专利名称：自清洁式过滤器设备及包括该过滤器设备的染色机的制作方法
技术领域：
自清洁式过滤器设备及包括该过滤器设备的染色机技术领域[0001]本实用新型涉及一种自清洁式过滤器设备及包括该过滤器设备的染色机。
技术背景[0002]总体而言，过滤器被广泛地用在涉及流体处理的许多行业中，以便例如得到滞留物(滞留物是指由过滤器捕获的颗粒或其它污染物)，从而实现透过物(透过物是指通过过滤器的流体和任何残余颗粒)的回收以便再用，由此保存在某些情况下可能会是昂贵的那些流体。因此，这可为制造商节省一部分生产成本。[0003]考虑到改进过滤器的效率，引入了某些自清洁式过滤器，以便削减工人在过滤过程期间移除滞留物的不必要的时间。现有设计之一通过使用在封闭腔室内由马达驱动的叶片或多个锐缘刮板而将滞留物从过滤器的隔膜移除，从而允许滞留物被排出或被收集。这种方法常常用在纤维工业中，以便移除滞留物，特别是移除积累在染色机的过滤器上的绒毛。[0004]除了过滤器本身之外，已经存在关于滞留物积累在刮板的叶片或刃缘上的担忧。 当这种情况发生时，滞留物会堵塞过滤器并且使过程慢下来，从而影响流体压力，这又可能导致系统破坏。另外，滞留物随着它在运动刷与过滤器隔膜之间变得更大会产生增大的拖拽作用(drag)。作用在刮削叶片上的这种反作用力会损坏连接部分，或者甚至损坏驱动马达。[0005]尽管已经采取措施以防止以上问题导致机器停机(例如，在(一个或多个)叶片的端部与转动轴之间安装弹簧以便具有更好的容许限度(tolerance))，但某些滞留物仍然会在操作期间保留在所述(一个或多个)叶片上。它将不会损害机械部件，但使效率遭受极大的降低。实用新型内容[0006]因此，尚待获得一种刮削叶片以及连接到转动轴的刮削叶片的臂的新设计，并且希望具有一种自清洁式过滤器，该自清洁式过滤器不仅清洁过滤器，而且也不时地清洁工具本身。[0007]本实用新型旨在消除或减缓这种需要。[0008]根据本实用新型的第一方面，提供一种用于进入流体的过滤器设备，所述进入流体包括透过物和滞留物，所述过滤器设备包括过滤器板；和一个或多个可动铰接叶片，所述铰接叶片具有刮削刃，所述刮削刃布置成在操作中扫过位于所述过滤器板上的穿孔。[0009]根据本实用新型的另一个方面，提供一种包括上述过滤器设备的染色机。[0010]在本实用新型的实施例中，提供一种用于带有滞留物和透过物的进入流体的过滤器设备，该过滤器设备包括容器组件，所述容器组件用于所述进入流体；进口组件，所述进口组件用于将进入流体输送到容器组件；槽池组件，所述槽池组件用于收集从(一个或多个)叶片落下的滞留物；出口组件，所述出口组件用于透过物；以及机动轴，所述机动轴连接到具有刮削叶片的臂，所述机动轴使臂和叶片沿圆形过滤器的轴线转动，所述叶片具有自由可动接头和位于臂上的弹簧，以便允许叶片运动。[0011]所述进入流体首先从进口管进入容器，并且遵循所被导引的路径，同时滞留物被分离并且留在过滤器隔膜或过滤器板的内表面内。叶片以圆形运动刮削并积累一部分滞留物。在某一重量的滞留物积累在叶片上的情况下，叶片在其接头处向下翻转，以便允许滞留物借助于重力脱落，然后在一时间段内恢复至其原始位置，从而在整个过滤过程中重复该功能。
[0012]现在将参照附图通过举例来描述本实用新型的进一步的实施例，在附图中[0013]图1是根据本实用新型实施例的过滤器的示意图。[0014]图2是示出铰接叶片组件的分解视图的示意图。[0015]图3A是示出了铰链和刮刀与叶片组件的转动平面形成的角度的示意图。[0016]图;3B是示出了刮刀与过滤器之间的相互作用的示意图。[0017]图4示出了刮刀与细长套管之间的斜切的空间。[0018]图5示出了(弯曲的)过滤器板的可选择设计以及刮削叶片运动的相应的配置。[0019]图6示出了(平的)过滤器板的可选择设计以及刮削叶片运动的相应的配置。[0020]图7是根据本实用新型实施例的过滤方法的流程图。
具体实施方式
[0021]本申请公开了一种自清洁式过滤器及方法。在如下描述中，呈现出多个具体细节， 以便提供本实用新型的实施例的彻底理解。然而对于本领域的技术人员将显然的是，为了实践本实用新型不必采用这些具体细节。相反，为了清楚起见，在适当的地方省略了对于本领域的技术人员已知的具体细节。[0022]本文描述的本实用新型适于但不限于织物工业。所以为了清楚起见，本实用新型的描述涉及染色实践，并且将集中在其中绒毛是待过滤的主要滞留物的流体应用上。然而， 将认识到，自清洁式过滤器的教导不限于这种应用。[0023]如在图1中的实施例示出的那样，过滤器包括中空容器1，该中空容器1具有待下文描述的各构件部分。容器(所述容器典型地是圆筒形的并且竖向地安装)在顶部处与流体进口加和加压气体进口 2b连接、并且在侧壁上与透过物出口 3a连接。进口和出口设计成连接到染色机的管网，并因而染液循环的一部分通过过滤器进行。染液从进口进入腔室， 将腔室填满，同时发生过滤，然后染液通过过滤器到达另一个容积4，该容积4由过滤器板5 和容器1的内壁包围，在该容积4处将染液导引至出口。在容器的底部处设有槽池，该槽池连接到滞留物出口 3b，以便在过滤过程之后将滞留物冲出。[0024]轴6与圆形储器共轴线地安装。设有覆盖位于组件的任何部分之间的空间的防水密封件，以防止染液在操作期间泄漏到不希望的处理容积或泄漏到系统之外。马达7或类似驱动系统连接到轴的端部以便轴转动。[0025]圆筒形过滤器板5也与所述轴共轴线地布置，因而该轴在过滤器板的中心处转动。过滤器板具有多个穿孔8 (在图1中部分地示出)，从而允许染液通过并且将滞留物留在过滤器的内部中。如有必要，过滤器板构造成可从容器的顶部移除，以便维护和/或清洁。在这样一种情况下，为了过滤器的移除和安装，在容器的顶部上可设有开口(如盖9)。[0026]在操作中，将包含绒毛的染液从位于容器的顶部处的进口导引。在这个阶段，槽池出口由阀关闭，同时只有透过物出口 3a是敞开的。当过滤将要发生时，容器由染液填满。因此，由过滤器储器包围的容积内剩余的滞留物在槽池出口附近积累在容器的底部处。同时， 随着流体从顶部向底部流动，滞留物的一部分可能留在(一个或多个)运动叶片的顶部上。 在过滤过程期间，迫使染液从系统的唯一出口离开(已知槽池出口被封闭)。然而，滞留物 (例如绒毛)太大而不能通过穿孔，因而它被拖拽到并留在过滤器的内表面上或上游侧上。 现在，(一个或多个)叶片用于在过滤器板上的穿孔区域上刮削，从而从表面移除绒毛，因而绒毛积累在(一个或多个)运动叶片的表面上，或者沉到在由过滤器板包围的腔室内的槽池中，或者随从由(一个或多个)叶片产生的紊流直到它再次停留在过滤器壁上的别处。[0027]在系统中，一个或几个叶片连接到轴。当安装多个叶片时，它们可以(尽管不限于)在轴上按角度均勻地间隔，以改进效率。本文的例子如图1所示使用一对叶片，其中所述一对叶片按角度均勻地间隔，即，它们彼此分开180度。由于叶片以一角度倾斜，每个叶片将覆盖具有某一高度的过滤器的圆形区域(即，圆筒形区域)。在使用多个刮刀的那些情况下，叶片之间的竖向距离要与其倾斜的角度协调地调整，以便让全部叶片扫过整个穿孔区域。使用与图1相同的例子，优选地在两个圆形扫过区域之间在竖向上不应该有未覆盖空间，其中，箭头A表示穿孔区域的竖向范围。[0028]现在参照图2，图2以分解视图示出了铰接的滞留物刮削叶片10 (或下文提到的 ‘叶片’)的实施例。它包括实心杆11、弹簧12、细长(并且典型地为管状)套管13及刮刀 14。实心杆的一个端部紧固到轴上，另一个端部由套管覆盖，而弹簧插入在实心杆和套管之间，以在它们之间提供连续的作用相反的力，从而将包括套管以及刮刀的端部推向过滤器板的内壁。双头螺栓15配合在细长套管和实心杆两者上的沟槽16内，从而限制叶片的延伸或收缩范围。对于本领域的技术人员显然的是沿套管调整沟槽的布置，从而叶片组件 10能够触及过滤器板的内部并且沿过滤器板的内部刮削。[0029]在本实用新型的实施例中，刀的刮削刃17与过滤器表面重合。另外，将刀相对于其相应的叶片的转动平面以近似30度的角固定(见图幻。在运动期间，转动方向朝向刮刀的横向端部的较高侧。例如，在图1中，刀的表面斜度沿逆时针方向向上(从顶部看)，所以其转动也应该如此。依据刀和过滤器的构造，可以适当地采用刀表面与转动平面之间的其它角度，以便例如保证刀的刮削刃具有与过滤器中的穿孔范围基本上近似的竖向范围。类似地，根据需要，可想到刮刀的不同形状设计。[0030]随着当系统工作时绒毛开始积累在叶片上，弹簧被朝转动中心挤压。弹簧起调节容许限度的作用，从而允许刮刀远离储器壁运动，因此它减缓了由在刀与过滤器壁之间的绒毛产生的阻碍力。[0031]然而，随着积累的绒毛越来越多，弹簧因为受到由球头和沟槽构成的成套元件的限制而不能再压缩。而马达可能仍然正常地操作，已知的是，压缩的弹簧保障了转动速度并且使在轴和部件上的不希望的剪应力最小。值得注意的是，这时叶片由大量绒毛覆盖，其中刮削刃不能进一步移除在过滤器上的即将到来滞留物。在这个阶段，叶片被认为不起作用。[0032]相应地，铰链接头添加在刮刀与细长套管之间，从而允许刀在一角度范围内自由地运动。然而，该角度范围可通过改变刀与套管之间接触的表面而修改。图4示出了可动刮刀如何相对于细长套管的轴线而限制在一角度范围内的实施例。[0033]在连接细长套管和刮刀的铰链接头处，彼此在其上都具有钻孔，并且这些钻孔构造成是同心的。当这些钻孔同心地对准以便形成肘关节接头时，与孔的尺寸相配合的由螺钉18和螺母构成的成套元件(set)穿过这些孔紧固，从而刮刀可在与中心轴线相垂直的平面表面上转动，该中心轴线由接头的中心限定，并且所述轴线作为其转动中心。然而，除使用螺钉之外，各种连接装置可用于制成任何可动接头。[0034]为了限制翻转范围，圆形块19从刮刀突出。因此，突出部分的圆形面会与细长套管的外壁20相碰撞，该外壁20在下半部处例如以30度的角度斜切，如图4所示。所以每当物理碰撞发生时，刮刀(在图4中被遮挡)在两侧中的任一侧上受到阻碍，其中本文限定的翻转范围理论上与图4所示的斜切角度相同。清楚的是，对于任何希望的范围，可修改在刮刀上的所述突出部分的形状和厚度、以及在细长套管上的斜切部的角度，以便例如允许可动接头以等于预定角度的角度向下运动，所述预定角度位于1至90度范围内。[0035]在没有负载的正常情况下，叶片由于转动惯性在运动中将会停留在其最上位置中，即突出部分的圆形面触及细长套管的端部处的上部外壁。在这个位置中的刮削刃应该正在触及过滤器，并且这定义为下文提到的刮削刃的起始位置。[0036]除转动惯性之外，依据叶片在流体中的角度和流体相对于叶片的相对运动，叶片和流体的相互作用也可以产生举升力，该举升力将叶片推到其最高位置。[0037]转动速度、腔室内的流体压力以及刮刀的重量将良好地协调，从而达到以上要求， 因为没有阻止刮刀自由落下的外部支撑。[0038]当滞留物积累在刀上时，它将触发弹簧收缩，或者进一步增大尺寸，直到翻转接头不能承受其重量。然后刮刀通过接头向下翻转一角度，于是在刮削刃17与过滤器壁的表面之间形成间隙。因此，滞留物可沿叶片的倾斜表面滑动并且脱落。[0039]换句话说，当滞留物在刃缘与过滤器之间积累在刮削刃上时，弹簧可收缩，以适应滞留物的存在。在这种情况下，滞留物然后可以通过如此提供的间隙自行地落到过滤器的底部，或者可能继续积累，直到弹簧已经收缩到由球头和沟槽允许的最大程度。然而，在任一情况下和/或在滞留物另外地积累在刀的其它部分上的情况，将到达其中滞留物的质量和/或滞留物的拖拽作用结合以使铰接叶片从其最高位置落下的程度，因而帮助滞留物脱离刀。因此将理解，滞留物的质量和/或拖拽作用产生一力，该力克服转动惯性和/或刀举升至足以使刀翻转的程度，即(即，凭借铰链而下垂、下落、或向下枢转)。[0040]例如，滞留物在刀的顶部上的积累可以提供向下重力，该重力克服转动惯性和刀的任何举升从而使刀下垂。类似地，滞留物在刀的刮削刃上的积累可能通过与过滤器的摩擦和/或通过流体动力的拖拽作用而使它减速，直接地减小转动惯性和由刀产生的任何举升，从而同样使它下垂。[0041]使刀以这种方式翻转所需的滞留物的阈值量随滞留物的性质、刀的角度和转动、 过滤器中的流体的流动、以及其它因素而变化。阈值可以由经验确定，或者可以仅通过代替的(proxy)改变以上因素之一(例如但不限于刀转动速度或未加载的刀质量)而调整。[0042]在本实用新型的实施例中，如以上提到的那样，刮刀的布置相对于水平面倾斜30 度，或者对于所希望的过滤器构造具有某种其它适当的倾斜，但另外地，铰链相对于水平面6倾斜15度，或者更一般地相对于刮刀按比例地较小倾斜，如图3所示。刮刀的刃缘在本文是半月形，因而由于刀角度、铰链角度及刀形状的以上三个因素，在刮削刃与过滤器壁的表面之间存在某种间隙，并且刮刀的主表面平面与铰链接头的轴线不平行。最大间隙将发生在刮削刃的每个端部处，如图3B所示。[0043]因此本实用新型的实施例允许叶片以相对于由弹簧提供的径向压缩的附加的自由度运动。相对于其转动平面以一角度倾斜的铰接刀可容易地摆脱在其表面上积累的任何滞留物。[0044]在卸载滞留物之后，如果弹簧以前被压缩，那么弹簧弹回，并且另外叶片可以返回到其延伸位置，并且现在刀和其刮削刃基本上没有绒毛。因此有利地，在整个过滤过程中恢复和维持了过滤效率。[0045]当过滤过程设置成完成时，将透过物出口关闭，并且将滞留物出口打开，同时流体停止从流体进口加进入。而是，将加压气体通过进口 2b注入到腔室中。气体迫使在腔室内的剩余流体通过滞留物出口出去，该滞留物出口起到系统的唯一出口的作用，并且以前沉在出口附近的滞留物将与剩余流体从过滤器系统冲出。[0046]在本实用新型的实施例中，当过滤器板的构造在各种情形下不同时，铰接的刮削叶片不限于本文描述的其刮削刃的布局和其翻转角度。[0047]例如图5示出了过滤器设备的可选择实施例的横截面图。在这种装备中，过滤器板5跨越流体流动路径布置，并且过滤器的两个端部连接到储器壁Ia和lb，叶片和铰接刮刀的相应的运动方向分别由箭头B和C表示。将过滤器板弯曲成使其凹进侧面对流体进口。 将轴6相对于过滤器板共轴线地放置，并与一个或多个叶片(在这个例子中仅使用一个叶片)相连接，并且使其刮削刃当延伸时触及过滤器壁。取代以整圆转动，所述轴在一角度范围内来回地转动，从而(一个或多个)叶片可重复地扫过位于过滤器板上的穿孔区域。关于以前的实施例，可能的是，如果不采用铰链，则滞留物将会积累在叶片上。因而添加肘关节接头可减少在叶片处于运动时刮削刃由滞留物覆盖的机会。[0048]图6进一步示出了另一个实施例，其中过滤器壁是直的，并且布置成跨越由储器壁Ia和Ib限定的流动路径。轨道21用于引导叶片，因而它可与过滤器表面相平行地运动。 将认识到，在图5和6中示出的实施例中，也提供马达或其它适当的驱动机构，以便在角运动或直线运动中驱动所述(一个或多个)叶片。[0049]另外，连接的设计不限于在各部件之间的物理接触。例如，适于形成接头和/或代替弹簧以实现相同功能的任何液压或气动组件是可以使用的。[0050]总之，在本实用新型的实施例中，过滤器设备包括具有刮削刃17的一个或多个可动铰接叶片10，并且这些刮削刃17在操作中布置成扫过在过滤器板5上的穿孔8。铰接叶片又可以包括细长套管13和刮刀14，该刮刀14具有所述刮削刃17。细长套管的第一端部由可动接头连接到刮刀。另外，铰接叶片可以包括实心杆11和弹簧12，该实心杆11具有能附接至主驱动轴6的第一端部，并且实心杆的第二端部通过弹簧安装在细长套管的第二端部内。[0051]关于这样一种铰接叶片，细长套管的第一端部可以成形为允许可动接头以等于预定角度的角度向下运动，该预定角度位于1至90度的范围内。同时，铰接叶片的刮刀的主表面平面可以安装成使得它不与其铰链接头的轴线相平行。类似地，刮刀的主表面平面可以相对于铰接叶片的转动平面倾斜。[0052]在操作中，铰接叶片布置成响应施加于铰接叶片上的力而向上枢转到离过滤器板具有预定距离的位置。然而，铰接叶片也布置成在操作期间当铰接叶片上积累的滞留物超过阈值量时，响应施加到铰接叶片上的另外力而向下枢转。[0053]这样的铰接叶片可例如用在过滤器设备中，该过滤器设备包括容器1，所述容器用于容纳过滤器板5 ；流体进口 2a，所述流体进口用于输送进入流体；出口 3a，所述出口 3a 用于排出透过物；以及出口 3b，所述出口北用于排出滞留物。典型地，过滤器板5是管状的，并且用于排出滞留物的出口包括位于容器的底部处的漏斗状件，该漏斗状件具有渐窄的横截面。[0054]对于管状过滤器，过滤器设备典型地也包括轴6，该轴6相对于过滤器板共轴线地定位，并且该轴6具有附接至其上的一个或多个可动铰接叶片，从而在操作中，轴的转动携带铰接叶片的刮削刃17跨越所述过滤器板的穿孔范围。[0055]这样一种过滤器设备可以安装成染色机的一部分。[0056]现在参照图7，过滤包含透过物和滞留物的流体的相应的方法包括[0057]在第一步骤SlO中，将进入流体输送到过滤器中；[0058]在第二步骤s20中，使铰接叶片运动，以便在叶片上产生力，该力使叶片枢转到一位置，在该位置处所述力携带刮削刃跨越所述过滤器的穿孔区域；以及[0059]在第三步骤s30中，在过滤器下面的出口处，收集由叶片逐出的滞留物。[0060]过滤器设备的使用可以包括过滤阶段和维护或清洁阶段，并因此所述方法还可以包括以下步骤在过滤阶段，打开透过物出口并关闭滞留物出口 ；以及在维护阶段，关闭透过物出口、打开滞留物出口，并迫使滞留物在气体压力下通过滞留物出口。[0061]对于本领域的技术人员将显然的是，与本文描述和要求保护的设备的各个实施例的操作相对应的以上方法的变型认为包括在本申请的范围内，这些变型包括但不限于[0062]-使细长套管的第一端部成形为允许铰接叶片的可动接头以等于预定角度的角度向下运动，该预定角度位于1至90度的范围内；[0063]-将铰接叶片的刮刀的主表面平面相对于其铰链接头的轴线倾斜；[0064]-将铰接叶片的刮刀的主表面平面相对于铰接叶片的转动平面倾斜；[0065]-在操作期间响应施加到铰接叶片上的力而将铰接叶片枢转到离过滤器板具有预定距离的位置；[0066]-在操作期间当在铰接叶片上的积累的滞留物超过阈值量时，响应施加到铰接叶片上的力而将铰接叶片向下枢转；以及[0067]-将具有一个或多个这样的铰接叶片的过滤器设备包括在染色机内。
权利要求1.一种用于进入流体的过滤器设备，所述进入流体包括透过物和滞留物，其特征在于， 所述过滤器设备包括过滤器板(5)；和一个或多个可动铰接叶片(10)，所述铰接叶片(10)具有刮削刃(17)，所述刮削刃(17) 布置成在操作中扫过位于所述过滤器板上的穿孔(8)。
2.根据权利要求1所述的过滤器设备，其特征在于，所述铰接叶片包括细长套管(13)；和刮刀(14)，所述刮刀(14)具有刮削刃(17)，所述细长套管的第一端部由可动接头连接至所述刮刀。
3.根据权利要求2所述的过滤器设备，其特征在于，所述铰接叶片包括实心杆(11)，所述实心杆(11)具有能附接至主驱动轴(6)的第一端部；和弹簧(12)；其中，所述实心杆的第二端部通过弹簧安装在所述细长套管的第二端部内。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的过滤器设备，其特征在于，所述细长套管的第一端部成形为允许所述可动接头以等于预定角度的角度向下运动，所述预定角度位于1至90 度的范围内。
5.根据权利要求2或权利要求3所述的过滤器设备，其特征在于，所述铰接叶片的刮刀的主表面平面相对于其铰链接头的轴线不平行。
6.根据权利要求2或权利要求3所述的过滤器设备，其特征在于，所述铰接叶片的刮刀的主表面平面相对于铰接叶片的转动平面倾斜。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的过滤器设备，其特征在于，所述铰接叶片布置成 在操作期间响应施加到所述铰接叶片上的力而枢转到离所述过滤器板具有预定距离的位置。
8.根据权利要求7所述的过滤器设备，其特征在于，在操作中，所述铰接叶片布置成 在操作期间当在所述铰接叶片上的积累滞留物超过阈值量时，响应施加到铰接叶片上的力而向下枢转。
9.根据权利要求1所述的过滤器设备，其特征在于，还包括容器(1)，所述容器(1)用于容纳过滤器板(5)；流体进口( ),所述流体进口 Oa)用于输送所述进入流体；用于排出透过物的出口(3a)；以及用于排出滞留物的出口(3b)。
10.根据权利要求9所述的过滤器设备，其特征在于，所述用于排出滞留物的出口包括位于容器的底部处的漏斗状件，所述漏斗状件具有渐窄的横截面。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的过滤器设备，其特征在于，所述过滤器板(5) 是管状的。
12.根据权利要求11所述的过滤器设备，其特征在于，所述过滤器设备包括轴(6)，所述轴(6)相对于所述过滤器板共轴线地定位；其中，一个或多个可动铰接叶片附接至所述轴；并且在操作中，所述轴的转动携带所述铰接叶片的刮削刃(17)跨越所述过滤器板的穿孔。
13.一种染色机，所述染色机包括根据上述权利要求任一项所述的过滤器设备。
专利摘要本实用新型为自清洁式过滤器设备及包括该过滤器设备的染色机，涉及一种用于进入流体的过滤器设备以及包括所述过滤器设备的染色机，所述进入流体包括透过物和滞留物，所述过滤器设备包括过滤器板；和一个或多个可动铰接叶片，所述铰接叶片具有刮削刃，所述刮削刃布置成在操作中扫过位于所述过滤器板上的穿孔。本实用新型提供了一种刮削叶片以及连接到转动轴的刮削叶片的臂的新设计，并且本实用新型的所述自清洁式过滤器不仅清洁过滤器，而且也不时地清洁工具本身。
文档编号B01D29/35GK202237469SQ20112033940
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年4月28日
发明者徐达明 申请人:科万商标投资有限公司