專利名稱：過濾裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種過濾裝置，該裝置包括一用于供給待過濾液體的入口和用于保持一橫穿入口之外的流道的過濾器的機構。
背景技術：
US4220542，US4285814和US4390425披露了用于過濾液體的過濾裝置，所述液體可能包含各種類型的污染物，如沙子、泥土或凝結物。其中使用可拆卸的濾器，并在過濾器的滲透性降低到給定界限之下時替換它們。一種專門的應用是在涂料的生產中，其中，在數個生產階段中，通常包含數個過濾步驟。
過濾裝置需要定期清潔，例如當過濾完一組液體之后，需要過濾另一組不同類型的液體，例如過濾不同顏色的涂料時。清潔過濾裝置是耗時且費力的工作。已過濾的液體容易粘附在一些僅用清潔液體沖洗難以夠著的地方。通常需要使用大量的清潔液體進行沖洗。另外，當打開裝置清潔時，較大量的待過濾液體仍殘留在所述裝置中，例如留在入口中。
由于現有技術系統中的與過濾袋的容積相比的入口尺寸，待過濾液體未均勻地分布在過濾袋之上。結果，過濾器將首先在其底側失去滲透性。當拆卸過濾器時，一定量的液體將仍留在過濾袋中，導致相當大的損失。US4220542提出了使用中空封閉容器以減少這些損失。但是，該容器僅填充過濾袋的有限部分，而且難以清潔。另外，不均勻的流動分布也降低了用清潔液體進行沖洗的效率。

發明內容
本發明的目的是解決現有技術系統中遇到的這些問題。另一個目的是提供一種更易清潔而且使產品損失減小到最小的過濾裝置。本發明的又一目的是一種生產方法，特別是用于涂料或涂層組分的生產方法，使過濾工序之后的污染值和損失值最小。
通過一過濾裝置實現本發明的目的，該裝置具有一通向大致環形的中間通道的入口，所述通道沿流動方向逐漸變窄至一大致環形的狹縫，其中，所述狹縫順著過濾器上邊緣的內側設置。這樣，環形中間空間將在過濾器上方分布過濾液體。當液體被噴入過濾裝置的內部空間時，沿流動方向變窄的結構導致增大的壓力。這大大提高了用清潔液體進行沖洗的效率。
在此，“環形”可以表示圍繞過濾裝置輪廓的主要部分的封閉輪廓或C形輪廓。“環形”可以例如表示圓形、卵形、橢圓形、矩形或多邊形輪廓。
為了防止待過濾液體流動過程中的瓶頸現象，該裝置應該最好被液力(流)優化。這可以通過下述方式實現，即，使環形空間的徑向截面比入口在垂直于此處流動方向上的截面的1.1倍小，和/或使環形狹縫的縫口比環形空間的徑向截面的1.1倍小。優選地，環形空間的徑向截面基本等于入口在垂直于該部位流動方向上的截面。另外優選的是，使環形狹縫的縫口基本等于環形空間的徑向截面。通過流道的這種液力優化，當過濾停止時較少的產品留下，這導致較低的損失和改善的清潔性。
在一特別優選的實施例中，入口沿切向通向環形空間。流動方向的這種切向成分導致螺旋形的流道，并因此導致待過濾液體較優化地分布到環形狹縫上。另一優點是，通過用清潔液體沖洗環形空間可以徹底地清洗該環形空間，清潔液體在經過環形狹縫之前沿環形空間螺旋下降若干次。在經過環形狹縫后，所述液體仍然成螺旋性流動，使液體更好地分布到過濾器上。
根據本發明的一適當實施例包括一大致環形的空間，該空間一方面由裝置的上邊緣限定，另一方面由封閉裝置上端的一帽或蓋的突起部分的輪廓限定。打開蓋可以直接接近限定環形空間的壁，容許更好的清潔。
優選地，上邊緣為一可替換部分，這例如較便于維修或清潔。保持過濾器的機構可以一體地結合到該可替換部分中。由于大多過濾袋供應商具有他們自己的過濾器安裝系統，所以使用這種可替換的、制成標準尺寸的上邊緣使其更易于適應不同的過濾器安裝系統。
用于保持過濾器的適當機構為例如卡接接頭，或者如果使用帶凸緣的過濾器，可以將凸緣放置在相應的凹槽中并通過例如閉合蓋使凸緣定位。US4259188，US4285814，和US5643451公開了過濾器安裝的例子。
為了防止過濾期間過濾材料破裂，過濾裝置優選地包括一用于支撐可拆卸過濾器的支撐濾網。這種支撐濾網的滲透性應該比可拆卸過濾器的滲透性大。這種濾網可以例如包括一種金屬絲網。
在一特別適合于小批量的實施例中，支撐濾網為一種用于支撐平的可拆卸過濾器的基本平的濾網。但是，對于較大的批量，優選的是使用這樣一種支撐濾網其基本為筐狀，以支撐適當的可拆卸過濾袋，保證每時間間隔通過較大的量。
如果使用過濾袋代替平過濾器，所述過濾裝置可選擇地包括一所謂的填充過濾袋的較大部分的圓頂件，以防止較多的產品損失。筐形支撐濾網容許可選擇地使用一個圓頂件，該圓頂件在它的輪廓和支撐濾網之間留有一小間隙，該間隙優選地為恒定寬度。該間隙的寬度應該為能給適當的過濾袋留下足夠的空間。當停止過濾過程以取下和更換過濾器時，這使殘留液體量最少。
所述圓頂件可以被連接到一用于封閉裝置的蓋或帽上。這樣，當打開蓋時，可以取出所述圓頂件。如果裝置包括用于抬起蓋的提升機構，優選作為垂直提升時，可以使圓頂達到最大。氣動提升機構是優選的。
所述過濾裝置可以包括一具有出口的殼體。或者，可以不帶殼體地使用過濾裝置，并將過濾裝置直接放在一個漏斗或容器中，例如放在用于將已過濾的液體裝入罐或其它容器中的灌裝線漏斗中。
本發明還包括一種用于通過在不止一個混合工序和至少一個過濾工序中添加成分來生產液體化合物例如生產涂料的方法，其中，在所有混合工序完成后使用上述過濾裝置進行過濾。
根據本發明的這種方法的一特別優選實施例是一種生產涂料的方法，其中，在將加工完的涂料裝入容器中之前，使用一個上述過濾裝置對其進行過濾。在現有技術的涂料生產中，在幾個生產工序之間需要進行過濾。根據本發明的過濾裝置可以省略各生產工序之間的過濾工序，這是因為作為最后一道生產工序的一次過濾便足以得到具有理想純度的涂料。由于優化的流動特性，根據本發明的過濾裝置得到高的產量(這是填充操作所需要的)和高的過濾效率。這導致單次過濾工序后的過濾液體的高純度和批量轉換期間的低產品損失。
附圖簡要說明下面將通過附圖進一步說明本發明。在附圖中

圖1表示根據本發明的過濾裝置；圖2表示根據本發明的過濾裝置的一替換實施例。
具體實施例方式
圖1以半剖視圖、半前視圖的形式示出根據本發明的過濾裝置1。過濾裝置1包括一具有入口3的殼體2。殼體2包括一安裝板4，一安裝在安裝板4底側上的圓頂形罩5，和一通過螺栓連接件7安裝在安裝板4頂部上的環6。圓頂形罩5包括一具有開口頂端的圓柱形本體8。圓頂形罩的底端是一通向管狀出口10的半球形部分9。環6和罩5的開口頂端繞安裝板4中的圓形開口11固定。環6在其外徑處具有一垂直側壁12。環6的上半部13的截面為矩形，但下半部14向下逐漸變寬。環6在其底側沿其內徑具有一封入第二環15的凹槽，所述第二環15沿圓形開口11的輪廓固定到安裝板4。第二環15包括一用于安裝可拆卸過濾袋16的卡接接頭。一用于支撐可拆卸過濾器16的支撐濾網17安裝到第二環15上，并伸到罩5中。支撐濾網17的形狀和罩5的形狀基本相同。支撐濾網17由可滲透的金屬濾網制成，并具有比可拆卸過濾器16的滲透性更大的滲透性。在液體過濾期間，過濾材料被壓靠在支撐濾網17上，這防止過濾材料的破裂。
在環6的頂端，過濾裝置1由可拆卸的蓋18封閉。蓋18可以由氣動提升裝置(圖中未示出)通過一滑道抬起，其中，所述滑道包括連接到蓋18的一導向襯套20和一滑桿19。在閉合位置，可以通過螺栓連接件21將蓋18牢牢地鎖定在環6上。蓋18在其底端包括一承載中空圓頂件23的圓柱形插座件22，當蓋18閉合時，所述圓頂件23伸入罩5的內部空間中，并在其輪廓和支撐濾網17之間形成間隙24。
入口3通向一環形中間空間25，該空間一方面由插座件22的外徑限定，另一方面由過濾袋16的內徑限定。由于插座件22的外徑處為一垂直壁，而環6的內徑沿向下方向向內傾斜，所以環形空間25沿流動方向變窄。入口3以沿切向通向環形空間25的方式設置。環形空間25經恒定寬度的環形狹縫26通向罩5的內部空間。
在一同心燕尾槽28中設置有一埋頭密封環27，該槽比環的厚度稍寬，容許密封環27的有限運動。當蓋18處于打開位置時，密封環27稍突出。當蓋18處于閉合位置時，密封環27沿環6的內邊緣壓在環6的上表面上，從而防止待過濾液體滲入蓋18和環6之間。
入口3在垂直于附圖的平面中的截面具有和環形空間25在附圖平面中的截面大約相同的表面積，該面積又和從上面看時由環形狹縫26限定的表面尺寸大致相同。
為了將液體的摩擦和粘附降到最小，所有接觸待過濾液體的內表面都由光滑磨光的鋼制成。
待過濾液體經入口3進入過濾裝置1，在環形空間25中螺旋下降，經過環形狹縫26。由于環形空間25的變窄的幾何形狀，液體在一定的壓力下通過環形狹縫26。液體進入罩5的內部空間并被強制經過過濾袋16和支撐濾網17。被過濾后，液體經管狀出口10離開罩5。
在使用期間，過濾袋的滲透性減小。當過濾器被堵塞或者滲透性降低到一定值以下時，應該取出過濾袋。當取出過濾袋時，所述圓頂件的存在防止大量液體仍留在過濾袋中。
為了清潔過濾裝置1，清潔液體，例如水或溶劑等可以通過入口3被供入裝置1。由于切向的進入方向，清潔液體將螺旋下降，同時在通過環形狹縫26之前，通過并清洗插座件22的外部和環6的內側。由于環形空間25的變窄的幾何形狀，清潔液體將在環形狹縫的上方平均分布。當經過環形狹縫26時，清潔液體仍舊具有切向成分的流動方向，因此它在離開出口10之前，將螺旋下降經過圓頂件23和支撐濾網17。
一替換實施例可以由和圖1類似的過濾裝置組成，只是它不包括罩5。這種實施例可以例如設置在漏斗中，例如設置在用于包裝涂料的灌裝線漏斗中。
圖2表示根據根據本發明的過濾裝置的一替換實施例，其尤其適用于過濾較小的批量。過濾裝置31包括一具有入口33的殼體32。該殼體32包括一具有圓形開口35的安裝板34。一錐形罩36沿其外邊緣安裝在安裝板34上，向下指向并伸入圓形開口35中。錐形罩36的向下指向端通向一個出口37。罩36的外邊緣包括一在其內徑處限定一肩部39的圓形邊沿38，該肩部用于定位一用于可拆卸過濾器的圓形支撐濾網40。濾網40包括一拉伸金屬絲網42(形成)的圓形邊緣41。第一環43靠在邊沿38和過濾器邊緣41的頂部上，封入一橡膠密封環44。環43在其內徑處的側壁45的形狀為倒“S”形。
過濾裝置31還包括一蓋46，其外徑覆蓋環43。蓋46在其底側包括一伸入由環43圍起的空間中的圓柱形突起47。突起47和環43同心，并在蓋46的底側留出一靠在環43上的圓周肩部48。一個橡膠密封環49設置在肩部48的一凹槽中，當蓋46閉合過濾裝置31時，該密封環被夾在蓋46和環43之間。由垂直壁50限定的突起47的外徑和環43的倒“S”形壁限定一環形中間空間51，所述空間沿流動方向變窄并經環形狹縫52通向過濾裝置31的內部空間。入口33沿徑向通向環形中間空間51。和圖1中的實施例相同，環形中間空間51在附圖平面中的截面具有和入口33在垂直于附圖的平面中的截面大約相同的表面積，該面積又和從上面看時由環形狹縫52限定的表面區域的尺寸大致相同。
可以通過使用把手56擰緊的螺栓54和螺母55將蓋46鎖緊在閉合位置。在附圖中，僅示出一組螺栓54和螺母55。螺栓54可以轉動地連接到一支撐板32上。螺栓54穿過蓋46中的一開口槽伸出。通過松開螺母并向相反方向擰螺栓可以拆下蓋46。
為了清洗過濾裝置31，通過入口33供給清潔液體。清潔液體螺旋下降，同時在通過環形狹縫52之前，通過并清洗環形空間51。由于環形空間51的變窄的幾何形狀，清潔液體在環形狹縫52的上方平均分布，其中，清潔液體在離開出口37之前，沿蓋46的下表面、支撐濾網42和殼體36的內表面流動。
另外，在該實施例中，所有接觸待過濾液體的內表面都由光滑磨光的鋼制成，以將液體的摩擦和粘附減到最小。
權利要求
1.一種過濾裝置，包括一用于供給待過濾液體的入口和用于保持一橫穿入口之外的流道的過濾器的機構，其特征在于所述入口通向一大致環形的中間通道，該通道沿流動方向逐漸變窄至一大致環形的狹縫，其中，所述狹縫順著過濾器上邊緣的內側設置。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述環形狹縫具有基本恒定的寬度。
3.根據前述任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述環形通道的截面比入口的截面的1.1倍小。
4.根據前述任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述環形狹縫的截面比環形通道的截面的1.1倍小。
5.根據前述任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述入口沿切向通向環形通道。
6.根據前述任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述環形通道一方面由裝置的上邊緣限定，另一方面由封閉裝置頂端的帽或壁的一突起的輪廓限定。
7.根據前述任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述裝置包括一用于支撐可拆卸過濾器的支撐濾網，支撐濾網的總滲透性比可拆卸過濾器的總滲透性大。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于所述支撐濾網為一用于支撐平的可拆卸過濾器的基本平的濾網。
9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于所述支撐濾網為一種用于支撐適當的可拆卸過濾袋的基本為筐狀的濾網。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于所述裝置包括一圓頂件，當該圓頂件定位在支撐濾網中時，它在它的輪廓和支撐濾網之間形成一小間隙。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于所述圓頂件被連接到一用于閉合裝置的蓋或帽上。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特征在于所述裝置包括用于抬起蓋的提升機構，優選地為氣動提升機構。
13.一種用于通過在不止一個混合工序和至少一個過濾工序中添加成分來生產液體化合物的方法，其特征在于在所有混合工序完成后，使用根據前述任一權利要求所述的過濾裝置進行過濾。
14.一種用于生產涂料的方法，其特征在于在將加工完的涂料裝到容器中之前，使用根據前述權利要求1～12中的任一項所述的過濾裝置過濾該涂料。
全文摘要
一種過濾裝置，包括一用于供給待過濾液體的入口和用于保持一橫穿入口之外的流道設置的過濾器的機構。所述入口通向一環形中間通道，該通道沿流動方向逐漸變窄至一環形的狹縫。所述入口沿切向通向環形通道。所述裝置包括一用于支撐可拆卸過濾器的支撐濾網和一圓頂件，當該圓頂件被定位在支撐濾網中時，它在它的輪廓和支撐濾網之間形成一小間隙。
文檔編號B01D29/90GK1511059SQ02810740
公開日2004年7月7日 申請日期2002年5月24日 優先權日2001年5月28日
發明者J·埃爾斯霍特, J 埃爾斯霍特 申請人:阿克佐諾貝爾國際涂料股份有限公司