用於過濾器的可收縮保護罩的製作方法
2023-10-06 10:20:34
專利名稱：用於過濾器的可收縮保護罩的製作方法
技術領域：
本發明涉及保護過濾器防止汙染的領域。
背景技術：
如今，筒(罐)式過濾器系統廣泛地用於諸如內燃機等設備、建築和 採礦機械和許多其他類型的工業機械。它們用於從包括燃料系統、潤滑油 系統、液壓流體動力系統、液壓流體控制系統、傳動流體系統、進氣系統 等的流體系統中過濾汙染物。
筒式過濾器系統典型地包括i)通常附裝於設備上的基部，ii)筒(有 時稱作殼體)，及iii)可拆卸地安置在筒內部的過濾器。在過濾器安置在 筒內部之後，筒利用螺紋件或其他連接裝置附裝在基部上以便在過濾器周 圍形成密封的隔室。筒、基部和過濾器共同限定流體通道，通過該流體通 道流體流經過濾器。所述過濾器包含過濾介質，該過濾介質在流體經過時 會捕獲並收集汙染物。流體流過時在過濾介質中捕獲並收集的汙染物可能 包括汙垢、水、菸灰、粉塵、金屬顆粒和其他有害的碎屑。
最後，這些汙染物會阻塞過濾介質並減弱其效力，或者隨著時間的推 移會發生其他使得過濾介質去除汙染物的效力減弱的情況。當這一情況發 生時，應當更換或清潔過濾介質。通常，更換過濾介質時，通過去除整個 過濾器並更換新過濾器來完成(即，通常，不是從過濾器去除並更換過濾 介質，而是將整個過濾器更換成新的過濾器)。但是，只需要更換過濾器， 筒、基部和任何其他部件仍被保留並重複使用。過濾器設計成可便於更換 且易於處理。根據針對特殊應用而制訂的維修計劃指南，過濾器可以定期 更換以防止過濾介質過於堵塞。 其他類型的過濾器系統包括，例如，在大多數個人汽車中常見的旋裝
式(spin-on)過濾器。旋裝式過濾器典型地包括封閉有過濾介質的筒形硬 金屬殼。所述硬金屬殼的一端連接到軸向端蓋。端蓋典型地具有與附裝於 汽車發動機上的過濾器基部上的螺紋柱相配合的螺紋孔。
筒式過濾器系統與例如旋裝式過濾器的其他類型的過濾器系統相比有 很多有利之處。例如，維修筒式過濾器系統與維修可比的旋裝式過濾器系 統相比更便宜。這是因為在筒式過濾器系統的維修中更換的零部件比旋裝 式過濾器系統的維修中更換的零部件更^t宜。當筒式過濾器系統中的過濾 介質需要更換時，僅需要去除過濾器並更換新的過濾器，而在旋裝式過濾 器中，整個組件(包括硬金屬殼和軸向端蓋)都必須去除並更換。而且， 筒式過濾器系統中的過濾器的處理比旋裝式過濾器的處理更簡單。這是因 為筒式過濾器通常僅由兩種類型材料製成塑料和過濾介質。這4吏得過濾 器相對較容易處理或重複利用。相比之下，旋裝式過濾器除過濾介質和其 他部件之外還包括金屬殼和軸向端蓋。旋裝式過濾器中各種材料的混合使 得處理更加複雜。
除其許多優點之外，筒式過濾器系統有至少一個缺點，該缺點成為產 生本發明的原動力。筒式過濾器系統中的過濾器在安裝前常常將過濾介質 暴露於外部環境中。相比之下，旋裝式過濾器通常由其硬的、密封的外殼 保護，因此減小了過濾介質在安裝前被外部環境汙染的危險。
因此，筒式過濾器系統的過濾器在安裝之前很容易被汙染。如果汙垢 或其他碎屑在安裝之前汙染了過濾介質，安裝後這些汙染物會進入並汙染 過濾器將要保護的流體系統。結果，在更換筒式過濾器系統的過濾器時， 技術人員必須預防過濾器的汙染。
每個過濾器通常包括骯髒側和清潔側。未過濾的流體進入過濾器的骯 髒側。過濾後的流體從清潔側離開過濾器並進入過濾器系統保護的流體系 統。如果汙垢或其他汙染物意外附在過濾器的骯髒側，則在大多數情況下， 在這些汙垢或其他汙染物到達清潔側並進入流體系統之前，過濾介質會捕 獲並收集汙垢或其他汙染物。但是，如果汙垢或其他汙染物附在清潔側，
這些汙垢和其他汙染物則會自由進入並汙染流體系統。
在一些筒式過濾器系統中，過濾介質的清潔側在過濾器的外表面上， 如果過濾器在安裝前被汙染，流體系統被汙染並引起破壞的危險就特別嚴 重。
隨著諸如燃料泵、液壓泵、發動機等的部件變得更加昂貴、更加高技 術且在更嚴格的公差和規格下製造，保護這些部件免遭汙染就日益重要， 因為汙染會導致部件過早損耗甚至失靈。如果要在這類應用中使用筒式過 濾器系統，則必須注意確保過濾器不被汙染。
發明內容
為了幫助減輕安裝前過濾器被汙染的危險，在過濾器上設置可收縮(可 皺縮，可摺疊)保護罩。該保護軍在安裝過濾器期間被去除。其他的優點 和用途對本領域技術人員來說將是顯而易見的。
圖1到圖11均示意性地示出同一過濾器和保護罩；
圖la和圖lb示出附裝於包圍過濾器的保護罩上的端部軍；
圖2a和圖2b示出打開端部罩的過程的開始； 圖3a和圖3b示出打開的端部罩；
圖4a和圖4b示出向下摺疊並且不礙事以允許過濾器接合併進入筒的 端部罩；
圖5以橫截面視圖示意性地示出過濾器定位成將要進入筒；
圖6示出過濾器開始進入筒及保護軍開始皺縮/收縮；
圖7示出過濾器繼續進入筒，保護罩繼續皺縮；
圖8示出過濾器進一步進入筒；
圖9示出過濾器幾乎完全插入筒；
圖IO示出過濾器完全插入筒，保護罩從過濾器上去除；
圖11以橫截面視圖示意性地示出過濾器完全插入筒，且筒被端蓋封
閉。
具體實施例方式
以下是本發明的示例性實施例的詳細描述。在此描述並在附圖中示出 的示例性實施例意在教導本發明的原理，使得本領域技術人員能夠在不同 的環境、針對不同的應用製造並使用本發明。示例性實施例不應當視為專 利保護範圍的限制性描述。專利保護的範圍應當由所附的權利要求書限定。
如上面討論的，在過濾器的更換期間保護過濾器不受汙垢和其他碎屑 的汙染的能力是非常有益的。為了保護過濾器，可以在製造期間或隨後的 階段在過濾器上安裝保護罩。保護罩在安裝之前保護過濾器免遭碎屑及其 他的汙染。在安裝期間，以下文中充分描述的方式簡單可靠地去除保護軍。
為說明起見，附圖包括用於筒式過濾器系統的過濾器，該過濾器的整 體形狀大體為圓筒狀，如本領域已知的，具有徑向或周向的外表面、以及 軸向的圓形底端和頂端。保護軍的形狀也大體為圓筒狀以便和過濾器匹配， 且至少具有封閉的底端。當保護軍的該封閉端部^f皮越過過濾器朝向保護罩 的另一端向下拉動或拖動以露出過濾器時，保護罩可皺縮。
保護軍的頂端可由一端部罩封閉。該端部罩是可選的。該端部罩初始
時封閉，並且能夠在安裝之前打開以便露出過濾器的頂端從而插入筒的開
口中。圖la、圖lb、圖2a、圖2b、圖3a、圖3b、圖4a和圖4b示出可 與保護罩一起使用的該可選端部罩的打開次序。
在圖la和圖lb中，過濾器10由可收縮的保護革20罩住。保護軍20 可以在製造過濾器時或在製造過濾器之後安裝在過濾器10周圍。保護罩 20用於在過濾器的安裝之前保護過濾器10免遭意外汙染。在被罩住時， 過濾器10並不需要完全與外部環境密封隔離。例如，在頂端開口但是仍然 覆蓋過濾元件的大部分並保護過濾元件免受汙染的保護軍20應當視為罩 住過濾器10。
此實施例中的保護罩20包括可選的端部罩30。端部罩30沿30a處的 周向線附裝於保護軍20。端部罩30包括可選擇性地封閉的部分31,該可
封閉部分31可以是已知的用於封閉塑膠袋及類似物的拉鏈或鉤扣結構。當 可封閉部分31閉合時，可封閉部分31和保護軍20及端部罩30形成一封 閉的腔室，該封閉的腔室防止汙垢和碎屑通過過濾器10的軸向端11進入 過濾器IO內部。如圖lb中特別示出的，在包裝和運輸期間端部軍30可以 摺疊並臨時固定於保護軍20上以使其不礙事。然後，當技術人員準備將過 濾器插入筒時，可使端部罩伸展為圖2a和圖2b中特別示出的形狀。然後 如圖3a和圖3b所示，技術人員能夠打開可封閉部分31。從這時開始，過 濾器10的軸向端11暴露於外部環境。但是在打開可封閉部分31之前，軸 向端ll被密封並被保護免遭外部環境的汙染。在圖4a和圖4b中，已經將 端部罩30沿線30a由裡向外翻並往回摺疊於保護罩20上以使其不礙事。
端部軍30是可選的。保護軍20可以沒有端部軍30，使得在運輸和存 儲期間過濾器的軸向端ll較多地暴露於環境中。在一些應用中，此額外的 暴露可能不會造成危險。在其他的應用中，可以使用不同於端部軍30的系 統來臨時保護過濾器的軸向端ll免於暴露。例如，保護罩20可以製作成 完全將過濾器10封閉，甚至圍繞軸向端11。然後，在安裝之前，技術人 員可以切除或撕掉保護罩20圍繞軸向端11的部分以準備將過濾器插入筒。
圖5示出安置成待插入筒40的過濾器10。筒40可根據本領域的普通 技術人員已知的多種設計中的任何一種而製造，或者根據用於特殊應用的 新設計而製造。筒40可以附裝於一基部構件(未示出)，該基部構件通常 附裝於發動機或機械。筒40和基部構件協作引導流體流過安裝好的過濾器 10。筒40通常由例如金屬或其他硬的聚合物材料製成。圖5中的過濾器 10、保護罩20和端部軍30與圖4a和圖4b中繪出的相同並且處於相同的 位置。但是，所述保護罩20也可以沒有端部罩30。
一環21固定於保護罩20，該環21由相對較硬的材料，例如尼龍、ABS、 或者聚丙烯或類似的聚合物材料製成。所述環21可藉助於粘合劑、夾緊組 件或針對特殊應用的合適的任何其他方法固定於保護罩20。所述環21和 保護罩20可以由相同的材料一體地形成，其中環21與保護軍20相比相對 較硬，因為環21由材料的更厚的部分製成。所述環可以是完整的環形，或
者可以只是環的一部分。所述環可以圍繞保護軍20的整個周邊或圓周附裝 於保護軍20，或者僅在離散位置處附裝。不同的應用和4吏用的材料類型要 求不同結構的環21。環21的尺寸可設計成使得它的內表面緊密配合在一 O形環lla上，該O形環lla圍繞過濾器10的圓周安裝。O形環lla將 防止任何碎屑在環21和軸向端11之間穿過並汙染過濾器10的周向外表 面。
在將過濾器10裝配進筒40內的過程中，環21可以定位在配合凹槽 42附近，該配合凹槽42周向地形成於筒40的端部41。圖6示出在插入筒 40的空腔43的第一階段期間的過濾器10。凹槽42與保護罩20的環21 接合併有助於使環21保持就位並防止環21和保護罩20 itX空腔43。當 過濾器10滑進空腔43時，保護罩20部分皺縮。通過利用諸如聚合物、或 例如鋁或錫的金屬的材料或適用於特殊應用的任何其他材料的薄片或膜來 製造保護軍20，使得保護罩20能夠皺縮。保護罩20的確切成分並不是關 鍵的，本領域的普通技術人員將易於識別/辨認適合的薄片或膜材料。如果 材料能夠摺疊、或許象手風琴般摺疊以自身皺縮，則保護軍20也可以用更 硬的材料製成。
可選地，環21並不是必需的。保護罩20可以包括一在環20的位置處 具有一邊緣的開口端部，該邊緣與筒接觸並使得保護罩皺縮並壓縮。
圖7示出過濾器10繼續進入空腔43,且保護罩20繼續皺縮並壓緊。 因為製造保護罩20的材料並不是剛性的，因此僅需要相對較小的力使得它 皺縮。僅使用來自技術人員的手的推力就可將過濾器10推進空腔43，同 時保護軍20皺縮並壓緊。當保護罩20皺縮時，過濾器10處於保護罩20 的外部的部分增加。^旦是，現在此增加的部分處於筒40的內部，因而能夠 保護此部分防止碎屑。
圖8和圖9示出過濾器10在筒40內部逐漸增大的部分和逐漸皺縮並 壓縮的保護罩20。
在圖10中，過濾器現在4皮完全插入筒40中。O形環lla現在座靠在 筒40的相對的端部44上並有助於限定流體經過過濾器10的流體路徑。在
這種情況發生的時刻或接近此時刻時，保護罩20可完全從過濾器10滑離。 可在保護軍20的底部設置剛性的第二環22且固定於所述底部以幫助保護 罩20的底部保持其形狀並有助於保護罩的拆除。
在圖11中，筒40已被端蓋43封閉，過濾器10的安裝完成。用過的 保護罩20可以用於封裝並保護新過濾器10所代替的使用過的過濾器。例 如，如果使用過的過濾器充滿了油或其他存在潛在危險的流體時，保護罩 20可用於防止溢出。
工業適用性
過濾器10可用於在諸如內燃機、建築和採礦機械及許多其他類型的工 業機械的應用中過濾流體。過濾器10可以用於從包括燃料系統、潤滑油系 統、液壓流體動力系統、液壓流體控制系統、傳動流體系統、進氣系統等 的流體系統中過濾汙染物。
如上面討論的，在過濾器的更換期間保護過濾器不受汙垢和其他碎屑 的汙染的能力是非常有益的。為了保護過濾器IO，可以在製造期間或隨後 的階段在過濾器10上安裝保護罩20。保護罩20在過濾器10安裝之前保 護過濾器10免遭碎屑及其他的汙染。在安裝期間，保護軍被簡單可靠地去 除。
權利要求
1. 一種保護過濾器(10)且然後將過濾器(10)插入筒(40)的方法，該方法包括:將過濾器(10)罩在可收縮保護罩(20)中；以及將過濾器(10)插入筒(40)，同時使保護罩(20)皺縮以便暴露出過濾器(10)的進入筒(40)中的部分。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，使保護罩(20)皺縮 以便暴露出過濾器(10)的進入筒(40)中的部分包括使保護罩(20)的 一部分和筒(40)的端部(41)相接觸。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，使保護罩(20)皺縮 以便暴露出過濾器(10)的進入筒中的部分包括推動過濾器(10)和保護 罩(20)以l更施加力將過濾器(10)推進筒U0)並使保護軍(20)皺縮。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述推動可以由技術 人員的手來完成。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，使保護罩(20)皺縮 以寸更暴露出過濾器(10)的進入簡(40)中的部分包括使保護罩(20)的 環(21)和筒"O)的端部相接觸。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述環(21)在形成 於所述筒(40)的端部中的凹槽(42)處和所述筒(40)的端部相接觸， 所述凹槽(42)的尺寸設計為接納所述環(21)。
7. 根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，將過濾器(10)罩在 可收縮保護罩(20)中包括使過濾器(10)上的O形環(lla)與所述環(21)相接觸，該接觸密封地防止汙染物穿過過濾器(10 )的O形環(lla) 和保護罩(20)的環(21)之間。
8. 根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，將過濾器(10)插入 筒(40)中導致O形環(lla)與筒(40)相接觸，以便幫助限定筒UO) 中的流體流進和流出過濾器(10)的流動路徑。
9. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在將過濾器(10)插 入筒(40 )之前，首先打開端部軍(30 )或從保護罩(20 )去除端部罩(30 ) 以便暴露出過濾器(10)的軸向端(11)。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，使保護軍(20)皺縮 以便暴露出過濾器(10)的進入筒(40)中的部分包括使保護罩(20)的 一部分和筒(40)的端部(41)相接觸。
11. 根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，使保護罩(20)皺縮 以^更暴露出過濾器(10)的進入筒(40)中的部分包括推動過濾器(10) 和保護罩(20)以便施加力將過濾器(10)推進筒(40)並使保護罩(20) 皺縮。
12. 根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述推動可以由技術 人員的手來完成。
13. 根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，使保護軍(20)皺縮 以便暴露出過濾器(10)的進入筒(40)中的部分包括使保護軍的環(21) 和筒(40)的端部Ul)相接觸。
14. 根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述環(21)在形成相接觸，所述凹槽(42)的尺寸設計為接納所述環(21)。
15. 根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，將過濾器(10)軍在 可收縮保護軍(20)中包括使過濾器(10)上的O形環(lla)與所述環(21)相接觸，該接觸密封地防止汙染物穿過過濾器(10 )的O形環(lla ) 和保護軍(20)的環Ul)之間。
16. —種過濾器組件，包括 過濾器(10);軍住過濾器(10)的可收縮保護軍(20);以及 用於使保護軍(20 )和筒(40 )相接觸並在將過濾器(10 )插入筒(40) 時使得保護軍(20)皺縮的裝置。
17. —種過濾器組件，包括 圓筒形過濾器(10)，該過濾器(10)具有由周向外表面連接的軸向 頂端和軸向底端；罩住過濾器(10)的圓筒形可收縮保護罩(20);所述保護罩(20)由薄片或膜製成，以便當保護軍(20)的一端越過 過濾器(10)朝保護罩(20)的另一端拉下或推下時，保護革(20)可以 皺縮。
18. 根據權利要求17所述的過濾器組件，還包括端部軍(30)，該端 部罩(30)罩住保護罩(20)的開口端並包括可封閉部分(31)。
19. 根據權利要求17所述的過濾器組件，還包括附裝於保護軍(20 ) 的端部的環(21)，該環(21)的結構比保護軍(20)更加剛硬。
全文摘要
本發明涉及一種可收縮的保護罩(20)，該可收縮保護罩(20)在運輸、儲存和安裝期間可用於遮蓋過濾器(10)。所述保護罩(20)保護過濾器(10)防止汙垢和其他有害碎屑的汙染，該汙垢和碎屑會汙染容納於過濾器(10)中的清潔過濾元件。當過濾器(10)插入過濾器筒(40)中時，保護罩(20)在過濾器(10)周圍皺縮並且不成為障礙，以允許過濾器(10)進入筒(20)。
文檔編號B01D46/42GK101384325SQ200780005076
公開日2009年3月11日 申請日期2007年2月9日 優先權日2006年2月10日
發明者A·G·斯特日特斯基, A·L·沃扎爾, B·J·厄恩哈特, D·P·赫恩, M·A·麥可羅伊, R·G·庫爾馬 申請人:卡特彼勒公司