專利名稱：清洗頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種用于對液態(tài)工業(yè)工藝流進行處理的過濾器組件，且更具體而言涉及一種具有清洗頭的過濾器組件，所述清洗頭具有被密封并且磁耦合到清洗頭上的致動器。
背景技術(shù)：
過濾器組件用于工業(yè)設(shè)施中以選擇性地去除工藝流中的材料。過濾器組件用以去除工藝流中的不希望污染物并且將希望的濾液提取出工藝流。申請人的受讓人的于1993年3月30日授權(quán)的題為具有往復(fù)式清洗單元的過濾器的美國專利No. 5，198，111和于1996年6月18日授權(quán)的題為具有軸向活動擦拭器的過濾器的美國專利No. 5，527，462中披露了兩個這種過濾器組件，兩個專利在此作為參考被引用。通常，每個上面引用的過濾器組件包括細長的圓柱形殼體。殼體內(nèi)部是袖套形過濾器元件。待過濾的工藝流通常通過殼體頂部被引入過濾器元件的中心內(nèi)。工藝流從過濾器構(gòu)件的內(nèi)部向外部流動時受到過濾處理。過濾的工藝流通過殼體中的開口離開過濾器組件。當工藝流通過過濾器組件時，去除的濾液積聚在過濾器元件的內(nèi)壁上。如果允許將濾液保持在適當位置的話，那么隨著時間的推移，濾液將首先妨礙并隨后可能阻塞流體流動通過過濾器組件。因此，一般慣例是進一步為過濾器組件設(shè)置清洗頭。該清洗頭縱向上下移動通過過濾器元件以刮去粘附在元件上的濾液。通常，允許去除的濾液流動通過過濾器元件的底部且通過殼體底部中的開口流出。美國專利No. 5，198，111披露了一種過濾器組件，其中清洗頭被安裝到沿縱軸向延伸通過殼體和過濾器元件的螺紋軸上。安裝到殼體上的馬達使軸轉(zhuǎn)動以便導(dǎo)致清洗頭進行縱向移置。美國專利No. 5，527，462披露了一種過濾器組件，其中清洗頭被安裝到從殼體頂部向下延伸進入過濾器元件內(nèi)的活塞桿的端部上?；钊麠U的相對端部被設(shè)置在附接到殼體頂部上的汽缸中。流體如壓縮空氣被施加到汽缸上以便導(dǎo)致活塞桿和清洗頭延伸/縮回通過過濾器元件。與為過濾器組件設(shè)置螺旋型清洗頭致動器相關(guān)聯(lián)的一個缺點在于致動器具有與工藝流形成接觸的部件。必須采取步驟以確保驅(qū)動活動部件的上行線路部件不暴露于工藝流。例如，有必要確保在開口周圍存在液密密封，螺旋軸通過所述開口進入殼體內(nèi)。在上述線性致動器的活塞進入殼體處的開口周圍必須設(shè)置相似密封件。應(yīng)該理解，流體通常在大量壓力，例如150psi下進入殼體內(nèi)。為了成功地實施過濾工藝，可能有必要重復(fù)致動清洗頭。因此，假設(shè)致動器周圍的密封件受到大量壓力作用且致動器本身受到重復(fù)致動，那么該密封件產(chǎn)生明顯磨損。該磨損需要花費大量努力以證實密封件保持其整體性,且當該整體性顯示出失效跡象時更換該密封件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于過濾工業(yè)液態(tài)工藝流的新型且有用的過濾器組件。本發(fā)明的所述過濾器組件包括具有密封致動器的清洗頭。具體而言，所述致動器包括設(shè)置在所述組件殼體中的致動器管道。由磁體形成的活塞被設(shè)置在所述致動器管道中。所述清洗頭被設(shè)置在所述致動器管道上。與所述清洗頭相關(guān)聯(lián)的磁體使所述頭部耦合到所述活塞上，即使當所述致動器管道使所述兩個部件分開時。通過選擇性地將加壓氣體或液體供應(yīng)至所述致動器管道的相對端部而使本發(fā)明的所述過濾器組件的所述清洗頭在所述過濾器殼體中上下移置。在本發(fā)明的一些型式中，采用加壓空氣。所述空氣導(dǎo)致所述活塞縱向移動通過所述致動器管道。由于所述清洗頭被磁耦合到所述活塞上，因此所述活塞的所述縱向移動導(dǎo)致所述清洗頭進行相似的移置。本發(fā)明的所述過濾器組件被構(gòu)造以使得僅有所述清洗頭及其所附接的互補磁承 載器是暴露于所述工藝流的活動部件。所述致動器管道對迫使所述清洗頭移動的所述部件，所述活塞進行密封。因此，本發(fā)明不需要在延伸進入所述過濾器殼體內(nèi)的活動構(gòu)件與所述構(gòu)件所延伸通過的殼體開口之間設(shè)置某種液密密封件。該密封件的消除和保持其的需要使與操作本發(fā)明的所述過濾器組件相關(guān)聯(lián)的總成本最小化。


本發(fā)明被指出具有權(quán)利要求中的特性。通過參考下列說明書并結(jié)合附圖可更好地理解本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點，在所述附圖中圖I是本發(fā)明的過濾器組件的透視圖；圖2是本發(fā)明的過濾器組件中的基本部件的剖視圖；圖3是底部錐體的剖視圖；圖4是本發(fā)明的致動器管道和承載器子組件的平面圖；圖5是沿圖4中線5-5截取的致動器管道和承載器子組件的剖視圖；圖6是致動器管道底蓋的透視圖；圖7是活塞的透視圖；圖8是活塞的剖視圖，其中活塞被示出設(shè)置在空氣管道上且被套在致動器管道內(nèi)；圖9是示出如何根據(jù)磁體極性布置與活塞和承載器組件成一整體的磁體的示意圖，圖中未示出磁體之間的隔件以及承載器組件的管道系統(tǒng)，此外，圖中僅示出了活塞和承載器組件一側(cè)上的磁體，第二側(cè)上的布置被理解為與所示布置形成鏡面反射；圖10是承載器的透視圖；圖11是承載器的分解視圖；圖12是承載器的剖視圖，其中承載器被示出設(shè)置在致動器管道上；圖13是清洗頭的頂部平面圖；圖14是沿圖13中線14-14截取的清洗頭的剖視圖；圖15是清洗頭的透視圖16是清洗頭的部分分解視圖；圖17是清洗葉片的透視圖；圖18是沿圖17中線18-18截取的清洗葉片的剖視圖；和圖19是清洗葉片的縱向剖視圖。
具體實施例方式圖I和圖2示出了本發(fā)明的過濾器組件20的基本功能部件。過濾器組件20包括大體上呈圓柱形的殼體22。一對相對的腿部24保持殼體22高于地平面。從殼體22的相對側(cè)部延伸出來的突出部25將殼體連接到腿部24上。一對腳部26穩(wěn)定住殼體22和與殼體成一整體的過濾器組件20的其它部件，一個腳部26被附接到每個腿部24的端部上。殼體22的頂端是開口的。用鉸鏈附接到殼體22上的蓋部28選擇性地覆蓋頂部 開口。一組鎖定夾具30將蓋部28可釋放地保持在殼體22的開口端上。每個夾具30具有接合在與圍繞殼體22的開口端延伸的唇緣36成一整體的獨立突出部34上的U形螺栓32。U形螺栓32在突出部34上的接合將蓋部28保持在殼體22上。夾具30的一種來源是由Birmingham, Michigan 的 De-Sta-Co 工業(yè)制造的 Model 374。設(shè)置在唇緣36的上部暴露表面中的溝槽中的0形環(huán)37在殼體22與蓋部28的界面之間提供了液密密封(溝槽未標出)。小孔38延伸通過蓋部28的中心軸線?？?8用作通風(fēng)孔。殼體22的底端也是開口的。底部錐體40被焊接或要不然永久緊固到殼體22的底端上。參見圖2和圖3，注意到底部錐體40被形成具有設(shè)置在殼體22的底端內(nèi)的唇緣41。底部錐體40被進一步形成以具有橫向延伸遠離錐體的基底或底端的管形出口配件39。底部錐體40被進一步成形以使得緊接唇緣41下方且與錐體側(cè)部相對的錐體部分，即錐體部分42，具有恒定直徑，配件39從所述錐體側(cè)部自唇緣41的內(nèi)周向下延伸。緊接唇緣41下方和配件39上方的錐體40的部分，即錐體部分43，從唇緣41向內(nèi)且向下彎曲。底部錐體40的端部，即錐體端部44是半球形狀。錐體端部44是底部錐體40的部分，出口配件39從所述部分延伸出來。淚珠形凸部45從錐體端部44的內(nèi)壁向上延伸。凸部45被放置以使得凸部的寬直徑部分以殼體22和底部錐體40的縱向軸線為中心。凸部45的窄直徑尖銳端指向出口配件39的縱向軸線且與其成一直線。過濾器元件46被設(shè)置在由殼體22、蓋部28和底部錐體40限定出的封閉空間中。過濾器元件包括具有L形剖面輪廓的基底環(huán)48，過濾器構(gòu)件50從所述基底環(huán)延伸出來。盡管未具體示出，但一種具體過濾器構(gòu)件50包括彼此間隔較小距離的多個縱向延伸的金屬肋部。肋部在基底構(gòu)件周圍周向延伸。隔開的金屬環(huán)形肋部在縱向延伸的肋部的外表面周圍延伸。過濾器構(gòu)件50的肋部之間的間隙是工藝流體所流經(jīng)的孔隙。形狀與底環(huán)48相似的頂環(huán)51在過濾器構(gòu)件50的頂部周圍延伸。圖中具體示出一個的U形柄部52從頂環(huán)51向上延伸。柄部52有利于過濾器元件46安裝在殼體22中并從其中去除。當過濾器元件46位于殼體22中時，基底環(huán)48的底表面靠在底部錐體40的鄰近唇緣41上。壓縮機組件位于過濾器元件頂環(huán)51上。壓縮機組件包括卡環(huán)53，多個向上延伸的腿部54(示出了一個腿部54)被附接到所述卡環(huán)上。當關(guān)閉蓋部28時，蓋部的內(nèi)表面靠在腿部54的鄰近端部上。蓋部28因此迫使腿部54且因此迫使卡環(huán)53靠在過濾器元件頂環(huán)51上。這些部件的接合保持過濾器元件46處于殼體22中的適當位置處。過濾器元件基底環(huán)48被形成具有圍繞環(huán)底部外周的外斜切表面55。卡環(huán)53被形成具有相似的斜切表面56。第一和第二 0形環(huán)57位于鄰近斜切環(huán)表面55和56的空間中。因此，一個0形環(huán)57在過濾器元件基底環(huán)48與殼體22的鄰近內(nèi)壁之間提供了液密密封。第二個0形環(huán)57在過濾器元件46頂部處的卡環(huán)53與殼體22之間提供了液密密封。入口配件58被連接到殼體22上且通往卡環(huán)53上面的殼體內(nèi)。出口配件60被連接到殼體22上且從位于過濾器元件基底環(huán)48所處位置上面的開口延伸出來。當過濾器組件20在操作中時，工藝流通過入口配件58被引入殼體22和過濾器元件46的中心內(nèi)，如箭頭59所示。濾液被過濾器構(gòu)件50捕獲。過濾的工藝流通過出口配件60離開過濾器組件20，如箭頭61所示。

過濾器元件46內(nèi)部是用于去除捕獲濾液使其離開過濾器構(gòu)件50的清洗頭組件62。清洗頭組件62包括大體上圓盤形的清洗頭64，所述清洗頭上下移動通過過濾器元件46。多個清洗葉片66在頭部的外周周圍被附接到清洗頭上。清洗葉片66鄰接過濾器構(gòu)件50的鄰近內(nèi)表面以將捕獲濾液刮離過濾器構(gòu)件。清洗頭64被可滑動地安裝在沿縱軸向延伸通過殼體22和過濾器元件46的致動器管道68上。氣壓致動的活塞70被設(shè)置在致動器管道68內(nèi)部。清洗頭64磁耦合到活塞70上。因此，活塞70在致動器管道68中的縱向移置導(dǎo)致清洗頭64相似地縱向移動通過殼體并靠在過濾器構(gòu)件50上。通過該基本的理解，現(xiàn)在將通過初始參考圖2、圖4和圖5對本發(fā)明的清洗頭組件進行描述。致動器管道68由將不與工藝流的內(nèi)容物反應(yīng)且非磁性的具有高磁導(dǎo)率和低的優(yōu)選為零的磁化率的金屬制成?？尚纬芍聞悠鞴艿?8的這樣一種材料是316不銹鋼。致動器管道68從固體的通常為圓柱形的底蓋71向上延伸，所述底蓋被固定緊固到底部錐體40上?，F(xiàn)在參考圖5和圖6所述的底蓋71由與形成致動器管道68的材料相同的材料形成。底蓋71被成形以具有直徑相對狹窄的桿部72。寬直徑頭部74與桿部72共軸延伸且與桿部成一整體。兩個孔76和77縱向延伸通過底蓋71。第一孔，即圖6中的孔76，延伸至在頭部74的頂部上的以底蓋71的縱軸為中心的開口(孔的開口未標記)。第二孔，孔77延伸至偏離中心軸線的頭部頂部中的開口(孔的開口未標記)。底蓋桿部72被焊接或要不然緊固在底部錐體凸部45中形成的孔75中。更具體而言，底蓋71被裝配到凸部45上以使得底蓋且因此使得致動器管道68沿縱軸向延伸通過底部錐體40和殼體22。位于底蓋桿部72中的溝槽80中的0形環(huán)79在底蓋與凸部45的鄰近內(nèi)壁之間提供了液密密封。底蓋桿部72的端部延伸超過底部錐體40的外表面較短的距離。致動器管道68被焊接或要不然緊固到底蓋頭部74上。為了有利于致動器管道68與底蓋的配合，底蓋71被形成具有圍繞頭部74的外周的小的直徑減少的凹部86。致動器管道68的端部位于凹部86中。返回圖5，可以看到空氣管道90沿縱軸向延伸通過致動器管道68?？諝夤艿?0的一端被安裝在底蓋頭部開口中，孔76延伸至所述開口?？諝夤艿?0由與形成致動器管道68的材料相同的材料形成。
端蓋92覆蓋致動器管道68和空氣管道90的開口端。通常具有截錐形狀的端蓋92由與形成致動器管道68的材料相同的材料形成。端蓋92的外周被形成具有凹部(未標出)，致動器管道68的鄰近端置于所述凹部中。端蓋92還被形成具有從蓋的基底向上延伸且沿蓋的縱軸延伸的封閉端入口孔96。當組裝本發(fā)明的過濾器組件20時，空氣管道90通往端蓋入口孔96內(nèi)。端蓋92被進一步形成以具有從入口孔96的基底延伸出來的至少一個出口孔98(示出了兩個)。出口孔98沿對角線方向延伸遠離入口孔96。出口孔98因此通往端蓋92的基底的一部分內(nèi)，所述部分對著由致動器管道68的內(nèi)壁和空氣管道90的外壁限定出的環(huán)形空間。因此，孔96和98提供了從空氣管道90進入致動器管道68頂部的流體流路。如圖7和圖8所示的活塞70被形成以具有由塑料制成的兩個相對圓柱形端蓋102?？芍瞥啥松w 102 的一種具體塑料為由 Tielt,Belgium and Reading,Pennsylvania 的Quadrant Engieering Plastic Products出售的商標名為ERTALYTE TX的具有固體潤滑劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polythyleneterphtalate)塑料。夾在端蓋102之間的是四個 環(huán)形磁體104和由非磁性材料如陶瓷形成的五個環(huán)形隔件106。更具體而言，隔件106位于每對磁體104之間。隔件106還位于每個端蓋102與鄰近端蓋的磁體104之間。如圖9所示，磁體104被布置以使得相鄰磁體的面具有相同極性。由黃銅形成的管形拉桿108將端蓋102、磁體104和隔件106保持在一起。拉桿108延伸通過磁體104和隔件106的中心開口(磁體和隔件的中心開口未標出)。拉桿108的一端與在延伸通過一個端蓋102的孔中形成的螺紋接合。拉桿108的第二端與在延伸通過第二個端蓋102的孔中形成的螺紋接合。拉桿108的內(nèi)徑約為0. 010英寸，大于封閉空氣管道90的直徑。端蓋102被制成一定尺寸以便緊密配合在致動器管道68與空氣管道90之間的環(huán)形空間中。端蓋102因此用作活塞70的軸承元件。唇形密封件110位于沿端蓋102的外周形成的溝槽112中。一個密封件110配合到每個端蓋102上。唇形密封件110因此用作活塞70與致動器管道68的鄰近內(nèi)壁之間的密封構(gòu)件。0形環(huán)114位于圍繞延伸通過每個端蓋102的每個孔的開口端的擴孔116中。0形環(huán)114用作活塞70與空氣管道90之間的密封件。磁體104和隔件106被制成一定尺寸以具有略小于環(huán)繞致動器管道68的內(nèi)徑的直徑。在本發(fā)明的一種型式中，這些部件被制成一定尺寸以使得致動器管道68與磁體104和隔件106之間的環(huán)形間隙的寬度為約0. 015英寸。這種分離防止磁體和隔件磨傷致動器管道68的內(nèi)部?，F(xiàn)在結(jié)合圖10、圖11和圖12所述的大體上袖套形的承載器組件120使清洗頭64磁耦合到活塞70上。承載器組件120被可滑動地設(shè)置在致動器管道68上且具有由與形成致動器管道68的材料相同的材料形成的細長外管122。設(shè)置在外管122的相對端部內(nèi)部的是由低摩擦塑料如Ertalyte TX塑料形成的袖套形軸承124。每個軸承124具有鄰接外管122的鄰近內(nèi)表面的平滑表面外壁126。每個軸承124的內(nèi)端被形成以具有多個向內(nèi)的呈弓形間隔開來的齒部128，所述齒部被布置成圓周圖案。齒部128的內(nèi)表面是實際物理地鄰接致動器管道68的外表面的承載器組件120的表面。設(shè)置在外管122的內(nèi)表面中形成的溝槽131中的扣環(huán)130將軸承124以及外管內(nèi)部的其它部件保持在外管中。四個磁體132被設(shè)置在外管122中位于外管122與位于外管122內(nèi)的內(nèi)管134之間。內(nèi)管134在軸承124的相對向內(nèi)面之間延伸。由Ertalyte TX塑料形成的環(huán)形承載器護圈136位于內(nèi)管134的相對外端周圍的環(huán)形空間中。每個承載器護圈136從相鄰內(nèi)管端部的外表面延伸至環(huán)繞外管122的內(nèi)表面。0形環(huán)138和139被安裝在分別在每個承載器護圈136的外表面和內(nèi)表面中形成的溝槽中。0形環(huán)138在相關(guān)的承載器護圈136與內(nèi)管134的鄰近外表面之間形成密封。0形環(huán)139在相關(guān)的承載器護圈136與外管122的鄰近內(nèi)表面之間形成密封。磁體132被設(shè)置在分別由外管122和內(nèi)管134與承載器護圈136限定出的封閉環(huán)形空間中。環(huán)形隔件14隔開相鄰的磁體132。一個隔件140還位于每個承載器護圈136與相鄰承載器132之間。從圖9的直徑示意圖中可以看到，磁體132被布置以使得相同極性的面彼此相鄰。磁體104和132被共同布置以使得當承載器組件120裝配在致動器管道68和活塞70上時， 每個磁體132的面與相應(yīng)的共面磁體104的共面表面具有相反的極性。本發(fā)明的該過濾器組件20的部件進行組裝以使得承載器組件120的內(nèi)管134具有約為0. 125英寸的直徑，所述直徑大于封閉致動器管道68的直徑。因此，鄰接致動器管道68的承載器組件120的部件僅有軸承124的齒部128。因此，當過濾器組件20在操作中時，工藝流能夠流動通過承載器組件120的一端處的軸承齒部128之間的間隙、通過致動器管道68與內(nèi)管134之間的環(huán)形間隙且通過承載器組件120的相對端處的軸承齒部128之間的間隙離開。該布置防止了工藝流的組分如要不然被過濾器構(gòu)件50捕捉的固體被捕獲在致動器管道68與承載器組件120之間。如果材料允許被捕獲在致動器管道68與承載器組件120之間，那么一個部件或所有兩個部件可受到損傷。如圖13、14、15和16最佳示出的清洗頭64以平圓盤的形式存在。清洗頭64被成形以具有內(nèi)環(huán)142和外環(huán)143。四塊等角間隔的薄板144分別將內(nèi)環(huán)142與外環(huán)143連接在一起。位于環(huán)142和143與薄板144之間的頭部64中的開口允許工藝流體流動通過頭部。清洗頭64位于唇緣146與如圖10最佳示出的圍繞承載器組件外管122進行周向延伸的一組等角間隔的鍵部148之間。唇緣146和鍵部148都與外管122形成一體。唇緣146圍繞鄰近管道中部的外管122連續(xù)延伸。鍵部148位于距離唇緣146上方較短距離，即清洗頭64的厚度，的位置處。每個鍵部148的中心的外周被形成以具有小的圓形溝槽150。唇緣146的外周被形成以具有四個隔開的溝槽152。每個溝槽152與獨立的其中一個鍵部溝槽150對齊。返回圖13和圖15，可以看到清洗頭內(nèi)環(huán)142被形成具有一組向內(nèi)的隔開一定角度的突出部154。清洗頭64和外管122共同地被制成一定尺寸以使得清洗頭突出部154可在鄰近管道鍵部148的空間中在管道122上滑動。突出部154被進一步制成一定尺寸以具有內(nèi)邊緣156，所述內(nèi)邊緣被制成一定尺寸以便有利于清洗頭64與承載器組件的外管122形成緊密滑動配合。清洗頭64通過使頭部滑動配合在外管122上而被可釋放地安裝到承載器組件120上。通過使突出部154接靠在外管唇緣146上而停止清洗頭64的移動。清洗頭64隨后進行旋轉(zhuǎn)以使得突出部154位于唇緣146與外管122的鍵部148之間的環(huán)形間隙中。更具體而言，清洗頭進行旋轉(zhuǎn)直至在內(nèi)環(huán)142中形成的開口 158分別與承載器組件120的鍵部溝槽150和唇緣溝槽152對準。鎖定銷部160位于開口 158中。鎖定銷部160具有延伸通過開口 158且分別位于鍵部溝槽150和唇緣溝槽152中的桿部162。鎖定銷部160因此將清洗頭64保持到承載器組件120上。鎖定銷部160被進一步形成以具有頭部164，所述頭部具有更大的直徑且與桿部162共軸。頭部164因此防止鎖定銷部160完全通過開口 158。球銷部166從頭部164的基底垂直延伸出來。小的鋼纜(未示出)從一個球銷部166延伸至清洗頭164以將鎖定銷部160保持到清洗頭上。鋼繩的成環(huán)相對端部圍繞分別在一個球銷部166和清洗頭內(nèi)環(huán)142中形成的開口 169和170進行延伸。在本發(fā)明的所示型式中，鎖定銷部160被進一步形成以使得狹槽168從頭部頂部沿縱向部分延伸通過頭部164。頭部164的頂部具有內(nèi)斜切輪廓。為頭部設(shè)置這些特征使得可能將鎖定銷部160用作從清洗頭64中去除清洗葉片66的工具。
現(xiàn)在參考圖15、圖17、圖18和圖19所述的每個清洗葉片66由可模制塑料的單件形成。一種適當?shù)乃芰鲜怯蒬u Pont出售的商標為DELRIN的乙酰樹脂塑料。清洗葉片66被形成以具有弓形基底172?；?72限定出葉片66的彎曲外面174，所述外面被設(shè)置靠在過濾器構(gòu)件50上。與外面174的側(cè)部相對的基底172的側(cè)部被形成以具有延伸達基底長度的溝槽176。當清洗葉片66被安裝到清洗頭64上時，一部分頭部外環(huán)143位于溝槽176 中。清洗葉片基底172被進一步形成以分別具有從外面174向內(nèi)延伸的相對的形狀大體上相同的頂面178和底面180。基底172被形成以使得頂面178和底面180分別相對于外面174的頂邊緣和底邊緣向內(nèi)成一定角度。由外面174與頂面178和底面180的界面限定出的邊緣是將捕獲濾液刮離過濾器構(gòu)件50的邊緣表面。清洗葉片基底172被進一步形成以具有相對端面181和182。每個端面181在基底的一端處從頂面178延伸至底面180?；?72被形成以使得端面181和182與基底的頂邊緣表面和底邊緣表面的平行平面成非垂直鈍角。面181和182相對于基底邊緣表面的角度是相同的。每個清洗葉片66被進一步形成以具有兩個交疊腿部183。腿部183在溝槽176的相對側(cè)部上從基底172的內(nèi)面朝向清洗頭64的中心向內(nèi)延伸。每個腿部183大體上具有其中一塊頭部薄板144的輪廓。當每個清洗葉片66被安裝到頭部上時，相對的葉片腿部183在相關(guān)的其中一塊薄板144的上面和下面延伸。如圖16最佳示出一個地，橫向延伸通過每塊薄板144的相對側(cè)部的銷部184將清洗葉片66保持到清洗頭64上。每個腿部183被形成具有細長狹槽186。當清洗葉片66被裝配到頭部上時，腿部183具有充分柔性以便當腿部在相關(guān)銷部184上移動時向外進行彎曲。當銷部184與相關(guān)腿部狹槽186對準時，腿部183向下彈回在封閉薄板144上以便導(dǎo)致銷部位于狹槽中。螺旋彈簧190使每個清洗葉片66相對于清洗頭64向外偏置。每個彈簧190的一端位于從清洗頭外環(huán)143的外周向內(nèi)延伸的平行相對狹槽192中。更具體而言，形成每個狹槽對的狹槽192與獨立的其中一塊頭部薄板144的縱軸平行且位于所述縱軸的相對側(cè)部上。因此，每個彈簧190位干與彈簧相關(guān)聯(lián)的清洗葉片66的腿部183之間。為了有利于彈簧位于腿部之間，腿部183的相對內(nèi)面被形成具有向內(nèi)的彎曲溝槽193。每個彈簧190的外端鄰接與相關(guān)清洗葉片66的基底172成一整體的彈簧墊194。彈簧墊194因此延伸進入葉片溝槽176的基底內(nèi)。清洗葉片腿部183的相對內(nèi)表面被形成具有鄰近腿部端部的漸細部196。漸細部有利于腿部卡扣配合在相關(guān)的清洗頭銷部184上。漸細部196還限定出清洗頭64與清洗葉片腿部183之間的空間，在所述空間中，鎖定銷部160的斜切且具有狹槽的頭部164可楔入腿部與清洗頭之間。這允許鎖定銷部160被用作使腿部183彎曲的工具以便有利于從清洗頭64中去除清洗葉片66。 返回圖1，可以看到兩條空氣管線202和204被連接至底蓋71的暴露端?？諝夤芫€202通過擴孔203被連接至蓋孔76?？諝夤芫€204通過擴孔205被連接至蓋孔77?？諝夤芫€202和204的相對端部被連接至共用歧管206。還連接至歧管206的是壓縮空氣源208和通往大氣的通風(fēng)孔210。歧管活塞(未示出)在空氣管線202和204與空氣源208和通風(fēng)孔210之間建立起連接。具體而言，當歧管活塞處于第一位置吋，空氣管線202被連至空氣源208且空氣管線204被連接至通風(fēng)孔210。當歧管活塞處于第二位置吋，空氣管線202被連接至通風(fēng)孔210且空氣管線204被連接至空氣源208。歧管活塞的位置受到螺線管212的控制。螺線管212的致動受到過濾器控制裝置214的控制。本發(fā)明的過濾器組件20用以過濾液態(tài)エ藝流。エ藝流通過入口配件58進入過濾器組件20和過濾器元件46的中心。應(yīng)該理解，エ藝流流動通過清洗頭64中形成的開ロ。尺寸大于過濾器構(gòu)件50的孔隙的エ藝流中的材料由過濾器構(gòu)件捕獲。過濾エ藝流通過出ロ配件60被排出過濾器組件20。隨著時間推移，過濾材料的沉積物積聚在過濾器構(gòu)件50的內(nèi)表面上。清洗頭組件62受到周期性地致動以將該材料刮離過濾器構(gòu)件50。通過為螺線管212提供能量以改變歧管206內(nèi)部的活塞的位置而對清洗頭組件62進行致動。例如，如果清洗頭64位于鄰近致動器管道68底部的位置，那么歧管活塞被設(shè)置以使得空氣管線202被連接至空氣源208。使空氣管線204且通過延長使孔77通往大氣。當清洗頭64處于該狀態(tài)時，歧管活塞的位置被重置以使空氣管線202且通過延長使孔76連接至通風(fēng)孔210。歧管活塞的重置還將空氣管線204且因此將孔77連接至空氣供應(yīng)裝置。因此，上述重置歧管活塞的過程導(dǎo)致來自空氣供應(yīng)裝置208的受壓空氣流動通過空氣管線204和孔77進入活塞70下面的致動器管道68的底端。此時，致動器管道68中活塞70上面的空間通往大氣。因此，受壓空氣的カ推進活塞70向上通過致動器管道68。在本發(fā)明的一些型式中，相信有必要供應(yīng)處于60psi的壓カ下的空氣進入致動器管道68內(nèi)從而導(dǎo)致活塞70發(fā)生所需移置。由于使承載器組件120且通過延伸使清洗頭64磁耦合到活塞70上，因此這些部件以近似向上運動的方式接合。清洗頭64的向上移動導(dǎo)致清洗葉片66刮靠在過濾器構(gòu)件50上以便去除捕獲在構(gòu)件上的濾液。通過引導(dǎo)吹掃流通過組件從過濾器組件20中周期性地去除所去除的濾液。在吹掃流動過程中，濾液被沖入底部錐體40內(nèi)且通過錐體出口配件39離開。底部錐體40的形狀確保吹掃液體流動遍及底部錐體的整個內(nèi)部空間。吹掃流體以這種方式進行流動大體上消除了濾液將被捕獲并粘附到底部錐體內(nèi)表面上的可能性。一旦活塞70且因此清洗頭64到達致動器管道68的頂部，那么將壓縮空氣連續(xù)施加到致動器管道68中活塞70下面的空間的操作將活塞保持在適當位置處。通過反轉(zhuǎn)歧管活塞的位置而降低清洗頭64。該作用使致動器管道68中活塞70下面的空間通過蓋孔77、空氣管線204和通風(fēng)孔210與大氣連通。同時，受壓空氣從供應(yīng)裝置208、空氣管線202、蓋孔76、空氣管道90和端蓋孔96和98流動進入活塞70上面的致動器管道68的頂部內(nèi)。該受壓空氣迫使活塞70且因此迫使清洗頭64和清洗葉片66向下移動。清洗頭64的向下移動還導(dǎo)致清洗葉片66移動靠在過濾器構(gòu)件50上以便將捕獲的濾液刮離構(gòu)件。本發(fā)明的過濾器組件20的其中一個主要致動移動部件，即活塞70，被包含在密封致動器管道68內(nèi)。第二致動部件，即清洗頭64，被磁耦合到活塞70上。因此，本發(fā)明的過濾器組件不需要在清洗頭64與致動清洗頭的部件之間設(shè)置密封件以便防止后面的這些部 件與工藝流產(chǎn)生接觸。由于過濾器組件不需要這種類型的密封件，因此同樣消除了與保持密封相關(guān)的維護任務(wù)。清洗葉片66被構(gòu)造以使得葉片端面181和182與葉片的縱軸成非垂直鈍角。如圖15所示，該構(gòu)造確保未被其中一個清洗葉片的邊緣表面覆蓋的清洗頭64周邊周圍的間隙且通過延伸確保過濾器構(gòu)件50將由相鄰葉片的邊緣表面覆蓋。因此，當葉片66磨損時，將仍有葉片邊緣表面壓靠在過濾器構(gòu)件50的每個周邊部分上以便將濾液刮離整個構(gòu)件。彈簧190確保當與彈簧相關(guān)聯(lián)的清洗葉片66的基底172磨損時，葉片的邊緣表面繼續(xù)壓靠在過濾器構(gòu)件50上。清洗葉片66的彈簧墊194執(zhí)行兩種功能。彈簧墊194用作相關(guān)彈簧190所承靠的表面。彈簧墊194還用作將限定出外面174的部分內(nèi)部的基底部分和溝槽176的基底保持在一起的軟墊。該功能是所希望的，這是因為隨著時間推移，葉片基底172壓靠在過濾器構(gòu)件50上的情況導(dǎo)致基底的該外周部分產(chǎn)生磨耗。最后，形成清洗葉片66的該部分的材料可磨穿到達溝槽176。當這種情況發(fā)生時，彈簧墊194將基底的剩余部分和分別限定出基底的底部邊緣178和頂部邊緣180的內(nèi)部的部分保持在一起。因此，彈簧墊194防止清洗葉片的部分分離同時使其處于過濾器組件20中。應(yīng)該理解，前面的描述限于本發(fā)明的一種具體型式。本發(fā)明的其它型式可具有不同于已描述型式的特征。例如，將磁場傳感器218和220安裝到過濾器殼體22上可能是所希望的。一個傳感器，即圖2所示的傳感器218，被安裝到過濾器殼體22上以便與活塞70和承載器組件120的最低縱向位置對齊。傳感器220被安裝到過濾器殼體22上以便與活塞70和承載器組件120的最高縱向位置對齊。傳感器218和220可以是霍爾效應(yīng)傳感器或磁致動開關(guān)如簧片開關(guān)。每個傳感器218和220被套在其本身的保護罩222中，所述保護罩與周圍環(huán)境磁屏蔽開來。因此，傳感器218和220對由活塞磁體104和承載器組件磁體132產(chǎn)生的磁場是靈敏的。因此，傳感器218和220分別產(chǎn)生表示清洗頭64何時分別處于過濾器構(gòu)件中的最低和最高位置的信號。這些信號可用以監(jiān)控本發(fā)明的過濾器組件是否處于適當運行中。由傳感器218和220所產(chǎn)生的信號還可應(yīng)用于過濾器控制裝置214。過濾器控制裝置214，基于由傳感器信號提供的清洗頭位置信息，隨后可選擇性地控制螺線管212的供能過程以便調(diào)節(jié)歧管活塞的位置。應(yīng)該進一步認識到，可使用其它可選裝置以驅(qū)動活塞70在致動器管道68中進行上下移動。例如，將ー組電致動閥連接至空氣管線202和204可能是所希望的。通過選擇性地設(shè)置閥，每條空氣管線可被連接至壓縮空氣源，和通往大氣或密封關(guān)閉的通風(fēng)孔。因此，在使用受壓空氣放置活塞70，且通過延伸使其處于升高位置時，空氣管線204可關(guān)閉。這將使排出的受壓空氣留在空氣管線204、蓋孔77和致動器管道68中，這將保持活塞70處于升高狀態(tài)。這將消除連續(xù)供應(yīng)受壓空氣以執(zhí)行該功能的需要。進ー步還易于理解的是，并非在受流體驅(qū)動的本發(fā)明的所有型式中，通往致動器管道頂部的流管都位于致動器管道內(nèi)。在本發(fā)明的ー些型式中，該管道，即本發(fā)明的所述型式中的空氣管道90，可位于致動器管道68外部。該管道甚至可不附接到致動器管道68的外部上；管道可以是過濾器殼體22中的獨立式管道。

此外，并非在本發(fā)明的所有型式中，都有必要使用氣動流體以驅(qū)動活塞70。在本發(fā)明的ー些型式中，可采用液壓流體以執(zhí)行該功能。應(yīng)該進一步認識到，可能不必要在本發(fā)明的所有型式中都采用流體以驅(qū)動活塞70上下移動通過致動器管道68。在本發(fā)明的其它可選型式中，活塞，或至少磁體104，可受到導(dǎo)螺桿的驅(qū)動而在致動器管道68中上下移動，所述導(dǎo)螺桿當處于靜止位置時在致動器管道68內(nèi)旋轉(zhuǎn)。用于驅(qū)動該導(dǎo)螺桿的機制可類似于美國專利No. 5，198，111中所述的機制。在本發(fā)明的其它型式中，磁體104可處于設(shè)置在致動器管道68內(nèi)的活塞桿的頭部處。與活塞桿相關(guān)聯(lián)的頭部被包含在殼體22外部的活塞汽缸中且受到氣壓或液壓驅(qū)動。具體的液壓驅(qū)動組件可類似于美國專利No. 5，527，462中所述的組件。應(yīng)該進一歩理解，構(gòu)造本發(fā)明的所述型式的材料被理解為是示例性而不是限制性的。本發(fā)明的又ー個特征在于，在本發(fā)明的ー些型式中，多個過濾器組件殼體22可通過突出部25連接在一起。在本發(fā)明的這些型式中，殼體22互相支承。因此，本發(fā)明的過濾器組件20的陣列可被組裝在一起，而不必為每個組件設(shè)置其自身的支承腿部。還應(yīng)該認識到，本發(fā)明的特征可以在所希望的情況下彼此獨立地實施。并非本發(fā)明的所有磁耦合清洗頭組件都有必要采用所圖示和描述的清洗頭和清洗葉片子組件。相似地，所述的清洗頭和清洗葉片子組件可被采用具有其它可選致動器。所述清洗葉片的變型也是可能的。例如，在本發(fā)明的ー些型式中，可能不必要提供相對腿部對以便有利于將清洗葉片安裝到相關(guān)清洗頭上。在本發(fā)明的這些型式中，清洗葉片側(cè)表面上形成的第一構(gòu)件或空隙空間可與清洗頭上的互補第二空隙空間或構(gòu)件接合，或接合入所述空間或構(gòu)件內(nèi)。在本發(fā)明的其它可選型式中，每個清洗葉片可在每側(cè)上具有兩個或多個腿部，所述腿部具有被設(shè)計以有利于清洗葉片與互補清洗頭接合的構(gòu)件或空隙空間。因此，所附權(quán)利要求的ー個目的在于覆蓋本發(fā)明的真實精神和范圍內(nèi)的所有這種變型和改型。
權(quán)利要求
1.一種用于從工藝流中去除材料的過濾器組件的清洗頭，所述清洗頭包括 可與所述致動器組件一起移動的圓盤； 多個周向分布的清洗葉片，所述清洗葉片中給定的葉片具有橫截面大體上是U形的徑向向外凸出的基底且限定出沿徑向可滑動地套在所述圓盤的周部上的徑向向內(nèi)的開口溝槽；和 使所述給定的葉片相對于所述圓盤偏置且靠在一待清洗的過濾器元件上的彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的清洗頭，其中所述彈簧是螺旋彈簧，所述圓盤的外周具有位于突部兩側(cè)的相鄰的徑向向外的開口狹槽，所述狹槽接收所述彈簧的內(nèi)側(cè)端且所述突部被套在所述彈簧中，所述彈簧具有延伸進入所述基底的所述溝槽內(nèi)且到達底部靠在所述基底上以推進所述基底靠在所述過濾器元件上的徑向外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的清洗頭，其中還包括從所述基底延伸的至少一個腿部，所述圓盤具有位于所述突部的徑向內(nèi)側(cè)的軸向銷部且所述至少一個所述腿部具有鄰近其徑向內(nèi)端且沿徑向可滑動地接收所述銷部的徑向狹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的清洗頭，其中所述葉片包括周向相鄰的基底，其具有大體上平行且沿周向接近的相對端面，所述端面相對于所述基底的頂表面和底表面呈鈍角角度傾斜，所述相鄰基底的所述傾斜端面周向交疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的清洗頭，其中所述給定的葉片還具有基底和從所述基底徑向向內(nèi)側(cè)固定地延伸的腿部，所述腿部軸向間隔，所述給定的葉片的所述腿部與其他的葉片的所述腿部周向間隔開一些空間，該空間與所述圓盤中的開口對準，從而允許工藝流體軸向穿過所述清洗頭流動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的清洗頭，其中所述彈簧是在所述軸向隔開的所述腿部之間從所述圓盤的內(nèi)側(cè)部分徑向向外延伸且推進所述清洗葉片靠在所述過濾器元件上的徑向細長壓縮彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的清洗頭，包括在所述圓盤和腿部中的一個上的軸向銷部和在另一個上的徑向狹槽，所述狹槽接收所述銷部，由此限制所述相應(yīng)的基底相對于所述圓盤進行周向移動且允許其進行徑向移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的清洗頭，其中所述基底成形為具有弧形外表面；相對的頂部表面和底部表面，它們從所述弧形外表面向內(nèi)延伸，所述外表面和頂部表面限定了頂部邊緣；和相對端部表面，每個所述端部表面從所述頂部表面向所述底部表面延伸并且與所述頂部邊緣成鈍角。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的清洗頭，其中所述多個周向分布的清洗葉片中的至少一個具有可拆卸連接到與過濾器組件致動器接合的磁體的內(nèi)部部分。
10.一種用于從工藝流中去除材料的過濾器組件的清洗頭，所述清洗頭包括 具有周向偏置的開口的圓盤，用于使所述工藝流體穿過所述偏置開口軸向流動； 多個周向分布的清洗葉片，每個所述清洗葉片具有大致U形截面的徑向向外凸形基底，所述凸形基底限定了徑向向內(nèi)的開口溝槽，所述徑向向內(nèi)的開口溝槽可徑向滑動地套在所述圓盤的外周部分上，所述葉片還具有一些腿部，所述腿部從所述基底徑向沿內(nèi)側(cè)地固定延伸并且軸向間隔，所述圓盤的所述腿部與其他的所述葉片的所述腿部周向間隔開一些空間，該空間與所述圓盤中的所述開口，從而允許工藝流體穿過所述清洗頭流動，和彈簧，其將所述葉片相對所述圓盤徑向向外偏置，從而與過濾器元件清洗配合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的清洗頭，其特征在于，所述清洗葉片設(shè)置為鄰接過濾器元件的內(nèi)部表面，每個所述清洗葉片的基底抵靠過濾器元件的內(nèi)部表面，所述基底具有相對的平行頂部表面和底部表面以及在所述頂部表面和底部表面之間延伸的相對端部表面，所述端部表面與所述頂部表面和底部表面成鈍角，所述清洗葉片在所述清洗頭上共平面地設(shè)置，使得所述相鄰的清洗葉片的端部表面重疊。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的清洗頭，其特征在于，所述清洗葉片具有 所述基底具有從所述外部表面向內(nèi)延伸的相對的頂部表面和底部表面，所述外部表面和頂部表面限定了頂部邊緣；相對的端部表面，每個端部表面從所述頂部表面延伸到所述底部表面并且與所述頂部表面成鈍角；和 至少一個與所述基底成一體的緊固部件，所述基底成形為與在所述清洗頭上的互補緊固部件接合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的清洗頭，其特征在于，所述彈簧為在所述軸向隔開的所述腿部之間從所述圓盤的內(nèi)側(cè)部分徑向向外延伸的徑向細長壓縮彈簧。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的清洗頭，所述緊固部件是在所述圓盤和腿部中的一個上的軸向銷部和在另一個上的徑向狹槽，所述狹槽接收所述銷部，由此限制所述相應(yīng)的基底相對于所述圓盤進行周向移動且允許其進行徑向移動，所述腿部是彈性的以便卡接在所述銷部上從而使所述葉片接合在所述圓盤上以及可反向從所述圓盤卸下所述葉片。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的清洗頭，其中所述彈簧是螺旋彈簧，所述圓盤的外周具有位于突部兩側(cè)的相鄰的徑向向外的開口狹槽，所述狹槽接收所述彈簧的內(nèi)側(cè)端且所述突部被套在所述彈簧中，所述彈簧具有延伸進入所述基底的所述開口溝槽內(nèi)且到達底部靠在所述基底上以推進所述基底靠在所述過濾器元件上的徑向外部。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的清洗頭，其中所述圓盤成形為具有內(nèi)環(huán)和外環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及清洗頭。一種用于從工業(yè)工藝流中去除濾液的過濾器組件。所述組件包括殼體，過濾器元件被設(shè)置在所述殼體中。所述過濾器元件具有表面，所述濾液被捕獲靠在所述表面上。清洗葉片所附接的清洗頭被設(shè)置在所述殼體中且去除所述捕獲的濾液。致動器管道延伸通過所述殼體。在所述致動器管道內(nèi)部的是第一磁體。受壓氣體被選擇性地施加到所述致動器的端部上以使所述第一磁體在所述管道中移動。第二磁體被附接到所述清洗頭上。所述第二磁體被磁耦合到所述第一磁體上以使得所述第二磁體隨所述第一磁體移動。因此，所述第一磁體的移動被所述第二磁體傳遞至所述清洗頭以使得所述清洗葉片移動靠在所述過濾器元件上。
文檔編號B01D29/11GK102764532SQ201210105319
公開日2012年11月7日 申請日期2004年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月3日
發(fā)明者C·L·伊曼塞, S·C·塞爾斯 申請人:伊頓工業(yè)制造有限公司