本发明涉及制造轴流过滤器的方法和装置。 轴流过滤器对过滤空气中或油中的外来物质非常有效。按本方法制造的轴流过滤器结构非常紧凑，并且重量轻，非常适用于各种车辆。
传统的制造轴流过滤器的方法十分原始。其作法是把制造过滤器所用材料的扁平薄板固定在具有许多波纹的弹性底板上，并将它按底板的波纹压折，而得到具有波纹状皱纹的过滤器板。显而易见，这种方法既不稳定又费时间。用这种方法制造一个直径为300毫米的具有波纹状皱纹的过滤器大约需要2分钟，因此生产率极低。而且因为此方法依赖于生产线上工人的手工操作，因此压折出的皱纹不均匀，导致各个过滤器的性能互不相同，尤其是外形非常差，因而商业价值低。除了上述这种方法外，尚不知有其他的制造方法。用自动生产的方法生产这种过滤器相当困难，因为必须处理柔软的或具有弹性地过滤器材料，这种材料并不同于金属或硬塑料那样的刚性材料。
本发明的目的是提出一种实用且快速制造轴流过滤器的方法和装置。按照本发明的方法，轴流过滤器的制造过程是：将制造过滤器的材料置于其下方的压模和其上方的一组固定刀片之间，然后这组刀片向下压至压模上，使过滤器材料被压出弧形波纹。在此过程中，过滤器材料迅速被压制出一定曲率的波纹。此方法对于在其他材料（诸如金属散热片材料或塑料材料）上压制出波纹也非常有效。
本发明的另一个目的是将用上述方法制成的具有弧形波纹的过滤器材料进一步加工，使其两边互相连接成为一个园形的轴流过滤器。这可以在我们所研制的机器上迅速完成。
以上两种工艺过程可以连接在一起，首先制成弧形波纹，然后再使之成为园形。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
图1是扇形过滤器材料薄片的透视图。
图2为图1所示之薄片联至弧形波纹压模上的透视图。
图3为上述薄片在压模上被压制成弯曲波纹状的透视图。
图4是把弧形波纹板放在中心杆上绕成园形的透视图。
图5是制成的园形轴流过滤器的透视图。
图6是扁平薄片压成弧形波纹状的装置的部分侧向剖视图。
图7为一组向下降至压模上对扁平薄片连续加压弯折的固定刀片的前视图。
图8为改进后的压模结构的剖视图。
图9为把弧形波纹板弯折成园形的装置的部分剖视图。
图10为图9中之装置的仰视图。
图11为旋转于图9的装置上的整形器的俯视图。
图12为在图9所示的装置上制成园形后的最初状态。
图13为图9所示装置的另一改进型的部分前视剖视图。
图1为一切割成扇形的过滤器扁平薄片。此薄片具有两弧线边〔2b〕和两直线边〔2C〕，并在其一面上有一组与弧线边曲率相同的弧形凹槽〔2a〕。图2中，数字〔3〕表示在其一面具有弧形波状表面〔3a〕的压模。弧形波纹表面〔3a〕由有底的凹槽和有尖顶的凸脊组成。该凹槽和凸脊具有一定的曲率半径。压模〔3〕也有弯曲的内缘〔3b〕。过滤器材料的扁平薄板〔2〕如图所示固定在内缘〔3b〕上，这样该薄板〔2〕就被弄弯并形成一个从弧形波状表面〔3a〕向上倾斜翘起的锥面的一部分。一组固定刀片〔4a，4b，4C〕定位在倾斜的过滤器薄板〔2〕上。然后这组固定刀片〔4a，4b，4C〕向下运动，如图3所示，把过滤器材料薄板沿弧形波纹表面〔3a〕折弯而得到弧形波纹〔2C〕。这样得到的弧形波纹随后被定位在中心杆〔5〕上、如图4所示，然后沿图中虚线A所示方向弯成园形。当图1至图4所示各步骤都完成后，再把如图4所示弧形波纹加以整形，就可得到如图5所示的最后成品。
图2和图3所示的步骤可配合图6和图7详细说明。如图6所示，压模〔3〕上具有弯曲凸脊〔3f，3g，3h，3i，3j〕，过滤器材料薄板〔2〕由夹杆〔14〕固定在压模〔3〕的弧形内缘〔3b〕上，从而将该板翘起。当夹杆处于图6所示位置时，固定刀片〔4a〕至〔4e〕同时被定位在如图6所示的接近薄板〔2〕表面的位置。夹杆〔14〕由空气作动筒〔13〕推动，固定刀片〔4a〕至〔4e〕分别由空气作动筒〔8a，8b，8c，8d，8e〕推动。所有空气作动筒〔8a〕至〔8e〕都固定在平板〔7〕上。因此，当平板〔7〕向下运动时，空气作动筒〔8a〕至〔8e〕同时一起向下运动。刀片〔4a〕首先降至压模〔3〕的凸脊〔3f〕和〔3g〕之间的凹槽内把薄板〔2〕折弯。同时，下一个刀片〔4b〕也降至使薄板被压弯的开始位置。刀片〔4b〕、〔4c〕、〔4d〕和〔4e〕以同样方式向下运动而将薄板〔2〕折弯从而在薄板上压制出一条条的波纹。在平板〔7〕的下降过程中，各刀片上的连杆分别缩入空气作动筒内。由于刀片〔4a〕至〔4e〕的初始位置为阶梯式依次升高，所以平板〔7〕的一次降下运动就可以高速度地将薄板〔2〕在压模〔3〕上压出弧形波纹〔2c〕。平板〔7〕由导杆〔12〕支承并导向。并由固定在上横梁上的油缸推动。所有机件都固定在底座〔6〕上。数字〔51〕表示位于相邻刀片间的加热器。这些加热器的作用是在刀片〔4a〕至〔4e〕都下降到底部时，在凸脊〔3f〕至〔3j〕的顶端处把弧形波纹加热使其永久变形。在压模〔3〕上也可以采用加热器加热弧形波纹〔2c〕。由于加热器〔51〕和装在压模〔3〕上的加热器的作用，可使波纹〔2c〕固化而保持不变形。也可以用简单的弹簧装置代替上述实例中使用的空气作动筒作为刀片连杆的伸缩装置。
固定刀片〔4a〕、〔4b〕、〔4c〕、〔4d〕和〔4e〕，过滤器板〔2〕及压模〔3〕之间相对关系如图7所示。由此图可清楚地看出，薄板〔2〕从其内缘开始向上倾斜而在压模〔3〕之上形成一个园锥曲面。刀片〔4a〕至〔4e〕的位置如图所示，正好位于薄板〔2〕所形成的园锥曲面的上方。由于每个刀片必须和压模〔3〕的弧形波纹面上的凹槽一一啮合，所以刀片〔4a〕至〔4e〕和凸脊〔3f〕至〔3j〕具有相同曲率。刀片〔4a〕至〔4e〕的刀口被做成刀刃般锋利，同时刀片横向宽度随薄板〔2〕宽度增加而增加。
图6和图7中所示的弧形波纹的表面是平面型的，即凸脊〔3f〕至〔3j〕的横连线和底座表面平行。但是也可以做出使这些横线与底座表面倾斜的模。要制造这种倾斜的弧形波纹，必须对压模〔3〕的弧形波纹表面做一些小的修改，即使凸脊〔3f〕的上升斜坡的长度都稍长于其下降斜坡的长度。同样，凸脊〔3g〕、〔3h〕、〔3i〕和〔3j〕的上升斜坡的长度都稍长于其下降斜坡的长度。这样就可制成倾斜的弧形波纹。实际使用中（例如在小汽车中），由倾斜的弯曲波纹所制成的略成园锥形的轴流过滤器更适于作为空气滤清器，因为倾斜的脊顶连线所造成的空间能使空气和发动机的进气系统中相通。
图8显示压模〔3〕的另一种形式。其中压模〔3〕可分为两部分;上压模〔31〕和下压模〔32〕。上压模〔31〕用于制造具有不同凸脊顶端高度的弧形波纹。如果上压模从下压模中稍微上升一些，则压出的弧形波纹的高度较高。使用这种改进后的压模，就能在同一装置上制造各种不同形式的轴流过滤器。即使折迭的高度互不相同，也能制造，因为波纹之间的节距或刀片之间的节距并未改变。
过滤器薄板的另一种型式是该薄板由三层过滤材料组成，最上一层较粗糙，其密度较低，第二层密度较大，最底层的密度最大。这种过滤器材料很有用，如果把空气从密度较低的一层送入，较大的杂质首先在该层中被过滤，最后一层过滤掉任何不允许通过的杂质。当这种材料用于上述装置上时，其密度较低的一面应朝向刀片〔4a〕至〔4e〕，从而得到一个低密度面在上，高密度面在下的弧形波纹。当制造园锥形的弧形波纹时，低密度层应为其内表面，高密度层应为其内表面。
把弧形波纹制成园形的装置和方法将结合图9和图10加以说明。在图9中，前面所制造的弧形波纹放置在台面〔23〕上，和中心杆〔52〕相接触。〔5〕表示对拉条，当处于起始位置时，被弯曲成如图10所示的形状。对拉条由弹性材料制成，所以当其两端被压向中心杆〔52〕时，就会顺着中心杆弯曲。对拉条〔5〕安置在围绕弧形波纹外周边的位置。对拉条支撑器〔6〕用于支撑对拉条〔5〕的两端。对拉条支撑器〔6〕的两端有一可在导杆〔8〕上滑动的凸轮从动件，导杆〔8〕两端分别由具有凸轮从动件〔16〕及〔9b〕的导杆支撑器〔9a〕和〔9b〕。固定在底座板〔22〕上的凸轮板〔11〕具有三道凸轮槽〔12a〕、〔12b〕和〔12c〕，它们分别容纳凸轮从动件〔10a〕、〔7〕和〔10b〕。杠杆〔13〕绕销〔14〕旋轮并有一和凸轮从动件〔16〕啮合的长孔〔15〕。杠杆〔13〕由齿轮〔17〕带动旋转，齿轮〔17〕则由齿轮〔21〕带动，此齿轮〔21〕则固定在带动其旋转的空气作动筒〔20〕之上。拉力线圈〔18〕对凸轮从动件〔10b〕施加一拉力。
从图10上可以看出，以上结构在图9所示的装置中另一侧相应也有一套。底板〔22〕和台面〔23〕固定在机架〔24〕上。
当空气作动筒〔20〕被启动而转动齿轮〔21〕及〔17〕时，杠杆〔13〕沿逆时针方向转动，如图10所示。此时凸轮从动件〔16〕被杠杆〔13〕上的长孔〔15〕的内壁推动，从而引导导杆支撑器〔9a〕沿着底板〔22〕上的路径〔22a〕逆时针方向运动。另一方面，导杆支撑器〔9b〕被拉力线圈〔18〕拉向杠杆〔13〕的旋转中心。当杠杆〔13〕按如上所述的方式旋转时，凸轮转动件〔10b〕也沿着凸轮槽〔12b〕旋转。由于凸轮从动件〔16〕由长孔〔15〕所引导，并且由于导杆支撑〔9b〕被推向杠杆〔13〕的旋转中心，还由于导杆〔8〕的长度是固定的，因此导杆〔8〕的位置及方向取决于杠杆〔13〕的转动角度。因此凸轮从动件〔7〕，或固定刀片的支架〔6〕的位置和方向都由杠杆〔13〕的旋转角度决定。当固定刀片支架〔6〕沿凸轮槽运动到如图10虚线所示的最后位置时。弧形波纹板的两端连接在一起形成一个直径较小园形轴流过滤器。如图10所示，当导杆〔8〕到达如图10中虚线所示的垂直位置时，把弧形波纹板弯曲成园形的过程即告结束。上述凸轮从动件及凸轮槽的结构使得对拉条〔5〕的两端沿一使弧形波纹〔2c〕变小变园的路径运动。
图9中数字〔29〕代表一个底板〔22〕上的开口，推进器〔26〕在由固定在底板〔22〕上的支撑架〔27〕支承的空气作动筒〔28〕推动下经开口〔29〕向下推进，在推进器下面被制成园形的波纹板被向下推到整形器〔30〕。整形器〔30〕由两个互相分离。具有半园形齿〔33〕的转子〔32〕组成。转子〔32〕被啮合在转子〔32〕尾端的长孔〔36〕中销〔37〕转动。当空气作动筒〔38〕被启动时，销〔37〕经齿轮〔35〕被转动。转子〔32〕的半园形齿最初被定位在如图11所示的位置，当空气作动筒〔38〕开始动作时，转子〔32〕或齿〔33〕相对转动。因此在图11中所示的三角形空白部分被半园形齿〔33〕填满。这时，半园形〔33〕的上端。或另一端的位置如图11中虚线所示。
当园形波纹被推入整形器〔30〕中时，凹槽和在起始位置的半园形齿啮合，并将园形波纹的中心孔套在中央导销〔31〕上。此刻，如图12所示，园形波纹两端部分并不很园，但是，当转子〔32〕或半园形齿按图11箭头所示的那样旋转后，园整过但仍为直线的园形波纹的两端则沿整形器〔30〕的半园形齿被整成园形。整形器的整形动作完成之后，整形器〔30〕及被整形后的园形波纹一起被滑板〔39〕拉出，以便放到下一工步。
图13显示了将弧形波纹制成园形的机构的另一个实施例。此机构中有三根对拉条。除了图9中的对拉条支架〔6〕外，还有另外两个对拉条支架〔6b〕及〔6c〕。在这两个附加的对拉条支架上各有相应的凸轮从动件〔7b〕和〔7c〕。它们分别和相应的凸轮槽〔12cb〕和〔12cc〕啮合。由于此机器有另外两根对拉条〔5b〕和〔5c〕。它们可以抓住较多的弧形波纹的凹槽〔2C〕。此结构特别适用于具有许多个凹槽凸脊的弧形波纹。对拉条的数目当然取决于所需要制造的那种弧形波纹或轴流滤波器。我们发现，制造具有9个凸脊或凹槽的轴流过滤器适于用具有5根对拉条的机器。在图13所示的结构中，由于推进器〔26〕必须避开许多对拉条〔5〕、〔5b〕和〔5c〕，所以推进器上有两个窄窄缝，以便可以顺利地把在其下园整好的园形波纹推下去。
如上所述的本发明的制造轴流过滤器的方法和装置适合于快速、稳定地大批量生产。尤其是日本发明能生产高度互不相同和具有不同波纹数的轴流过滤器。
本发明所公开的把扁平薄板材料制成弧形波纹的方法包括：平板材料的准备;在一面上有弧形波纹的压模的准备;把原料薄板的一端固定在压模一个弧形端使薄板弯曲并且相对压模的弧形波纹表面倾斜的方法;准备一组刀片，当其下降时，使其中每个刀片分别和弧形波纹沟底啮合的步骤，使这组刀片向波纹面运动的方法;沿着波纹表面连续压折固定的薄板使之产生波纹的方法，其压折方式是，最接近固定端的刀片首先动作，其后的刀片按顺序依次动作。
换言之，以上所提出的是一种制造轴流过滤器的方法，它包括过滤器材料薄板的准备步骤;一面具有弧形波纹的压模的准备步骤;将原料薄板的一端固定在压模弧形端使之具有弧形并对压模的弧形波纹表面倾斜的步骤;一组向下运动时分别和压模的弧形槽啮合的刀片的准备步骤，以及将所述刀片向下运动，其最接近原料板固定端的刀片首先和原料板接触，而后相邻的刀片依次在原料薄板上压制出波纹的方法;把中央杆定位于所述弧形波纹的内缘;将一对拉条定会在弧形波纹外缘，及将所述对拉条向所述中央杆移动而将所述弧形波纹在对拉条及中央杆间压制成园形的方法。
本发明还推出一种将原料薄板制成轴流过滤器的装置。此装置包括一个其一面具有用于压制轴流过滤器的弧形波纹的弧形波纹面的压模;所述的压模具有一弧形并倾斜的内边缘;把所述的原料薄板固定在所述的压模弧形倾斜内边缘上的机构，此机构使原料板固定并使该板的内缘也呈弧形并向上倾斜;一组位于所述弧形倾斜原料板上方的固定刀片;一组将上述刀片从最接近上述固定机构的一片至最远离上述机构的一片依次连续向所述弧形波纹面下压，使所述原料板在所述固定刀片及压模间被压出弧形波纹之机构;一个靠近弧形波纹内缘的中央杆;围绕所述弧形波纹的对拉条;抓住对拉条两端的抓紧机构;将所述抓紧机构沿一预定路经移动使对拉条围绕中央杆绕成一个园并将弧形波纹在对拉条和中央杆之间压制成园形的机构。