將過濾器筒連接到過濾器保持件上所用的鍵控系統的製作方法

2023-06-01 10:07:46 2

專利名稱：將過濾器筒連接到過濾器保持件上所用的鍵控系統的製作方法
背景技術：
發明領域本發明通常涉及流體過濾器、過濾器筒及過濾器/過濾器筒與管道、閥、支架及其他保持件的連接，所述保持件與過濾器/過濾器筒相協作以使它們在一個流體系統中運行。更具體地說，本發明涉及這樣一種系統，即該系統對一個特殊的過濾器筒或過濾器進行「鍵控」以將其結合到一個特殊的相配合過濾器端頭部件或過濾器閥頭上。

發明內容
本發明涉及一種裝置和一種方法，其中，本發明結構性地採用流體筒——保持件的連接部的一部分而只使相匹配的過濾器筒和保持件進行配合，從而將過濾器筒安裝在保持件中和/或形成為一種流體密封。換句話說，對每個過濾器筒和保持件的組合或「套」進行「鍵控」，這樣，只有特殊設計的過濾器筒才能與保持件相匹配。本發明創造了多套筒——保持件，每套筒——保持件均具有配合性能，但是，其中的每一套的配合性能均與其他套的筒——保持件的配合性能具有微小的偏差。這樣，每一套筒——保持件中的過濾器筒就可能不與另一套筒——保持件中的過濾器筒相混合，因此，一個過濾器筒除了能安裝在它自己的配合保持器中之外而不能安裝在其他任何保持器上。
對於每套形狀相似但位置不同的筒——保持件的配合來說，所述的配合優選是一個位置可變的「鍵」凸起與一個「鎖」凹陷的結合，例如一個突出部——槽的結合，特別是在一套筒——保持件的外周上以一定的角度布置的凸起和凹陷，及在另一套筒——保持件的外周上以不同的角度形成的形狀相似或相同的配合凸起和凹陷等。換句話說，所述鍵凸起和鎖凹陷是圍繞過濾器筒及其保持件的相配合外周選擇定位的。所述鍵結構和鎖結構(下文中分別特稱為「鍵凸起」或「凸起」和「鎖凹陷」或「凹陷」)優選是經剛性模製的或永久性地置於過濾器筒和保持件上/中，這樣，就可認為它們是不可移動的。但是，在模製過程中或其他製造過程中可容易地對其進行改變，也就是說，可圍繞所述鍵結構和鎖結構的外周表面以不同的角度/位置對它們進行選擇定位。
該系統可包括多套過濾器和保持件，每一套過濾器和保持件均具有不同定位的鍵和鎖件，其中，每一套中的鍵和鎖件均相互配合而可將其中的過濾器安裝到該套中的保持件中，但該套中的過濾器不能被安裝到其他任何保持件中，這是因為，該過濾器的鍵或鎖件不與其他保持件的鍵或鎖件相配合。此處應用了術語「鍵或鎖件」，這是因為鍵凸起可被布置到過濾器上或保持件上，因而鎖凹陷可被布置到過濾器和保持件中的另一部件上。
因此，例如水或飲料過濾部門、實驗站或其他過濾器用戶就可精確地控制過濾器筒的放置。能夠進行多種不同過濾的一個部門可能具有適用於各種應用的過濾器筒，但這些過濾器筒不能混淆。例如，在具有兩種不同用途的部門中，在存放庫中可能會保存多個兩種不同類型的過濾器筒，這些過濾器筒在存儲或處理過程中可能被混淆，但在將過濾器筒安裝入過濾器保持件中時，所述過濾器筒不會被混淆。這是因為用於第一種應用的過濾器保持件和過濾器筒是經「鍵控的」，這與第二種應用所用的過濾器保持件和過濾器筒是不同的。術語「鍵控」或「鍵控的」通常是指整個鍵控系統是怎樣定位或實現的，或者整個鍵控系統定位在哪兒，也就是指相配合的鍵和鎖結構之一或二者的定位或類型，而不是只是特別指示「鍵凸起」的位置。第一種應用中所用的所有過濾器筒均是同樣鍵控的以與第一種應用中的保持件相配合，第二種應用中所用的所有過濾器筒均是同樣鍵控的以與第二種應用中的保持件相配合。第一種應用中的鍵控與第二種應用中的鍵控不必相差很大，例如，對兩個凸起和兩個凹陷來說只是很微小的角度位置差別而已。
另外，過濾器製造商可利用本發明的鍵控系統來更謹慎地控制其生產線。製造商可對不同的國家、不同的用戶、不同的發貨商或不同的時間階段而有區別地對其保持件和過濾器筒進行控制。這項技術可防止製造商的過濾器筒被容易地未授權生產或被低質量仿製。通過由初始製造商在市場中提供大量不同鍵控的過濾器筒，就可將提供便宜的、低質量仿製品的意圖降至最小，這是因為為生產每套「鍵和鎖件」而將機械重新整備所需的費用較高。
該鍵控系統包括多個不同的凸起和凹陷結構，例如突出部和槽(特別是細長杆與通道結構或較長的燕尾形結構)；隆起和孔(特別是具有配合槽或孔的圓形或隆起結構)；楔形件和楔形口(特別具有圓形截面結構)；和其他許多形狀。如果必須將過濾器筒在其縱軸線上轉動以安裝到保持件中，在凹陷結構中就應存在活動的餘地，這樣，在過濾器筒仍具有可進行轉動的徑向距離時，凸起就可進入凹陷結構中。例如，在將一個較長的過濾器向上推入過濾器端頭中、然後在軸線上轉動以將其頂端安裝入過濾器端頭中的情況下，所述凹陷包括可允許軸向插入的一個軸向部分及允許過濾器筒相對於過濾器端頭進行徑向轉動的一個徑向部分。
鍵控系統結構被定位在過濾器筒(或稱為「過濾器」)和保持件的表面上，在過濾器筒和保持件的連接過程中，過濾器筒和保持件的表面相互接觸。所述表面是指在過濾器筒和保持件之間主要提供物理連接的表面，或在過濾器筒和保持件之間提供流體連接的表面。
在提供物理連接而非流體連接中所涉及的表面上的鍵控系統結構的一個例子是在過濾器筒臺肩上的鍵控系統結構，該過濾器筒安裝在閥——端頭保持件中。這些表面區域通常是不相互流體密封的，但是，如果過濾器筒的端部被安裝到閥——端頭的內腔中，這些表面區域必須不相互接觸。特別地，過濾器筒的頂部周向臺肩和閥——端頭的內表面具有非常靠近接觸的區域，但是，這些區域不在過濾器筒和閥——端頭之間直接形成流體密封。可對這些非流體密封區域進行鍵控，從而只使具有一定鍵控表面的一個過濾器筒延伸入將其安裝的閥——端頭中，並將該過濾器筒鎖定在其位置中。例如，可在從入口——出口頸部處向外伸出的過濾器的頂表面上布置突起部或其他凸起，所述凸起處於流體接收通道的外部。這些過濾器筒的凸起可配合或「嵌套」在於閥——端頭的內表面上一致定位的凹陷中，所述閥端頭接收過濾器筒，其中閥——端頭凹陷也處於過濾器筒/閥——端頭流體接收通道的外部。
過濾器臺肩和閥——端頭保持件的內表面上的鍵控結構可定位在過濾器筒頂端臺肩的外周和閥——端頭腔體的相配合或相應的內周上。凸出的「鍵控」結構優選包括多個凸起，所述的多個凸起布置在圍繞鍵控結構所處外周的約為90°或更小度數的一個圓弧中，或者，所述的多個凸起更優選處於約70°或更小度數的一個圓弧中。相配合的凹陷結構最好定位在腔表面中且面向過濾器筒的臺肩，同樣，相同數目的凹陷布置在同樣度數的圓周中，所述度數優選約為90°或更小，或更優選約為70°或更小。在這種類型的實施例中，所述的凸起和凹陷結構在過濾器筒和閥——端頭之間沒有形成流體密封，這是因為更接近過濾器筒和端頭中軸線的其他結構用於實現該目的。而該優選的鍵控系統對過濾器筒臺肩上的凸起和端頭上的凹陷進行定位，也可想像得到相反的情況，其中所述凸起位於過濾器端頭內而所述凹陷可布置在過濾器筒上。
鍵控系統的另一種類型的實施例涉及一種在過濾器筒和保持件之間形成流體密封的結構，例如，在過濾器筒的入口和出口及保持件中的相應的配合口/管之間形成流體密封，過濾器筒的入口和出口及保持件中的相應配合口用於將流體輸送至過濾器及將流體從過濾器中輸送出來。在該類型的實施例中，凸起和凹陷結構圍繞一個管狀連接器的內周和外周布置，該管狀連接器包括一個突出管和一個凹進接收器而可進行過濾器筒和保持件的連接，其中一旦通過管狀連接器來輸送流體，則將過濾器筒密封到保持件上。這種管狀連接器鍵控系統的一個例子包括過濾器保持件的入口和出口及過濾器筒的入口和出口均是管狀的且都是鍵控的。例如，一個過濾器保持件的入口管和出口管(所述入口管和出口管分別將流體直接輸送至過濾器筒及將流體直接從過濾器筒中引出)均具有一個較長的軸向凸起，該軸向凸起從入口管和出口管的外筒表面開始而在一個選擇的周向(也稱為「徑向」或「成角度」即非軸向)位置或多個位置處(也就是說，在管表面的外周上的不同位置處)向外凸伸。同樣，過濾器筒的配合凹進管(保持件的入口管和出口管滑入該管中且形成密封)的內筒表面具有通道或「槽」，所述通道或「槽」在相應的周向位置處凹進所述表面中。這樣，保持件的入口管和出口管就滑入過濾器筒口中，而保持件凸起在沒遇到較大阻力的情況下滑入過濾器筒口中。在不同周向位置處具有槽的另一個過濾器筒的一個開口不接收保持件管，因此，該過濾器筒不會被意外地或不適當地安裝在所述特定的保持件中。在這種情況下，過濾器筒具有兩個管(入口和出口)，只要所述保持件與過濾器筒相匹配，每個口可具有一個周向定位不同的槽。例如，保持件的入口管凸起(以及在過濾器筒入口上的相應的槽)可以0°角而成「直線」的形式，而保持件出口管(以及在過濾器筒出口上的相應的槽)可以30°的角與入口凸起和槽相偏離。利用這種類型的系統，例如，通過每次增大30°的角度來改變成套的不同過濾器筒和保持件，這樣就可製作多套不同的鍵控過濾器筒及與其相配合的保持件。除增大30°外，也可選擇多種其他的數量，但這種偏差量產生了多種不同的組合，同時為工作人員提供了一個可容易觀察和判斷的偏差。入口凸起和槽及出口凸起和槽可以是獨立改變的，例如，許多套筒——保持件可具有成0°的入口凸起和槽，而所述的許多成套的筒——保持件可具有定位不同的出口凸起和槽。或者，成套的筒——保持件所具有的入口凸起和槽在相鄰套之間相差10°。而這些成套的筒——保持件的出口凸起和槽可以15°的角度而變化。該系統中的數學關係顯示出實際應用中可設計出具有不同鍵控結構的「無限」套的筒——保持件。
也可想像到其他類型的鍵控系統，其他類型的鍵控系統可使過濾器筒和保持件的總體上為平坦或平滑的表面通常保持相互接觸但不包括一個鍵控系統結構，該鍵控系統結構確保可只將一種特定類型的過濾器筒安裝到一個特定的保持件中。過濾器筒一旦被安裝到保持器上，就不能看到多套過濾器筒及相配合的保持件/閥端頭的鍵控系統結構。這樣就會使不同的鍵控過濾器筒具有形狀基本相似的外殼，製造商可在過濾器筒的外表面上附加標記以指示出不同的介質或其他不同的過濾器。另外，只要未安裝過濾器筒，使用者就可觀察鍵控系統結構。在任何情況下，在使用者試圖安裝一個過濾器筒時，只有合適的鍵控過濾器筒才能被安裝到保持件/閥端頭/部件中。
「保持件」是指用於接收且對可更換的過濾器或過濾器筒進行密封所用的多種裝置中的任何一種。該「保持件」可包括一個閥端頭(包括在除去過濾器筒時切斷管道所用的閥)；一個過濾器架，該過濾器架對過濾器筒進行支撐且提供使流體進入過濾器筒及從其中流出所用的管道；和與過濾器筒相接觸且進行流體連通的其他裝置。
「過濾器」或「過濾器筒」是指對介質進行過濾或處理所用的任一種容器，該「過濾器」與保持件相連且與保持件進行流體連通，並對經由保持件流入過濾器的流體進行過濾和/或處理。本發明的鍵控系統可使用到被插入端頭或其他保持件內的無論何種結構的過濾單元中，該過濾單元可以是一個單獨的過濾器或者是部分包含在外殼體中的一個過濾器筒，該外殼體處於結合在端頭內的過濾器筒的下方。


圖1所示為根據本發明的一個過濾器端頭的一個實施例的底部透視圖，圖中顯示了所發明的鍵控系統的凹陷的一個實施例。
圖2所示為根據本發明的一個過濾器筒的一個實施例的頂部透視圖，圖中顯示了所發明的鍵控系統的凸起的一個實施例，該凸起與圖1中的過濾器端頭的凹陷相配合。
圖3所示為圖1中的過濾器端頭的底部視圖，圖中特別顯示了過濾器端頭的內表面。
圖4顯示了圖2中的過濾器筒的一個頂部視圖。
圖5所示為將圖1-4中的過濾器筒和過濾器頭連接在一起的一個頂部透視圖。
圖6所示為圖5中的過濾器筒和端頭的組合的頂視圖，通過過濾器端頭中的孔可看到過濾器筒的凸起。
圖7所示為沿圖6中的7-7線而對圖5和圖6所示的過濾器筒和端頭的組合所作的側面剖視圖。
圖8所示為圖7中剖視圖的一部分的放大詳示圖。
圖9所示為在將圖1、3、5-8中的過濾器筒除去後的過濾器端頭的頂視圖。
圖10所示為在將圖1、3、5-9中的過濾器筒除去後而沿著圖9中的10-10線看去所得到的一個側面剖視圖。
圖11所示為在將圖1、3、5-10中的過濾器筒除去後而沿著圖9中的11-11線看去所得到的一個側面剖視圖。
圖12所示為過濾器保持件、及具有處於連接管上的鍵控結構的一個支架的可選擇實施例的透視圖，所述連接管與過濾器筒的一個可選擇實施例相連且進行流體密封。
圖13所示為沿圖14中的B-B線而看到的圖12中的過濾器保持件的一個底部剖視圖。
圖14所示為圖12和圖13中的過濾器保持件的一個端部視圖。
圖15所示為圖12-14中的過濾器保持件的一個頂部視圖。
圖16所示為圖12-15中的過濾器保持件在圖15中的A部分的詳示圖。
圖17所示為沿著圖15中的A-A線而對圖12-16中的過濾器保持件進行觀察而得到的一個前視剖面圖。
圖18所示為圖12-17中的過濾器保持件的一個前視圖。
圖19所示為圖12-18中的過濾器保持件的入口管和出口管在圖18中的B部分處的詳示圖。
圖20所示為過濾器筒的一個實施例的部分側視圖，該過濾器筒用於與圖12-19中的過濾器保持件相結合。
圖21所示為與圖12-19中的過濾器保持件相結合類型的過濾器筒的一個部分側視圖，但該過濾器筒具有一個可選擇角度的鍵控系統結構。
圖22所示為與圖12-19中的過濾器保持件相結合類型的過濾器筒的一個部分側視圖，但該過濾器筒具有一個可選擇角度的鍵控系統結構。
具體實施例方式
參考附圖，圖中顯示了幾個實施例，但本發明的鍵控系統並不僅限於這幾個實施例。圖1-11顯示了本發明的鍵控系統的一個過濾器筒鍵控臺肩的實施例。圖12-22顯示了本發明鍵控系統的一個管狀連接器的實施例。
鍵控過濾器筒臺肩(圖1-11)參考圖1-11，圖中顯示了用於過濾器筒和過濾器保持件(下文中也稱為「過濾器端頭」)的本發明鍵控系統的一個優選實施例，但本發明並不僅限於此。在圖1和圖2中分別顯示了優選的過濾器端頭10及其相配合的過濾器筒20，其中人們可看到在端頭10中所包含的「鎖」凹陷結構和在過濾器筒20上所包含的「鍵」凸起結構。從該描述內容中人們也可了解到本發明的實施例還包括一種鏡像布置結構，即在端頭10上布置「鍵」凸起，而在過濾器筒20上布置相配合的「鎖」凹陷。或者，也可利用兩種結構的組合，其中在端頭上布置一套或多套「鎖」凹陷，而在過濾器筒上布置相配合的「鍵」凸起，且在端頭上另加一套或多套凸起，而在過濾器筒上布置相配合的凹陷。
過濾器端頭的優選實施例可以是由美國專利U.S.No.4,857,189和設計356,625中所披露系統而顯示的通用類型的過濾器端頭。本領域的技術人員一旦看到本發明所披露的內容，他就可構造一種可與相配合的過濾器筒操縱性地相連而運行的過濾器端頭。例如，在美國專利U.S.No.4,857,189和設計356,625中顯示了為這種過濾器端頭系統所通常構造的過濾器筒。
在下面的內容中對附圖所示的優選實施例進行了描述且對其中的一些變化做了評論。普通技術人員可想像的到除上述這些實施例之外的其他實施例，它們均處於本發明的範圍內。
在該優選實施例中，端頭中的凹陷結構22包括一個軸向部分和一個周向或稱為「徑向鎖止」部分。軸向部分最好包括處於端頭10下部的內表面中的多個鎖止凹陷24，所述內凹陷24可被稱為端頭外緣23附近的過濾器端頭的「內緣」。鎖止凹陷24由隔離脊28隔開，所述隔離脊28從鎖止凹陷24的表面徑向向內凸伸且間隔布置。在隔離脊28與相鄰的脊部26』進行組合的情況下，隔離脊28確定了每個鎖止凹陷24的周向長度。凹陷結構22的徑向鎖止部分40包括一個周向延伸的凹陷，該周向延伸的凹陷通常與端頭10和過濾器的軸線相垂直且位於脊部26「之上」，但這種結構不是必需的。
在端頭10內部的優選模製結構中，脊部26和隔離脊28對被不適當插入濾器端頭10的任何鍵控過濾器筒進行阻礙，另外，一旦在過濾器筒的軸線上對過濾器筒進行了轉動，脊部26和隔離脊28也阻礙過濾器筒的去除。過濾器筒一旦被軸向插入且經過隔離脊28，通過使鍵凸起34滑入端頭而進入鎖止凹陷24中，然後就可轉動過濾器筒，從而使鍵凸起34徑向滑入徑向鎖止部分40中。過濾器筒優選為只有在將過濾器筒軸向完全插入所需的程度且將過濾器筒轉動而將其鎖定在端頭中的情況下，該過濾器筒才可運行。優選只安裝一個可適當鍵控的過濾器筒。
在圖1中所示的脊部26是多種實施例中的一個例子，該脊部26有助於限定徑向鎖止部分40的下邊界且通過將鍵凸起34保持在鎖止部分40中而阻止過濾器筒進行軸向移動。優選布置多個靠近且相間隔的脊部26，因為這些脊部26可阻礙過濾器筒的軸向運動且使在模製端頭10的過程中所需的塑料量最少。另一種情況為每套脊部26之間具有可填充的間隔，也就是說，可利用一種較硬的連續結構填充到脊部26之間的間隔中，所述連續結構相對於凹陷的鎖止部分40向內朝著端頭的中軸線凸伸。或者，可減少脊部26的數目，或使脊部26隻佔據鎖止部分40下面的部分空間。換句話說，將該結構即脊部26布置在徑向鎖止部分40「之下」且靠近外緣23以阻礙過濾器筒的軸向運動，只要所述結構可鎖止過濾器筒上的一個或多個凸起33則可，所述結構可具有不同的形狀、尺寸和位置。因此，在一個或多個鍵凸起34處於鎖止部分40中時，在至少一個或多個鍵凸起34的下面應最少布置有向內凸伸的結構。在過濾器筒被「完全轉動結合時」，並不需要將所有的凸起接收/配合在鎖止部分中，這就意味著過濾器筒被轉動至一點處，在該點處可通過轉動將過濾器筒最大程度地鎖定的鎖止部分中。為限制過濾器筒的轉動，特別是為限制鍵凸起34在徑向鎖止部分40中的徑向運動，通過脊部26的延伸部或其他結構而提供了一個轉動止動表面41。這樣，即使徑向鎖止部分在非常靠近相鄰的成套鎖止凹陷的情況下，不同長度的徑向鎖止部分可阻止經過徑向鎖止部分的鍵凸起的轉動且防止鍵凸起進入相鄰的成套鎖止凹陷之上的空間。
在附圖所示的端頭10中，布置有三個且具有不同周向長度的鎖止凹陷24，特別地，三個鎖止凹陷的長度為相對較長、中等和較短。也可利用其他數目、長度/尺寸的鎖止凹陷，例如，可利用兩個或四個或更多個鎖止凹陷，且利用一個較長和兩個較短的鎖止凹陷，或利用兩個較長和兩個較短的鎖止凹陷，或利用均具有不同長度的多個凹陷。就如在一個門鎖的鎖止和鍵控系統中，可設計多種不同的組合，這些組合也包含在本發明中。
雖然可能只布置一套凹陷結構和一套相配合的凸起結構，但優選布置多套上述凹陷結構和相配合的凸起結構。優選的情況為在過濾器端頭中布置多套凹陷結構。更優選的情況為布置兩套鎖止凹陷24，每套鎖止凹陷均具有與其相關聯的徑向鎖止部分40。因此，相結合的凸起結構33的數目優選與凹陷結構的數目相同。
參考圖3和圖4，人們可看到最優選的周向距離，對該周向距離的描述如下D，該參考符號指示的是所優選的凹陷和所優選的配合鍵凸起34的周向長度；B，該參考符號指示的是在成套的鎖止凹陷之間或成套的配合鍵凸起34之間的距離，其中距離B包括凹陷結構的徑向鎖止部分40，相對於除較小的徑向轉動止動部分之外的幾乎整個距離B來說，鎖止部分40隻存在於距離B的一個較小部分的範圍內；T，該參考符號指示的是在一套鎖止凹陷或配合凸起的「起始部」和相鄰一套鎖止凹陷或配合凸起的「起始部」之間的整個距離。
絕對長度D、T、B和相對長度D、T、B是可變化的。在兩套凹陷結構(因此也存在兩套配合凸起結構)的例子中，每套凹陷結構均具有不同的長度D。
在圖1中清楚地顯示了兩個凹陷中的第一套，第二套凹陷與第一套凹陷相差180°定位(距離為T)且定位在圖1中的位置25上。這樣，圖中所顯示的這兩套凹陷總體上是徑向相對的，軸向部分(鎖止凹陷24)佔據70°(距離為D)，徑向鎖止部分(40)佔據在兩套鎖止凹陷24之間延伸的110°(距離B)中的約70°。這樣就使凹陷結構22的每一部分與另一個凹陷結構中的相應部分相差180°，兩個凹陷結構圍繞整個360°的圓周均勻間隔。
優選的情況為鎖止部分的長度與鍵凸起的整個長度一樣長，但是，這種情況不必總是必需的。凹陷結構22可相互非常靠近(距離為T)而小於180°，例如，兩個同樣構造或不同構造的凹陷結構相間隔90°(距離為T)，在這種情況下，鎖止凹陷24可佔據90°中的約70°大小，這樣就為徑向鎖止部分40剩下的角度稍小於20°(20°的距離對於一個較小的轉動止動部分來說不太足夠)。在該實施例的一個例子中徑向鎖止部分在周向長度不象軸向部分的周向長度那樣長。在這樣一個實施例中，只有一些鍵凸起34(或鍵凸起的一部分)徑向滑入(「配合入」)鎖止部分中，而一些鍵凸起34((或鍵凸起的一部分)將不被接收到(「不配合入」)鎖止部分中；對於將過濾器筒鎖定入端頭中來說，這種情況雖不是優選的，但也足夠了。在鎖止部分的長度比鍵凸起的整個長度短的情況下，鍵凸起不能配合到鎖止部分中，在實際應用中，一個或多個凸起或凸起的一部分將懸吊在凹陷上。在這種情況下，未配合的鍵凸起仍由一個或多個脊部28支撐。只要一些鍵凸起被結合在鎖止部分中，過濾器筒就可結合在端頭中直至過濾器筒被反向轉動至一個解鎖點，也就是說，過濾器筒被反向轉動至一點處，在該點處，所有必需的鍵凸起向下滑入凹陷中。
另一個例子具有兩個凹陷結構，其中端頭10的圓周的一部分在180°的範圍內(兩個凹陷結構的間隔T＝90°)，或在270°的範圍內(兩個凹陷結構的間隔T＝135°)。
優選的情況為在每套凹陷中的凹陷均包含在90°或更小(距離D)角度的範圍內，或者，更優選在70°或更小(距離D)的範圍內。特別優選的實施例所具有的凹陷(對配合凸起同樣適用)在過濾器端頭內緣圓周上的最大70°至最小30°的範圍內。所述凹陷也可小於30°，但不是優選的。在圖1中，第一套凹陷在約70°(圖3和圖4中的「D」的)範圍內。
距離B可處於一個較大的長度範圍內。例如，優選但不必需的情況為距離B最大可達到150°(例如，在D為30°而T為180°時，B為150°)而距離B小至約為30°(例如，在D為70°而T為100°時B為30°，或在D為30°而T為60°時，B為30°)。其他的距離B可在30°-150°的範圍之外，特別是在由於D很小(小於30°)而使B很大(大於150°)時，或者是由於兩套凹陷非常靠近而使B非常小(小於30°)時。在B很小的情況下，人們可構想多種這樣的實施例而使徑向鎖止部分只是長度D的一小部分，也就是說，在鍵凸起衝擊徑向鎖止部分中的一個轉動止動部分之前，只有鍵凸起的一部分配合入徑向鎖止部分中。
另外，圖4中顯示了鍵凸起的長度134、134′、134″(該長度優選稍微小於相配合的鎖止凹陷24的長度)和凸起之間的間隔128、128′的長度(該長度優選稍大於相配合的脊部28的長度)。優選但不必需的是長度134、134′、134″(不需要彼此相等)遠大於間隔128、128′的長度(該長度不需要彼此相等)。例如，優選的情況為所述凸起的長度至少為所述間隔長度的2倍，更優選為3倍或更多。
圖2顯示了受鍵控而與圖1中的端頭10相配合的一個過濾器筒20。過濾器筒的中間頸部29包含在過濾器筒和端頭之間進行流體連通的連接部/密封件。臺肩32與頸部29徑向相間隔。在臺肩32上布置有兩套鍵凸起34，所述兩套鍵凸起34通常徑向相對以與過濾器端頭中的兩套鎖止凹陷的位置相配合。每套鍵凸起包括有與過濾器端頭的鎖止凹陷的數目、尺寸和布置相同的鍵凸起34，這樣，在實際應用中，過濾器筒的「鍵」就配合入過濾器端頭的「鎖件」中。所優選的鍵凸起在過濾器筒臺肩的半徑上彎曲且具有一個從頂部至底部的彎曲外表面。為與所述的凹陷相配合，圖2所示實施例中的每套凸起包括三個「端部接端部」的凸起，所述的三個凸起的尺寸分為較大、中等和較小，所述尺寸與圖1中的凹陷相等。
在應用中，在將過濾器筒20插入端頭10中時，鍵凸起34必須與鎖止凹陷24相配合，這樣就可將過濾器筒軸向移入過濾器端頭中。凸起34滑入相應的鎖止凹陷24(該鎖止凹陷24為凹陷系統的第一部分)，而端頭的內緣向下延伸超過過濾器筒的頂端。然後，將過濾器筒圍繞其軸線相對於端頭進行轉動以將過濾器筒鎖定在端頭中。這樣，凹陷系統的第二部分即徑向鎖止部分40就可在脊部26之上連續延伸一定的距離，這種情況是優選但不必需的，所述距離等於或稍大於一套凸起的整個長度。在將過濾器筒插入且轉動時，凸起34周向滑入凹陷系統的徑向鎖止部分40中直至被完全轉動結合(其轉動受到鎖止部分端部處的止動部分的限制)且被「鎖定」在脊部26之上，即它們不能被軸向向下拉過脊部26。如圖5和圖6所示，在過濾器筒被完全插入且被鎖定在端頭中時，人們可透過過濾器端頭壁中的孔42而看到凸起34。為將過濾器筒除去，在過濾器筒的軸線上且在相反的方向中將該過濾器筒轉動而使凸起34從脊部26之上移動至與鎖止凹陷24再次對準，這樣，所述凸起可軸向向下滑動而通過所述凹陷滑出端頭。可利用摩擦裝置或偏置裝置或其他鎖止裝置來偏壓過濾器筒而使其在反向中滑出上述端頭直至使用者有目的地將過濾器筒除去。
通過將本發明的鍵控系統應用於過濾器筒和端頭中，就可非常經濟且便利地模製具有配合的鍵控系統結構的成套過濾器筒和端頭，且可模製多套具有不同鍵控系統結構的過濾器筒和端頭。例如，對於一種應用來說，一個鍵控系統結構可包括四個鎖止凹陷和四個鍵凸起，所述四個鎖止凹陷和四個鍵凸起處於過濾器筒和端頭上的兩套中的每一套中，所述的凹陷和凸起可以是例如兩個較短的與兩個較長的交互布置。對於另一種應用來說，一個鍵控系統結構可包括三個凹陷和三個凸起，所有的凹陷和凸起均是較長的。具有三個凹陷和凸起鍵控系統的過濾器筒不能配合入具有四個凹陷和凸起鍵控系統的端頭中，這樣就沒機會將過濾器筒混淆。
鍵控流體連接器(參見圖12-22)本發明鍵控系統的另一個實施例在過濾器筒和保持件的表面上提供了鍵控系統結構，該鍵控系統結構除了提供物理連接之外，還提供流體連接/密封。圖12-22顯示了這樣一種管狀連接器的實施例，該管狀連接器包括一個支架210，該支架210是一個流體操縱支架以保持和密封一個過濾器筒211。支架210和過濾器筒211包括處於管狀連接器上的凸起和槽，所述凸起和槽在支架和過濾器筒之間形成了一個物理連接和流體連通。
圖12所示的支架210具有以下幾種功能作為安裝裝置，從而將支架固定到其他表面、流體接收裝置和入口管的壁上以將液體輸送至所連接的過濾器(在圖12-19中未顯示該過濾器，但在圖20-22中獨立地顯示了該過濾器)；作為出口管以從過濾器處輸送液體；作為流體分配裝置以將過濾/處理的液體送向下遊的另一個過濾器而進行處理、存儲或使用。特別地，盤212可被附加到一個壁或其他表面上以對具有不同流動結構的多個支架進行支撐。入口214和出口216處於管道裝置218的相反端而被應用，這樣，入口214接收來自上遊管道或其他管道的流體，而出口216將已過濾的流體(已從過濾器筒中排出)送至其下遊的目的地。管道裝置218將流體引導至入口管220中而使流體流入過濾器筒，然後接收從過濾器筒進入出口管222的流體，這樣，所述流體就可通過出口216流出。在凸出管220和222的外筒表面上具有「突出部」或稱為凸起225、225′。
如圖18和圖19所清楚顯示的那樣，管道220、222具有以30°的角度相互偏離的凸起225、225′(在圖19中，管道220的凸起225左向外伸，管道222的凸起225′相對於管道220的凸起225向下偏斜約30°)。圖20中示意性地顯示的配合過濾器筒228具有凹進的入口管道230和出口管道232(該入口管道和出口管道也稱為入口和出口)，人們可注意到管道230、232具有配合或「結合」的內槽227、227′以接收凸起225、225′。當然，另一種情況為過濾器筒可製作有突出管道和凸起，而相配合的保持件則製作有凹進的管道和槽。
人們可看到通過改變凸起和槽的徑向位置就可得到適用於成套的筒——保持件的許多「鍵」和「鎖件」。例如，保持件可具有一個入口管道和一個出口管道，而該入口管道具有相對於基準點成60°的一個凸起，而出口管道則具有相對於所述基準點成120°的凸起，只要用於所述保持件的適當過濾器筒製作有同樣的偏離量和同樣的絕對位置則可。圖12-22隻顯示了凸起徑向位置的多種可能的組合中的一套，所述組合的數目非常巨大，這是因為每個管道的徑向位置在各套中可獨立變化。圖21和圖22顯示了多種其他鍵控系統結構中的兩種。例如，在圖21所示的較長過濾器筒228′的頂端中，凹進的入口管道(口)230′被鍵控在約110°處，凹進的出口管道(口)232′被鍵控在約290°處。在圖22所示的較長過濾器筒228″的頂端中，入口管道(口)230″被鍵控在約195°處，出口管道(口)232″被鍵控在約170°處。
圖12-19中所示的支架210在一個處理過程中通常安裝有盤212，盤212垂直附加在一個垂直壁上。這樣，管道220、222向外水平延伸，過濾器筒被推到管道220、222上，這樣，管道220、222對過濾器筒進行支撐且與其相連。管道220、222、230、232具有相應的O形環或其他密封結構而為支架和過濾器筒之間的連通提供流體密封。雖然在圖中未顯示，但人們可從圖12-19中看到在管道或其他管路和入口214、出口216之間形成流體密封。此外，可添加一個緊固裝置以進一步確保過濾器筒與管道220、222之間的密封。
雖然參考特殊的裝置、材料和實施例而在上面的內容中對本發明進行了描述，但應認識到本發明並不僅限於所披露的這些特殊實施例，而使延伸至在下述權利要求範圍內的所有等同情況。
權利要求
1.用於過濾器及其保持架的一種鍵控系統，該鍵控系統包括多套過濾器及相配合的保持件；其中每一套中的過濾器均具有一個過濾器表面，該過濾器表面帶有一個具有鍵凸起的外周，相應的過濾器保持架具有一個保持架表面，保持架表面的外周具有用於配合的鎖止凹陷以接收相應過濾器的鍵凸起，這樣，由於鍵凸起可滑入鎖止凹陷中而可將過濾器插入保持件中；其中鍵凸起和鎖止凹陷在所述外周上的位置是選擇定位在所述外周的不同周向位置上的，這樣，所述多套過濾器及相配合的保持件中的每一套均具有一個不同定位的鍵凸起和鎖止凹陷以阻止將所述過濾器之一安裝到除其相應的保持架之外的其他任何保持架中。
2.根據權利要求1所述的鍵控系統，其中所述過濾器是具有縱軸線和半徑的一個較長過濾器，所述鍵凸起位於過濾器頂端的一個上臺肩上，鎖止凹陷處於保持件腔的一個內表面上，所述腔可接收過濾器頂端。
3.根據權利要求2所述的鍵控系統，其中所述鍵凸起包括多個凸起，所述的多個凸起處於過濾器頂端的上臺肩上的一個90°圓弧中。
4.根據權利要求2所述的鍵控系統，其中所述鍵凸起包括多個凸起，所述的多個凸起處於過濾器頂端的上臺肩上的一個小於70°的圓弧中。
5.根據權利要求3所述的鍵控系統，其中所述鎖止凹陷包括多個凹陷，所述的多個凹陷處於所述腔的內表面上的一個90°圓弧中。
6.根據權利要求4所述的鍵控系統，其中所述鎖止凹陷包括多個凹陷，所述的多個凹陷處於所述腔的內表面上的一個小於70°圓弧中。
7.根據權利要求5所述的鍵控系統，其中所述凹陷為所述腔表面中與過濾器的縱軸線相平行的軸向槽，鎖止凹陷還包括一個周向延伸的鎖止凹陷，其中，過濾器在插入保持件之後進行轉動，這樣，鍵凸起滑入保持件的該鎖止凹陷中以將過濾器鎖定在保持件中。
8.根據權利要求6所述的鍵控系統，其中所述凹陷為所述腔表面中與過濾器的縱軸線相平行的軸向槽，鎖止凹陷還包括一個周向延伸的鎖止凹陷，其中，過濾器在插入保持件之後進行轉動，這樣，鍵凸起滑入保持件的該鎖止凹陷中以將過濾器鎖定在保持件中。
9.用於過濾器及其保持架的一種鍵控系統，該鍵控系統包括多套過濾器及相配合的保持件；其中每一套中的過濾器保持件均具有一個過濾器保持件表面，該保持件表面帶有一個具有鍵凸起的外周，每一套中的相應的過濾器具有一個過濾器表面，過濾器表面的外周具有一個鎖止凹陷以接收相應保持件的鍵凸起，這樣，由於保持件的鍵凸起滑入過濾器的鎖止凹陷中而可將過濾器插入保持件中；其中鍵凸起和鎖止凹陷在所述外周上的位置是選擇定位在所述外周的不同周向位置上的，這樣，所述多套過濾器及相配合的保持件中的每一套均具有一個不同定位的鍵凸起和鎖止凹陷以阻止將所述過濾器之一安裝到除其相應的保持架之外的其他任何保持架中。
10.根據權利要求9所述的鍵控系統，其中保持件表面的外周是一個與過濾器相連的突出連接管的外表面，過濾器表面的外周是一個凹進連接管的內表面，該凹進連接管與突出連接管相連且形成密封。
11.根據權利要求10所述的鍵控系統，其中突出連接管具有延伸出其外表面的一個單個的鍵凸起。
12.根據權利要求11所述的鍵控系統，其中凹進連接管具有朝著凹進連接管的中軸線延伸的一個單個鎖止凹陷。
13.根據權利要求10所述的鍵控系統，其中保持件具有兩個突出連接管，兩個突出連接管之一是用於將液體輸送至過濾器的一個液體入口管，兩個突出連接管中的另一個是用於將液體從過濾器處輸出的一個液體出口管，其中，兩個突出連接管具有處於其外表面上的一個鎖止凹陷。
14.根據權利要求13所述的鍵控系統，其中過濾器具有與所述的兩個突出連接管相連且密封的兩個凹進連接管，在所述的兩個凹進連接管的內表面上具有一個鍵凸起。
全文摘要
本申請中顯示了過濾器及其連接端頭/保持件所用的一個鍵控系統的實施例。過濾器筒及其保持件均具有一個鍵控表面，其中的一個是凸出「鍵」，而另一個是凹進的「鎖件」。為將過濾器筒安裝到保持件中則需要使這些鍵控表面相配合，這樣，錯匹配的過濾器筒不能被安裝到保持件中以阻止將特殊類型的過濾器筒置入過濾工藝或其他處理過程中，這種情況是不適當的，或者說是不希望發生的。鍵控表面在過濾器外周上的不同周向位置處及在端頭/保持件外周上的相應位置處最好是選擇定位的。所述外周可處於例如過濾器的一個外臺肩表面上及閥端頭的內表面上，或者處於連接器的外表面和內表面上，所述連接器在過濾器和端頭/保持件之間提供了一種液體密封。
文檔編號B01D46/42GK1474714SQ01817168
公開日2004年2月11日 申請日期2001年8月11日 優先權日2000年8月11日
發明者羅格·P·裡德, 羅格 P 裡德 申請人:羅格·P·裡德, 羅格 P 裡德