料可被加熱到180-210攝氏度，以及對(duì)于尼龍6/6材料，所述纖維材料可被加熱到245-255攝氏度。
[0016]為了更好地理解本發(fā)明，并更清楚地顯示本發(fā)明是如何實(shí)施的，舉例來(lái)說(shuō)，附圖中將使用參考數(shù)字，其中:
[0017]圖1表示本發(fā)明使用的現(xiàn)有的過(guò)濾襯墊的一種實(shí)施方式的立體圖；
[0018]圖2表示根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾襯墊的一種實(shí)施方式的立體圖；
[0019]圖3表示根據(jù)本發(fā)明過(guò)濾襯墊的制造方法的步驟的立體圖；
[0020]圖4表示根據(jù)本發(fā)明過(guò)濾襯墊的制造方法的另一步驟的立體圖；
[0021]圖5表示根據(jù)本發(fā)明過(guò)濾襯墊的制造方法的進(jìn)一步步驟的立體圖；
[0022]圖6表示圖5中相對(duì)應(yīng)的剖視圖。
[0023]圖1顯示了傳統(tǒng)的圓形的過(guò)濾襯墊1，雖然所述襯墊可具有其他形狀。過(guò)濾襯墊I由非織造纖維材料制成，例如塑料材料如聚酯、聚丙烯、尼龍6或尼龍6/6。
[0024]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾襯墊3，圍繞所述過(guò)濾襯墊3的周向區(qū)域，所述過(guò)濾襯墊已被擠壓并被大體上加熱到纖維材料的軟化溫度，以在周向部分與所述過(guò)濾襯墊材料的纖維融合，以形成向外的凸出邊緣5，所述凸出邊緣5圍繞所述過(guò)濾襯墊的周向邊緣延伸。邊緣5和所述過(guò)濾襯墊的大體平面之間的過(guò)渡區(qū)7是陡峭的以保持所述邊緣區(qū)域?qū)挾茸钚?，并使所述過(guò)濾襯墊的可用表面積盡量最大，并相應(yīng)地盡量提高最終的過(guò)濾襯墊的性能。所述軟化溫度的范圍為低于所述材料的熔化溫度的20-30度直到材料的熔化溫度。對(duì)于聚酯材料，所述纖維材料可被加熱到大約攝氏235-265度，對(duì)于聚丙烯材料，所述纖維材料可被加熱到攝氏145-165度，對(duì)于尼龍6材料，所述纖維材料可被加熱到攝氏180-210度，以及對(duì)于尼龍6/6材料,所述纖維材料可被加熱到攝氏245-255度。
[0025]所述過(guò)濾襯墊被加熱的時(shí)間，施加到所述襯墊上的壓力以及所述過(guò)濾襯墊的所述纖維被加熱的溫度之間具有實(shí)際關(guān)系。例如，較低的溫度需要較高的壓力和/或時(shí)間，同時(shí)，較高的溫度則需要較低的壓力和/或較短的時(shí)間。這種關(guān)系對(duì)任何特定材料通過(guò)常規(guī)試驗(yàn)就能夠容易地確定，而不需要任何創(chuàng)造性活動(dòng)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，為了形成包括所述過(guò)濾襯墊的過(guò)濾器，所述過(guò)濾襯墊3能夠被插入到注射成型工具中，或者樹(shù)脂鑄造模具中，所述注射成型工具或樹(shù)脂鑄造模具能夠相對(duì)所述邊緣5密封，以成形框架，而所述過(guò)濾襯墊的其余部分未被擠壓。
[0027]圖3和6顯示的過(guò)濾襯墊3可通過(guò)一種設(shè)備來(lái)制造，該設(shè)備包括用于支撐襯墊I的工具，例如一對(duì)相反設(shè)置的支撐板9，11，支撐板9，11在所述過(guò)濾襯墊I的軸向方向上相互朝向移動(dòng)或相互遠(yuǎn)離，使得當(dāng)支撐板9，11相互朝向移動(dòng)時(shí)，支撐板9，11輕輕地夾住所述襯墊I而未擠壓所述襯墊1，并當(dāng)支撐板9，11相互移動(dòng)相互遠(yuǎn)離時(shí)，能夠松開(kāi)所述襯墊。支撐板9，11的尺寸設(shè)置為使所述過(guò)濾襯墊I的邊緣區(qū)域暴露。
[0028]兩個(gè)壓板13，15被提供，壓板13，15分別具有孔17，19，孔17，19的尺寸設(shè)置為能夠容納各自的支撐板9，11。圖示的過(guò)濾襯墊I是圓形的，所以需要圓形的孔，但所述過(guò)濾襯墊可具有其他形狀，因此，可提供相對(duì)應(yīng)形狀的孔。所述上壓板13的下部?jī)?nèi)邊緣和所述下壓板15的上部?jī)?nèi)邊緣上分別形成有環(huán)形凹部21，23，環(huán)形凹部21，23的截面形狀大體為長(zhǎng)方形狀，但具有圓形內(nèi)角，所述圓形內(nèi)角與所述過(guò)濾襯墊I的所述邊緣區(qū)域銜接以與所述過(guò)濾襯墊的最遠(yuǎn)處的周圍邊緣一起形成所述過(guò)渡區(qū)7，所述過(guò)濾襯墊在所述壓板13，15的相反平面之間夾住并壓緊，以形成周圍邊緣5。
[0029]每個(gè)壓板13，15還設(shè)置有加熱工具，例如電加熱部件(未顯示)，所述電加熱部件將所述壓板或者至少所述壓板的靠近所述過(guò)濾襯墊邊緣區(qū)域的區(qū)域加熱到與所述纖維材料的熔化溫度大體相對(duì)應(yīng)的溫度。
[0030]在圖3到6顯示的設(shè)備的使用中，支撐板9，11首先移動(dòng)分離，過(guò)濾襯墊I放置在下支撐板9的大體中部上。隨后，支撐板相互移動(dòng)以輕輕地夾住所述過(guò)濾襯墊I。由于過(guò)濾襯墊已被輕輕夾住，被加熱的壓板13，15相互移動(dòng)以使凹部21，23與過(guò)濾襯墊I的邊緣區(qū)域銜接，同時(shí)，在邊緣區(qū)域，過(guò)濾襯墊相反的表面相互朝向被推動(dòng)，使得過(guò)濾襯墊的最遠(yuǎn)處的周圍邊緣在壓板的相對(duì)面之間被擠壓。壓板的熱量使纖維材料的表面區(qū)域中的纖維被一起熔化，壓板13，15相互朝向移動(dòng)使襯墊I的邊緣區(qū)域朝向凸緣5移動(dòng)，以形成過(guò)渡區(qū)7，其中，纖維材料的纖維也被一起熔化以形成圖2和6顯示的過(guò)濾襯墊3。加熱的壓板13，15也在與襯墊I表面相對(duì)的由凸緣5和過(guò)渡區(qū)7形成的第一邊緣區(qū)域的徑向向內(nèi)設(shè)置的更遠(yuǎn)的周向區(qū)域25上熔化。
[0031]在圍繞過(guò)濾襯墊3邊緣區(qū)域的框架的注射成型或樹(shù)脂鑄造中，所述過(guò)濾襯墊的熔化表面阻擋了框架成形材料進(jìn)入所述過(guò)濾襯墊3的內(nèi)部。另外，在注射成型或樹(shù)脂鑄造程序中，使用的成型工具能夠相對(duì)過(guò)濾襯墊3的熔化表面進(jìn)行密封，并能夠防止所述成形工具和所述過(guò)濾襯墊3之間的框架材料的漏出，而不用擠壓所述過(guò)濾襯墊。因此，過(guò)濾襯墊的邊緣區(qū)域能夠容易地模壓成形而不用減少和/或擠壓過(guò)濾襯墊的邊緣，因此，而未影響整體過(guò)濾襯墊的性能，例如粉塵含量和/或透氣性。
[0032]過(guò)濾襯墊3的周圍表面配置在加熱的壓板13，15之間的方式能夠被調(diào)整以修改最終的過(guò)濾襯墊的邊緣區(qū)域。例如，過(guò)濾襯墊的中部區(qū)域可通過(guò)支撐板9，11被擠壓到較大于輕輕夾住的程度。過(guò)濾襯墊中部區(qū)域的較大的壓力導(dǎo)致周圍壁向外凸出和/或上表面和下表面成凹形，使得上部和下部表面和周圍壁之間的夾角不是90度，并在以后的制造中，影響邊緣區(qū)域的構(gòu)造?；蛘?，所述周圍壁和/或所述過(guò)濾襯墊的所述上部和下部表面的邊緣區(qū)域可被切割形成除了 90度之外的角度，以在隨后的制造中，在所述邊緣區(qū)域的構(gòu)造上具有相似效果。
【權(quán)利要求】
1.一種過(guò)濾襯墊，包括非織造纖維材料的襯墊(I)，所述襯墊具有周向區(qū)域，在該周向區(qū)域，相反表面被一起擠壓并融合以形成向外延伸的周向凸緣(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾襯墊，其中，所述過(guò)濾襯墊(I)的相反表面和所述外周凸緣(5)之間形成有過(guò)渡區(qū)(7)，在該過(guò)渡區(qū)(7)中，所述過(guò)濾襯墊的所述表面大體上軸向方向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)濾襯墊，其中，所述過(guò)濾襯墊(I)的所述表面融合在所述過(guò)渡區(qū)(7)中。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的過(guò)濾襯墊,其中，所述過(guò)濾襯墊(I)的相反表面在所述過(guò)濾襯墊的第一次提到的所述周向區(qū)域向內(nèi)設(shè)置的更遠(yuǎn)的周向區(qū)域(25)中融合。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的過(guò)濾襯墊，其中，所述非織造纖維材料包括塑料材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過(guò)濾襯墊，其中，所述非織造纖維材料選自聚酯、聚丙烯、尼龍6以及尼龍6/6。
7.一種制造過(guò)濾襯墊的方法，包括以下步驟: 提供非織造纖維材料的襯墊(I);擠壓并加熱所述襯墊的周向區(qū)域以融合所述襯墊的材料并形成向外延伸的周向凸緣(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括以下步驟: 在所述過(guò)濾襯墊I的相反表面和所述周向凸緣(5)之間形成過(guò)渡區(qū)(7)，在該過(guò)渡區(qū)(7)中，所述過(guò)濾襯墊的所述表面大體上軸線方向延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述過(guò)濾襯墊(I)的所述表面在所述過(guò)渡區(qū)(7)融合。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的方法，包括進(jìn)一步的步驟: 所述過(guò)濾襯墊(I)的相反表面在所述過(guò)濾襯墊的第一次提到的所述周向區(qū)域向內(nèi)設(shè)置的更遠(yuǎn)的周向區(qū)域(25)中融合。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述過(guò)濾襯墊(I)的相反表面被擠壓或配置以確定所述過(guò)濾襯墊的所述邊緣區(qū)域和/或周向表面的結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述非織造纖維材料包括塑料材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述非織造纖維材料選自聚酯、聚丙烯、尼龍6以及尼龍6/6。
14.根據(jù)權(quán)利要求7-13中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述纖維材料大體被加熱到材料的軟化點(diǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述軟化點(diǎn)的范圍為從低于熔化點(diǎn)20-30度直到熔化點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】B01D39/16GK103458986SQ201080070248
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2010年9月20日
【發(fā)明者】N·布蘭特納爾 申請(qǐng)人:N·布蘭特納爾