用于制造流體處理元件的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制造多孔性流體處理元件的方法，其包括:
[0002]形成平面結(jié)構(gòu)，其包括熱粘結(jié)的顆粒材料層；以及
[0003]從平面結(jié)構(gòu)切割所述流體處理元件；
[0004]其中從平面結(jié)構(gòu)切割流體處理元件包括使得切割工具部件在軸向方向上相對于所述平面結(jié)構(gòu)移動(dòng)；以及
[0005]其中切割工具部件包括限定孔邊緣的切削刃(cutting edge)，所述孔由從切削刃延伸的內(nèi)部工具表面界定。
[0006]本發(fā)明還涉及一種在這種方法中使用的切割工具。
[0007]本發(fā)明還涉及一種用于制造多孔性流體處理元件的一種設(shè)備，其包括:
[0008]用于形成平面結(jié)構(gòu)的設(shè)備，所述平面結(jié)構(gòu)包括熱粘結(jié)的顆粒材料層；以及
[0009]用于從平面結(jié)構(gòu)切割至少一個(gè)流體處理元件的切割裝置；
[0010]其中切割裝置布置成使得切割工具部件在軸向方向上相對于所述平面結(jié)構(gòu)移動(dòng)；以及
[0011]其中切割工具部件包括限定孔邊緣的切削刃，所述孔由從切削刃延伸的內(nèi)部工具表面界定。
【背景技術(shù)】
[0012]WO 2012/175656A1公開了用于制造平面的多層過濾器元件的設(shè)備，所述過濾器元件是自支撐結(jié)構(gòu)并且可被插入到過濾器系統(tǒng)的保持器內(nèi)，以便處理流體，特別是諸如水的液體。該設(shè)備包括用于提供支撐表面的設(shè)備，所述支撐表面為支撐鼓上的主環(huán)狀帶的形式。一種裝置設(shè)置成用于沉積第一層，第一層包括顆粒物質(zhì)，所述顆粒物質(zhì)包括在主環(huán)狀帶一個(gè)區(qū)域上的至少一種粘合劑。顆粒物質(zhì)包括粘合劑材料的至少一些顆粒。施加兩層，并且所述雙層結(jié)構(gòu)在雙帶壓機(jī)中經(jīng)受至少一次熱處理。作為任選的特征，半滲透性的材料織物設(shè)置在層狀結(jié)構(gòu)的任一側(cè)上。當(dāng)層狀結(jié)構(gòu)到達(dá)主環(huán)狀帶的端部時(shí)，切割裝置用于從層狀結(jié)構(gòu)切割出片材。切割片材被傳送到模具和沖頭裝置，所述模具和沖頭裝置將過濾器元件從片材沖壓出來。片材的其余部分可被粉碎并加工以便重復(fù)使用。
[0013]當(dāng)使用常規(guī)的模壓切割機(jī)從片材切割出過濾器元件時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)問題是所得到的過濾元件容易受到磨損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種方法、設(shè)備和流體處理元件，其導(dǎo)致流體處理元件不容易放出材料顆粒。
[0015]該目的根據(jù)第一方面通過根據(jù)本發(fā)明的方法來實(shí)現(xiàn)，其特征在于內(nèi)部工具表面的至少一個(gè)部分(sect1n)相對于移動(dòng)軸線成一定的角度，使得孔的尺寸在遠(yuǎn)離切削刃的軸向方向上減小。
[0016]內(nèi)部和外部切割表面中的至少一個(gè)必須成一定角度以便提供剪切效果。因?yàn)閮?nèi)部切割表面成一定的角度，使得所述孔的尺寸在遠(yuǎn)離切削刃的方向上減小，材料在孔內(nèi)向內(nèi)移動(dòng)。這產(chǎn)生所需的剪切效果，而且還具有壓縮在所述流體處理元件的外側(cè)邊緣處的多孔材料的效果。因此，成角度的部分具有足夠的軸向范圍，并移動(dòng)通過平面結(jié)構(gòu)以便壓縮進(jìn)入到孔內(nèi)的平面結(jié)構(gòu)部分的外部區(qū)域。這種壓縮在流體處理元件中是有用的，在流體處理元件中流動(dòng)的預(yù)定方向平行于切割工具相對于流體處理元件的移動(dòng)方向。較少的流體將通過在切割操作中接觸內(nèi)部切割表面的表面流出。此外，壓縮作用導(dǎo)致流體處理元件的更平滑表面，使得流體處理元件后續(xù)處理過程中顆粒脫離的風(fēng)險(xiǎn)較低，這是包括在流體處理元件所應(yīng)用的流體處理裝置中的功能。進(jìn)一步的效果是，從切削刃在軸向方向上延伸的切割工具部件的外表面可具有相對于軸線的更小角度，甚至基本上是直的。這使得流體處理元件以從平面結(jié)構(gòu)相距的相對小間隔被模切，因?yàn)椴牧显谄牡钠矫嬷胁粫?huì)被迫遠(yuǎn)離切割工具部件。
[0017]平面結(jié)構(gòu)是熱粘結(jié)顆粒材料的片材、板材或織物中的其中一個(gè)。其可只包括為顆粒形式的粘合劑或粘合劑和其它類型的顆粒材料的混合物。顆粒材料包括為粉末形式的材料，粒度尺寸根據(jù)所需的孔隙尺寸來選擇。作為流體處理元件且由一層熱粘結(jié)顆粒材料制成，不言而喻的是包括特定層的或多層的熱粘結(jié)顆粒材料的流體處理元件是可滲透過流體的。
[0018]該方法可用于生產(chǎn)平面的流體處理元件。這些平面的流體處理元件具有多個(gè)主要表面，多個(gè)主要表面在相對的方向上相面對并且具有的從邊緣到邊緣的側(cè)向尺寸為流體處理元件厚度(從一個(gè)主要表面的任一點(diǎn)到相對的主要表面上的一點(diǎn)之間最短距離的最大值)的至少10倍。當(dāng)被放置在流體處理元件的保持器內(nèi)時(shí)，密封通常通過由基本上垂直于上游主要表面指向的力將流體處理元件向下按壓到保持器內(nèi)而實(shí)現(xiàn)。因此，如果真會(huì)發(fā)生，這就是流體處理元件在使用中被壓縮的方向。此外，當(dāng)運(yùn)輸時(shí)，這種流體處理元件通常支撐在其主要表面上或堆疊以便使得側(cè)表面和邊緣被暴露。因此預(yù)防這些表面和邊緣的磨損是特別有用的。
[0019]在該方法中，內(nèi)部工具表面的成角度的部分具有足夠的范圍并移動(dòng)通過平面結(jié)構(gòu)以壓縮進(jìn)入孔的平面結(jié)構(gòu)的外部區(qū)域。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，所述角度具有的值在5°和30°之間，例如15°。
[0021]該實(shí)施例已經(jīng)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致流體處理元件的外部區(qū)域的適當(dāng)壓縮。該角度仍然足夠小，以給流體處理元件提供相對直的邊。此外，該角度足夠小，以限制切割工具部件的磨損。如果角度大于30°，則切割工具部件將只具有很短的使用壽命。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)15°導(dǎo)致切割工具部件的可接受的使用壽命。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，尺寸減小對應(yīng)于至少2毫米、例如3毫米或更多的至少一個(gè)尺寸的減少。
[0023]即使流體處理元件是從相對彈性的平面結(jié)構(gòu)切割出來的，這也確保流體處理元件的外部區(qū)域的足夠壓縮。尺寸將對應(yīng)于圓形形狀的直徑或四邊形孔的邊長。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，在軸向方向上從切削刃最遠(yuǎn)移除的內(nèi)部工具表面的成角度部分的邊緣鄰接底切和基本上平行于移動(dòng)的軸線的內(nèi)部工具表面部分中的其中一個(gè)。
[0025]通過使得該邊緣完全前進(jìn)通過平面結(jié)構(gòu)的厚度，可以制造出流體處理元件，該流體處理元件具有基本上垂直于流體處理元件主要表面的側(cè)表面。
[0026]在該實(shí)施例的一個(gè)變型中，成角度的部分具有足夠的范圍，并且完全前進(jìn)通過所述平面結(jié)構(gòu)的厚度，以壓縮進(jìn)入孔的平面結(jié)構(gòu)的外部區(qū)域。
[0027]因此，制造出流體處理元件，其具有基本上垂直于所述主要表面的側(cè)表面。流體處理元件在這些表面的區(qū)域中被致密化，這些表面的區(qū)域是相對于從側(cè)表面更遠(yuǎn)移除的流體處理元件內(nèi)部的區(qū)域。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，切割工具部件具有遠(yuǎn)離切削刃延伸的外部工具表面，所述內(nèi)部和外部工具表面形成切削片相對的表面。
[0029]因此，切割工具部件配置成類似模壓切割機(jī)或餅干切割機(jī)。
[0030]流體處理元件從平面結(jié)構(gòu)完全分離。
[0031 ] 在該實(shí)施例的一個(gè)變型中，外部工具表面包括至少一個(gè)部分，在軸向方向上可見，與內(nèi)部工具表面的相應(yīng)部分相比，該至少一個(gè)部分相對于所述軸線成更小的角度。
[0032]為了提供足夠的分離，內(nèi)部和外部工具表面中的至少一個(gè)必須成一定的角度。在該變型中，內(nèi)表面成一定的角度，而所述外部工具表面差不多平行于軸線(行程方向)。其結(jié)果是，流體處理元件在與平面結(jié)構(gòu)相距更小的相互間距處進(jìn)行切割。其更多的是用于制造流體處理元件。材料不被相對于所述孔的中心軸線徑向向外推動(dòng)，這就需要使用更高的間距來制造具有大致平坦的主要表面的流體處理元件。
[0033]因此在特定的變型中，比內(nèi)部工具表面的相應(yīng)部分的角度更小的角度是小于5°，例如約0°，在部分內(nèi)的每個(gè)軸向位置處。
[0034]應(yīng)當(dāng)指出的是，所述外部工具表面的部分可以是鄰接到一小面，所述小面相對于所述軸線成一定角度且延伸直到切削刃。這導(dǎo)致更銳利的切削刃。在外部工具表面設(shè)有相對于所述軸線成一定角度并基本上延伸到切削刃的小面的情況下，所述內(nèi)部工具表面的成角度部分的軸向范圍是小面軸向范圍的多倍，例如至少10倍，更通常為至少一百倍。這種小面的功能是提供銳利的切削刃，而且當(dāng)切削刃前進(jìn)到平面結(jié)構(gòu)內(nèi)時(shí)具有較小的軸向范圍以將平面結(jié)構(gòu)壓縮到任何可感知的程度。這是有用的，因?yàn)槎鄠€(gè)流體處理元件因此可從單個(gè)平面結(jié)構(gòu)以更小的間距切割，導(dǎo)致更少的浪費(fèi)。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，切削刃延伸成為一圓(round)，例如環(huán)形形狀。
[0036]因此，可以形成具有主要表面的平面流體處理元件，所述主表面具有圓，例如環(huán)形形狀。每下一個(gè)元件必須在與相鄰孔相距一定的距離處從平面結(jié)構(gòu)切割，相鄰孔是流體處理元件先前已被切出的地方。在該實(shí)施例中距離可較小。
[0037]在一個(gè)替代方案中，多個(gè)流體處理元件通過相應(yīng)的切割工具部件從平面結(jié)構(gòu)平行地切下，每個(gè)切割工具部件包括限定相應(yīng)孔的邊緣的切削刃，其中限定孔邊緣的切