專利名稱：用于過濾器的可收縮保護罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及保護過濾器防止污染的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
如今，筒(罐)式過濾器系統(tǒng)廣泛地用于諸如內(nèi)燃機等設(shè)備、建筑和 采礦機械和許多其他類型的工業(yè)機械。它們用于從包括燃料系統(tǒng)、潤滑油 系統(tǒng)、液壓流體動力系統(tǒng)、液壓流體控制系統(tǒng)、傳動流體系統(tǒng)、進氣系統(tǒng) 等的流體系統(tǒng)中過濾污染物。
筒式過濾器系統(tǒng)典型地包括i)通常附裝于設(shè)備上的基部，ii)筒(有 時稱作殼體)，及iii)可拆卸地安置在筒內(nèi)部的過濾器。在過濾器安置在 筒內(nèi)部之后，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(jīng)過濾器。所述過濾器包含過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)在流體經(jīng)過時 會捕獲并收集污染物。流體流過時在過濾介質(zhì)中捕獲并收集的污染物可能 包括污垢、水、煙灰、粉塵、金屬顆粒和其他有害的碎屑。
最后，這些污染物會阻塞過濾介質(zhì)并減弱其效力，或者隨著時間的推 移會發(fā)生其他使得過濾介質(zhì)去除污染物的效力減弱的情況。當(dāng)這一情況發(fā) 生時，應(yīng)當(dāng)更換或清潔過濾介質(zhì)。通常，更換過濾介質(zhì)時，通過去除整個 過濾器并更換新過濾器來完成(即，通常，不是從過濾器去除并更換過濾 介質(zhì)，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并重復(fù)使用。過濾器設(shè)計成可便于更換 且易于處理。根據(jù)針對特殊應(yīng)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(zhì)過于堵塞。 其他類型的過濾器系統(tǒng)包括，例如，在大多數(shù)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(zhì)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于 汽車發(fā)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(tǒng)與例如旋裝式過濾器的其他類型的過濾器系統(tǒng)相比有 很多有利之處。例如，維修筒式過濾器系統(tǒng)與維修可比的旋裝式過濾器系 統(tǒng)相比更便宜。這是因為在筒式過濾器系統(tǒng)的維修中更換的零部件比旋裝 式過濾器系統(tǒng)的維修中更換的零部件更^t宜。當(dāng)筒式過濾器系統(tǒng)中的過濾 介質(zhì)需要更換時，僅需要去除過濾器并更換新的過濾器，而在旋裝式過濾 器中，整個組件(包括硬金屬殼和軸向端蓋)都必須去除并更換。而且， 筒式過濾器系統(tǒng)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制成塑料和過濾介質(zhì)。這4吏得過濾 器相對較容易處理或重復(fù)利用。相比之下，旋裝式過濾器除過濾介質(zhì)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 得處理更加復(fù)雜。
除其許多優(yōu)點之外，筒式過濾器系統(tǒng)有至少一個缺點，該缺點成為產(chǎn) 生本發(fā)明的原動力。筒式過濾器系統(tǒng)中的過濾器在安裝前常常將過濾介質(zhì) 暴露于外部環(huán)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(zhì)在安裝前被外部環(huán)境污染的危險。
因此，筒式過濾器系統(tǒng)的過濾器在安裝之前很容易被污染。如果污垢 或其他碎屑在安裝之前污染了過濾介質(zhì)，安裝后這些污染物會進入并污染 過濾器將要保護的流體系統(tǒng)。結(jié)果，在更換筒式過濾器系統(tǒng)的過濾器時， 技術(shù)人員必須預(yù)防過濾器的污染。
每個過濾器通常包括骯臟側(cè)和清潔側(cè)。未過濾的流體進入過濾器的骯 臟側(cè)。過濾后的流體從清潔側(cè)離開過濾器并進入過濾器系統(tǒng)保護的流體系 統(tǒng)。如果污垢或其他污染物意外附在過濾器的骯臟側(cè)，則在大多數(shù)情況下， 在這些污垢或其他污染物到達清潔側(cè)并進入流體系統(tǒng)之前，過濾介質(zhì)會捕 獲并收集污垢或其他污染物。但是，如果污垢或其他污染物附在清潔側(cè)，
這些污垢和其他污染物則會自由進入并污染流體系統(tǒng)。
在一些筒式過濾器系統(tǒng)中，過濾介質(zhì)的清潔側(cè)在過濾器的外表面上， 如果過濾器在安裝前被污染，流體系統(tǒng)被污染并引起破壞的危險就特別嚴 重。
隨著諸如燃料泵、液壓泵、發(fā)動機等的部件變得更加昂貴、更加高技 術(shù)且在更嚴格的公差和規(guī)格下制造，保護這些部件免遭污染就日益重要， 因為污染會導(dǎo)致部件過早損耗甚至失靈。如果要在這類應(yīng)用中使用筒式過 濾器系統(tǒng)，則必須注意確保過濾器不被污染。

發(fā)明內(nèi)容
為了幫助減輕安裝前過濾器被污染的危險，在過濾器上設(shè)置可收縮(可 皺縮，可折疊)保護罩。該保護軍在安裝過濾器期間被去除。其他的優(yōu)點 和用途對本領(lǐng)域技術(shù)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示出附裝于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示出向下折疊并且不礙事以允許過濾器接合并進入筒的 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(xù)進入筒，保護罩繼續(xù)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(fā)明的示例性實施例的詳細描述。在此描述并在附圖中示出 的示例性實施例意在教導(dǎo)本發(fā)明的原理，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不同 的環(huán)境、針對不同的應(yīng)用制造并使用本發(fā)明。示例性實施例不應(yīng)當(dāng)視為專 利保護范圍的限制性描述。專利保護的范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)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污垢和其他碎屑 的污染的能力是非常有益的。為了保護過濾器，可以在制造期間或隨后的 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 他的污染。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，附圖包括用于筒式過濾器系統(tǒng)的過濾器，該過濾器的整 體形狀大體為圓筒狀，如本領(lǐng)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(dāng)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，并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 可以在制造過濾器時或在制造過濾器之后安裝在過濾器10周圍。保護罩 20用于在過濾器的安裝之前保護過濾器10免遭意外污染。在被罩住時， 過濾器10并不需要完全與外部環(huán)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并保護過濾元件免受污染的保護軍20應(yīng)當(dāng)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 周向線附裝于保護軍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可以是已知的用于封閉塑料袋及類似物的拉鏈或鉤扣結(jié)構(gòu)。當(dāng) 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，該封閉的腔室防止污垢和碎屑通過過濾器10的軸向端11進入 過濾器IO內(nèi)部。如圖lb中特別示出的，在包裝和運輸期間端部軍30可以 折疊并臨時固定于保護軍20上以使其不礙事。然后，當(dāng)技術(shù)人員準(zhǔn)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。然后 如圖3a和圖3b所示，技術(shù)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暴露于外部環(huán)境。但是在打開可封閉部分31之前，軸 向端ll被密封并被保護免遭外部環(huán)境的污染。在圖4a和圖4b中，已經(jīng)將 端部罩30沿線30a由里向外翻并往回折疊于保護罩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較多地暴露于環(huán)境中。在一些應(yīng)用中，此額外的 暴露可能不會造成危險。在其他的應(yīng)用中，可以使用不同于端部軍30的系 統(tǒng)來臨時保護過濾器的軸向端ll免于暴露。例如，保護罩20可以制作成 完全將過濾器10封閉，甚至圍繞軸向端11。然后，在安裝之前，技術(shù)人 員可以切除或撕掉保護罩20圍繞軸向端11的部分以準(zhǔn)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(jù)本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員已知的多種設(shè)計中的任何一種而制造，或者根據(jù)用于特殊應(yīng)用的 新設(shè)計而制造。筒40可以附裝于一基部構(gòu)件(未示出)，該基部構(gòu)件通常 附裝于發(fā)動機或機械。筒40和基部構(gòu)件協(xié)作引導(dǎo)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制成。圖5中的過濾器 10、保護罩20和端部軍30與圖4a和圖4b中繪出的相同并且處于相同的 位置。但是，所述保護罩20也可以沒有端部罩30。
一環(huán)21固定于保護罩20，該環(huán)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制成。所述環(huán)21可借助于粘合劑、夾緊組 件或針對特殊應(yīng)用的合適的任何其他方法固定于保護罩20。所述環(huán)21和 保護罩20可以由相同的材料一體地形成，其中環(huán)21與保護軍20相比相對 較硬，因為環(huán)21由材料的更厚的部分制成。所述環(huán)可以是完整的環(huán)形，或
者可以只是環(huán)的一部分。所述環(huán)可以圍繞保護軍20的整個周邊或圓周附裝 于保護軍20，或者僅在離散位置處附裝。不同的應(yīng)用和4吏用的材料類型要 求不同結(jié)構(gòu)的環(huán)21。環(huán)21的尺寸可設(shè)計成使得它的內(nèi)表面緊密配合在一 O形環(huán)lla上，該O形環(huán)lla圍繞過濾器10的圓周安裝。O形環(huán)lla將 防止任何碎屑在環(huán)21和軸向端11之間穿過并污染過濾器10的周向外表 面。
在將過濾器10裝配進筒40內(nèi)的過程中，環(huán)21可以定位在配合凹槽 42附近，該配合凹槽42周向地形成于筒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(huán)21 接合并有助于使環(huán)21保持就位并防止環(huán)21和保護罩20 itX空腔43。當(dāng) 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于特殊應(yīng)用的任何其他材料的薄片或膜來 制造保護軍20，使得保護罩20能夠皺縮。保護罩20的確切成分并不是關(guān) 鍵的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將易于識別/辨認適合的薄片或膜材料。如果 材料能夠折疊、或許象手風(fēng)琴般折疊以自身皺縮，則保護軍20也可以用更 硬的材料制成。
可選地，環(huán)21并不是必需的。保護罩20可以包括一在環(huán)20的位置處 具有一邊緣的開口端部，該邊緣與筒接觸并使得保護罩皺縮并壓縮。
圖7示出過濾器10繼續(xù)進入空腔43,且保護罩20繼續(xù)皺縮并壓緊。 因為制造保護罩20的材料并不是剛性的，因此僅需要相對較小的力使得它 皺縮。僅使用來自技術(shù)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皺縮并壓緊。當(dāng)保護罩20皺縮時，過濾器10處于保護罩20 的外部的部分增加。^旦是，現(xiàn)在此增加的部分處于筒40的內(nèi)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(nèi)部逐漸增大的部分和逐漸皺縮并 壓縮的保護罩20。
在圖10中，過濾器現(xiàn)在4皮完全插入筒40中。O形環(huán)lla現(xiàn)在座靠在 筒40的相對的端部44上并有助于限定流體經(jīng)過過濾器10的流體路徑。在
這種情況發(fā)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(shè)置剛性的第二環(huán)22且固定于所述底部以幫助保護 罩20的底部保持其形狀并有助于保護罩的拆除。
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可以用于封裝并保護新過濾器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可用于防止溢出。
工業(yè)適用性
過濾器10可用于在諸如內(nèi)燃機、建筑和采礦機械及許多其他類型的工 業(yè)機械的應(yīng)用中過濾流體。過濾器10可以用于從包括燃料系統(tǒng)、潤滑油系 統(tǒng)、液壓流體動力系統(tǒng)、液壓流體控制系統(tǒng)、傳動流體系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)等 的流體系統(tǒng)中過濾污染物。
如上面討論的，在過濾器的更換期間保護過濾器不受污垢和其他碎屑 的污染的能力是非常有益的。為了保護過濾器IO，可以在制造期間或隨后 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免遭碎屑及其他的污染。在安裝期間，保護軍被簡單可靠地去 除。
權(quán)利要求
1. 一種保護過濾器(10)且然后將過濾器(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(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，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)并使保護軍(20)皺縮。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述推動可以由技術(shù) 人員的手來完成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，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(huán)(21)和筒"O)的端部相接觸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述環(huán)(21)在形成 于所述筒(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(shè)計為接納所述環(huán)(21)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，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(huán)(lla)與所述環(huán)(21)相接觸，該接觸密封地防止污染物穿過過濾器(10 )的O形環(huán)(lla) 和保護罩(20)的環(huán)(21)之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，將過濾器(10)插入 筒(40)中導(dǎo)致O形環(huán)(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(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，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)并使保護罩(20) 皺縮。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述推動可以由技術(shù) 人員的手來完成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，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(huán)(21) 和筒(40)的端部Ul)相接觸。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述環(huán)(21)在形成相接觸，所述凹槽(42)的尺寸設(shè)計為接納所述環(huán)(21)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，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(huán)(lla)與所述環(huán)(21)相接觸，該接觸密封地防止污染物穿過過濾器(10 )的O形環(huán)(lla ) 和保護軍(20)的環(huán)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 用于使保護軍(20 )和筒(40 )相接觸并在將過濾器(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)由薄片或膜制成，以便當(dāng)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(jù)權(quán)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)的開口端并包括可封閉部分(31)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的過濾器組件，還包括附裝于保護軍(20 ) 的端部的環(huán)(21)，該環(huán)(21)的結(jié)構(gòu)比保護軍(20)更加剛硬。
全文摘要
本發(fā)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于遮蓋過濾器(10)。所述保護罩(20)保護過濾器(10)防止污垢和其他有害碎屑的污染，該污垢和碎屑會污染容納于過濾器(10)中的清潔過濾元件。當(dāng)過濾器(10)插入過濾器筒(40)中時，保護罩(20)在過濾器(10)周圍皺縮并且不成為障礙，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(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)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·麥克爾羅伊, R·G·庫爾馬 申請人:卡特彼勒公司