專利名稱：清洗葉片和清洗頭的制作方法
技術領域：
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：
過濾器組件用于工業(yè)設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日授權的題為具有往復式 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 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。工藝流從過濾器構件的內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i午去除的濾液流動 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 的馬達使軸轉動以便導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的活塞桿的端部上?；钊麠U的相對端部被設
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。
與為過濾器組件設置螺旋型清洗頭致動器相關聯(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。在上述線性致動器 的活塞進入殼體處的開口周圍必須設置相似密封件。應該理解，流體
通常在大量壓力，例如150psi下進入殼體內。為了成功地實施過濾工 藝，可能有必要重復致動清洗頭。因此，假設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，所述致動器包括設置在所述組件殼體中的致動器管道。由^f茲體 形成的活塞被設置在所述致動器管道中。所述清洗頭被設置在所述致 動器管道上。與所述清洗頭相關聯(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的活動構件與所述構件所延伸 通過的殼體開口之間設置某種液密密封件。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聯(lián)的總成本最小化。


本發(fā)明被指出具有權利要求中的特性。通過參考下列說明書并結合
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l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4是本發(fā)明的致動器管道和承載器子組件的平面圖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6是致動器管道底蓋的透視圖； 圖7是活塞的透視圖8是活塞的剖視圖，其中活塞被示出設置在空氣管道上且被套在 致動器管道內；
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上的磁體，第二側 上的布置被理解為與所示布置形成鏡面反射；
圖IO是承載器的透視圖11是承載器的分解視圖12是承載器的剖視圖，其中承載器被示出設置在致動器管道上； 圖13是清洗頭的頂部平面圖14是沿圖13中線14-14截取的清洗頭的剖;現(xiàn)圖15是清洗頭的透視圖16是清洗頭的部分分解視圖17是清洗葉片的透視圖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1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。孑L38用作通風孔。
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 設置在殼體22的底端內的唇緣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 部自唇緣41的內周向下延伸。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。當關閉蓋部28時，蓋部的內表面靠在腿部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^L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O形環(huán)57在過濾器元件基 底環(huán)48與殼體22的鄰近內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 ^L連接到殼體22上且通往卡環(huán)53上面的殼體內。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，如箭頭59所示。濾 液被過濾器構件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內部是用于去除捕獲濾液使其離開過濾器構件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鄰接過濾器構件50的鄰近內表面以將 捕獲濾液刮離過濾器構件。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 被設置在致動器管道68內部。清洗頭64磁耦合到活塞70上。因此， 活塞70在致動器管道68中的縱向移置導致清洗頭64相似地縱向移動 通過殼體并靠在過濾器構件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容物反 應且非磁性的具有高磁導率和低的優(yōu)選為零的磁化率的金屬制成?？尚?br> 成致動器管道68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，孑L 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。 空氣管道90的一端被安裝在底蓋頭部開口中，孔76延伸至所述開口 。 空氣管道90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^L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。
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 個出口孑L 98 (示出了兩個)。出口孑L 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，所述部分對著由致 動器管道68的內壁和空氣管道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。可制成端蓋102的一種具體塑料為由Tielt， Belgium and Reading, Pennsylvania 的 Quadrant Engineering Plastic Products出售的商標名為ERTALYTE TX的具有固體潤滑劑的聚對苯二曱 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J茲體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 (》茲體和隔 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的內徑約為0. OIO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IIO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的鄰近內壁之間的密封構件。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的內徑的直徑。在本發(fā)明的一種型式中，這些部件#>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的內部。
現(xiàn)在結合圖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。
設置在外管122的相對端部內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1"的鄰近內
表面的平滑表面外壁126。每個軸承124的內端被形成以具有多個向內 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 的內表面是實際物理地鄰接致動器管道68的外表面的承栽器組件120 的表面。設置在外管122的內表面中形成的溝槽131中的扣環(huán)130將 軸承124以及外管內部的其它部件保持在外管中。
四個磁體132凈皮設置在外管122中位于外管122與位于外管122內 的內管134之間。內管134在軸承124的相對向內面之間延伸。由 ErtalyteTX塑料形成的環(huán)形承載器護圏136位于內管134的相對外端 周圍的環(huán)形空間中。每個承載器護圏136從相鄰內管端部的外表面延 伸至環(huán)繞外管122的內表面。0形環(huán)138和139被安裝在分別在每個承 載器護圏136的外表面和內表面中形成的溝槽中。0形環(huán)138在相關的 承載器護圏136與內管134的鄰近外表面之間形成密封。0形環(huán)139 在相關的承載器護圈136與外管122的鄰近內表面之間形成密封。
磁體132被設置在分別由外管122和內管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 #: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栽器組件120 的內管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被成形以具有內環(huán)142和外環(huán)143。四塊等角間隔的薄板144
分別將內環(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IO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，可以看到清洗頭內環(huán)142#_形成具有一組向內 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邊緣156， 所述內邊緣被制成一定尺寸以便有利于清洗頭6 4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 頭進行旋轉直至在內環(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#: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 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的頂部具有內斜切
輪廓。為頭部設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。基 底172限定出葉片66的彎曲外面174，所述外面被設置靠在過濾器構 件50上。與外面174的側部相對的基底172的側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的相對側部上從基底172的內面朝向清洗頭64的中心向內 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I"的相對側部 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銷部184上移動時向外進行彎曲。當銷部 184與相關腿部狹槽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l92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部上。
因此，每個彈簧190位于與彈簧相關聯(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的相對內面被形成具 有向內的彎曲溝槽193。每個彈簧190的外端鄰接與相關清洗葉片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。
清洗葉片腿部183的相對內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16(M皮用作使腿部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。空氣管線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 和通風孔210之間建立起連接。具體而言，當歧管活塞處于第一位置 時，空氣管線202被連至空氣源208且空氣管線204被連接至通風孔 210。當歧管活塞處于第二位置時，空氣管線202 -陂連接至通風孔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)工藝流。工藝流通過入口配 件58進入過濾器組件20和過濾器元件46的中心。應該理解，工藝流 流動通過清洗頭64中形成的開口。尺寸大于過濾器構件50的孔隙的 工藝流中的材料由過濾器構件捕獲。過濾工藝流通過出口配件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件50的內表面 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件50。 通過為螺線管212提供能量以改變歧管206內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 應裝置。
因此，上述重置歧管活塞的過程導致來自空氣供應裝置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， 受壓空氣的力推進活塞70向上通過致動器管道68。在本發(fā)明的一些型 式中，相信有必要供應處于60psi的壓力下的空氣進入致動器管道68 內從而導致活塞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的向上移動導致清洗葉片66刮靠在過濾器構件50 上以便去除捕獲在構件上的濾液。
通過引導吹掃流通過組件從過濾器組件2G中周期性地去除所去除 的濾液。在吹掃流動過程中，濾液^皮沖入底部錐體40內且通過錐體出 口配件39離開。底部錐體4G的形狀確保吹掃液體流動遍及底部錐體 的整個內部空間。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 和通風孔210與大氣連通。同時，受壓空氣從供應裝置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。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的向下移動還導致清洗葉片66移動靠在過濾器構件50 上以便將捕獲的濾液刮離構件。
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。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 與保持密封相關的維護任務。
清洗葉片66被構造以使得葉片端面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件50的每個周邊部分上以便將濾液刮離整個構件。
彈簧190確保當與彈簧相關聯(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 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壓靠在過濾器構件50上的 情況導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可以是霍爾效應傳感器或^茲致動開 關如簧片開關。每個傳感器218和220被套在其本身的保護罩"2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》茲體104和承載器組件》茲體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的供能過程以便調節(jié)歧管活塞的位置。
應該進一步認識到，可使用其它可選裝置以驅動活塞70在致動器 管道68中進行上下移動。例如，將一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閉的通風孔。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)供應受壓 空氣以執(zhí)行該功能的需要。
進一步還易于理解的是，并非在受流體驅動的本發(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。在本發(fā)明的一 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動 活塞70。在本發(fā)明的一些型式中，可采用液壓流體以執(zhí)行該功能。應 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 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,可受到導螺桿的驅動而在致動器管道68中上 下移動，所述導螺桿當處于靜止位置時在致動器管道68內旋轉。用于 驅動該導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，》茲體104可處于設置在致動器管道68內的活 塞桿的頭部處。與活塞桿相關聯(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動。具體的液壓驅動組件可類似于美國專利 No. 5， 527， 462中所述的組件。
應該進一步理解，構造本發(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)明的又一個特征在于，在本發(fā)明的一些型式中，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置其自身的支承腿部。
還應該認識到，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)明的一些型式中， 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清洗頭 上。在本發(fā)明的這些型式中，清洗葉片側表面上形成的第一構件或空 隙空間可與清洗頭上的互補第二空隙空間或構件接合，或接合入所述 空間或構件內。在本發(fā)明的其它可選型式中，每個清洗葉片可在每側 上具有兩個或多個腿部，所述腿部具有被設計以有利于清洗葉片與互 補清洗頭接合的構件或空隙空間。
因此，所附權利要求的一個目的在于覆蓋本發(fā)明的真實精神和范圍 內的所有這種變型和改型。
權利要求
1、一種附接到清洗頭上的清洗葉片，所述清洗葉片具有本體，所述本體被成形以具有弧形外面；從所述外面向內延伸的相對頂面和底面，所述外面和頂面限定出頂部邊緣；相對端面，每個端面從所述頂面延伸至所述底面且與所述頂部邊緣成鈍角；和與所述本體成一整體的至少一個緊固部件，所述緊固部件被成形以與所述清洗頭上的互補緊固部件接合。
2、 根據(jù)權利要求1所述的清洗葉片，其中所述本體被進一步成形 以具有與所述外面相對的溝槽，所述溝槽位于所述頂面與所述底面之 間。
3、 根據(jù)權利要求1所述的清洗葉片，進一步包括從所述本體向內 延伸的至少一個腿部且在所述至少一個腿部上形成所述至少一個保持 部件。
4、 根據(jù)權利要求l所述的清洗葉片，其中所述至少一個保持部件 是開口。
5、 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，給定的所述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 部上的徑向向內的開口溝槽；和使所述給定葉片相對于所述圓盤偏置且靠在一待清洗的過濾器元 件上的偏置元件。
6、 根據(jù)權利要求5所述的清洗頭，其中所述偏置元件包括在所述 軸向隔開的所述腿部之間從所述圓盤的內側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)權利要求5所述的清洗頭，其中所述偏置元件包括螺旋彈 簧，所述圓盤的外周具有位于突部兩側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側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。
9、 根據(jù)權利要求8所述的清洗頭，其中所述圓盤具有位于所述突 部的徑向內側的軸向銷部且至少一個所述腿部具有鄰近其徑向內端且 沿徑向可滑動地接收所述銷部的徑向狹槽。
10、 根據(jù)權利要求5所述的清洗頭，其中周向相鄰的基底具有大體 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。
11、 根據(jù)權利要求5所述的清洗頭，其中所述給定的葉片還具有從 所述基底徑向向內側固定地延伸的腿部，所述腿部周向間隔或者可滑 動地在所述圓盤的相對側面，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與所述圓盤中的開口對準的 一 些空間，從而允 許工藝流體軸向穿過所述清洗頭流動。
12、 根據(jù)權利要求11所述的清洗頭，其中所述基部成形為具有 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 內延伸，所述外表面和頂部表面限定了頂部邊^(qū)^;和相對端部表面，頂部邊緣成鈍角。
13、 根據(jù)權利要求5所述的清洗頭，其中所述至少一個清洗葉片具 有可拆卸連接到與過濾器組件致動器接合的磁體的內部部分。
14、 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的開口槽，所述徑 向向內的開口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側地固定延伸，并且 軸向間隔使得可滑動地在每個圓盤的相對側面上，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與所述圓盤中的所述開口 對準的一些空間，從而允許工藝流體穿過所述清洗頭流動，和偏置元件，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。
15、 根據(jù)權利要求14所述的清洗頭，其特征在于，所述清洗葉片 附連到所述清洗頭上以便設置在所述清洗頭和過濾器元件的內部表 面之間，每個所述清洗葉片具有弧形的所述基底，以便抵靠過濾器元 件的內部表面，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 面地設置，使得所述相鄰的清洗葉片的端部表面重疊。
16、 根據(jù)權利要求14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弧形外部表面；從所述外部表面向內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4屯角；和至少一個與所述本體成一體的緊固部件，所述本體成形為與在所述清洗頭上的互補緊固部件接合。
17、 根據(jù)權利要求16所述的清洗頭，其特征在于，所述偏置元件 為在所述軸向隔開的所述腿部之間從所述圓盤的內側部分徑向向外延 伸的徑向細長壓縮彈簧。
18、 根據(jù)權利要求17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。
19、 根據(jù)權利要求17所述的清洗頭，其中所述偏置元件是螺旋彈 簧，所述圓盤的外周具有位于突部兩側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側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。
20、 根據(jù)權利要求14所述的清洗頭，其中所述圓盤包括同心的內環(huán)和外環(huán)，所述內環(huán)和外環(huán)之間徑向限定了開口 。
全文摘要
本發(fā)明涉及清洗葉片和清洗頭。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B01D29/11GK101357277SQ20081021320
公開日2009年2月4日 申請日期2004年9月1日 優(yōu)先權日2003年9月3日
發(fā)明者C·L·伊曼塞, S·C·塞爾斯 申請人:特拉華資本構造公司