CN101304796B - 形成用于袋状过滤组件的有周向褶皱的过滤套筒的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了制造可以用于形成周向起褶过滤套筒的多种褶皱包的系统，所述系统包括：基本水平的接触表面；打褶机，其可操作地设置在所述基本水平的接触表面的附近并具有切割结构，所述打褶机用于将预定褶皱构形件的连续直立褶皱包传送到所述基本水平的接触表面；一种结构，其用于将来自所述打褶机的所述直立褶皱包引导到展平状态；一种结构，其用于使所述褶皱包固定在展平状态下；以及一种结构，其用于形成预定长度的展平褶皱包，以便随后形成周向褶皱套筒。本发明还提供了制造可以用于形成周向起褶过滤套筒的多种褶皱包的方法。

Description

形成用于袋状过滤组件的有周向褶皱的过滤套筒的装置和方法
相关专利申请
本专利申请为美国临时专利申请(序列号60/736071)的部分继续申请并要求该美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请为AaronSpearin等人共同拥有，于2005年11月9日提交，名称为“Apparatusand Methods for Forming Filter Sleeves Having CircumferentialPleats For Use in a Bag-Type Filter Assembly(形成用于袋状过滤组件的有周向褶皱的过滤套筒的装置和方法)”，该美国临时专利申请的公开内容通过引入的方式并入本文。
背景技术
本发明涉及流体过滤，具体地讲，涉及一种袋状过滤组件，其中该组件具有两个同心的、周向起褶的并且在其间限定环形通道的介质套筒，该通道接纳流体以进行过滤，更具体地讲，本发明涉及形成具有周向褶皱的过滤套筒的装置和方法。
用于流体过滤的袋状过滤系统在本领域中已为人们熟知。这些系统通常包括圆筒形壳体，该壳体在一端封闭并在相对端有可拆卸的覆盖件。入口导管将待过滤的流体输送到壳体中，而出口导管从该壳体中排出过滤后的流体。
在壳体内布置了可更换的袋状过滤器，以过滤输送到袋状过滤器的流体。通常，袋状过滤器包括上端开放并且底部封闭的过滤介质。过滤袋被支承在开放的网孔篮或笼内，该网孔篮或笼通常悬在壳体内。网孔篮用来支承过滤袋的介质，以防止该过滤袋在填充液体时破裂。
人们做了多种努力来设计起褶过滤器以及用于制造起褶过滤器的机器。例如，授予Stoyell等人的美国专利No.5,543,047(以下简称Stoyell等人)描述了采用叠加褶皱或倾斜褶皱介质构造的过滤元件以及生成所述构造的方法。Stoyell等人描述了一种产生倾斜褶皱的推杆起褶方法，其中“每个褶皱的两个腿部在形成叠加状态之前具有不同高度”。在Stoyell等人的方法中，柔性介质平放在水平表面上，而推杆对该介质施加竖直压力并同时向前移动。柔性介质以可预见的方式从水平表面“鼓起”，而推杆不断推压固定压板下的介质，在压板处用热和压力使褶皱定型。每个褶皱后面都接合有附加刀片，以防止褶皱包的后坐力。该专利还描述了可选特征，其中在水平表面之下配置了第三刀具，并且该刀具在介质之下向上推进以更好地促进介质在推杆向前移动的过程中“鼓起”。当在推杆正面与压板下方先前起褶的材料之间推压出新的褶皱时，每个新的褶皱都会可预见地起褶痕。
推杆每向前推进一次，整个褶皱包就在压板之下前进一个褶皱。褶皱的形成受推杆的面角、推杆的行进距离以及其它工具与固定装置的相对位置和角度控制。所得的褶皱图案描述为相对于筒芯圆周的切线呈15°至75°的角度紧密接触的弓形或倾斜褶皱。在一个实施例中，褶皱取向由一条带状织物保持，该织物粘附并螺旋式缠绕在周围并且延展到元件的整个长度。该螺旋缠绕是有间隔的，以便不会阻碍流动。
根据Stoyell等人的专利制成的过滤器由Pall Corporation(EastHills，New York)制造，并以商品名
Figure S2006800418035D00021
出售。这种产品中的一种是
Figure S2006800418035D00022
High Flow过滤器，该过滤器被制成几种不同尺寸。例如，该过滤器制造成6英寸的单一开口端的构造，高度为20英寸、40英寸或60英寸。过滤器还可以直径为2.5英寸的标准10英寸滤筒获得。在这种形式中，可以将数个10英寸滤筒堆叠在一起以用于某些应用。
又如，授予Harms，II的美国专利No.5,174,896(以下简称Harms，II)描述了一种形成倾斜褶皱图案并使褶皱样式与Stoyell等人所述样式相似的方法。然而，Harms，II利用从动辊以及一个具有刻痕构件的辊。在受控压力下，平介质在从动橡胶冲击辊和配有刻痕线材的打褶机辊之间得以拉伸。刻痕线材结合冲击辊在受控位置对该介质施加更集中的力。结果会产生横贯介质卷宽度的弱化区或压缩区。第二组辊将有刻痕的介质相对所谓推进阻挡件的部件向前推动，这促使该介质沿着有刻痕的压缩区弯曲并折叠。褶皱的形成受打褶机辊上的刻痕线材的间距控制。刻痕线材之间的短距离和长距离交替的图案将导致褶皱的一条腿长于另一条腿，从而生成倾斜褶皱取向。
再如，授予Briggs的美国专利No.2,395,449(以下简称Briggs)描述了带有褶皱的过滤元件，这些由粘合带包含的褶皱紧密接触并且本来就呈弓形或者倾斜。Briggs描述了一种使过滤元件的褶皱保持紧密接触和倾斜的方法。在压缩褶皱包的一侧，网状背衬材料或粘合材料条粘附到该褶皱包的顶端。此粘合表面在褶皱包形成圆柱体时成为起褶元件的内径表面。在这点上，过滤元件类似径向起褶元件。过滤元件的附加加工(包括沿元件外径的旋转摩擦)产生螺旋褶皱图案，该图案随即可由附加的网状背衬材料或粘合材料条粘合。
再例如，授予Paul等人的美国专利No.5,882,288和6,048,298(以下简称Paul等人)描述了一种形成螺旋起褶滤筒的装置。Paul等人描述的装置设计成将具有初始外径的径向起褶过滤器转化为具有较小最终直径的螺旋起褶过滤器。与Briggs所述的装置类似，该装置沿着所述外径施加旋转摩擦和压缩并产生螺旋褶皱图案。该褶皱图案借助与紧密配合的外部结网或塑料笼之间的摩擦得以保持，其中该结网或塑料笼插在圆筒形褶皱包上而且压入装置内部。
不同的尤其有用的机械能够生成已经处于叠加状态的褶皱。常用的技术是利用推杆或者一组推刀以及一组紧束辊或紧束带。与Stoyell等人非常类似，推杆造成介质的“鼓起”，然后将“已鼓起的”介质的末端楔入紧束辊的夹头内。该紧束辊会推进，并且在压力(在一些情况下为热)作用下使“已鼓起的”介质中的褶痕定形。生成的褶皱图案与用于形成周向起褶的过滤元件所需的图案类似。褶皱的形成由推杆推进的距离以及紧束辊的相对驱动速度来控制。通常，褶皱机的驱动被描述为棘轮运动或间歇性传动，其中传动装置设计为：针对推杆的每次推进，使紧束辊前进一圈的固定一部分。与Stoyell等人相似，一些实施例还包括有助于介质“鼓起”的附加刀具刀片，并且还使这种展平褶皱图案产生细微变化。
在大多数情况下，这些现有技术不能满足需要，因为现有技术的打褶机构极其专用化。机器硬件专门用来生成特殊高度、角度以及重叠度的褶皱。例如，要利用Harms，II产生标准径向褶皱，操作员必须更改刻痕线材的位置以使得刻痕线材围绕褶皱机辊的圆周等距间隔，或者变为完全不同的辊。另外，已证明在对聚合物或熔喷介质进行打褶时，这种打褶方法不是很成功，因为聚合物或熔喷介质不易刻痕。必须使用额外的压力才能获得所需效果，这将导致工具快速磨损(例如，刻痕线材松动或拉伸)。这种操作产生的噪音也是无法忍受的。
此外，授予Liebeskind的美国专利No.297,240(以下简称Liebeskind)描述了一种在起褶图案上施加粘合带的方法。褶皱机推杆刀具产生向紧束辊上游“鼓起”的介质。正好在推杆刀具之后并在紧束辊之前，将粘合带窄条施加并固定在介质上。该粘合带的作用为：局部粘接、延缓侧面褶皱的推进以及产生称为歧点的反向褶皱。起褶/反向起褶材料以及粘合带经过热循环，从而使褶皱图形永久定型。随后移除所述粘合带。Liebeskind更密切地涉及服装业，其中为了美观而产生反向褶皱。该粘合带仅仅是实现这种效果的临时介质。在过滤领域内，目前还没有认可反向打褶的益处。
授予Luboshez的美国专利No.3,349,159(以下简称Luboshez)描述了一种向褶皱包的每一侧施加脱离纸从而获得夹层褶皱包的方法。当起褶介质经过热循环对褶皱定型时，脱离纸会保持并保护该起褶介质。随后移除该脱离纸。所得的褶皱图案为在介质宽度上横向延伸的一系列叠加褶皱。与Liebeskind类似，Luboshez属于服装业技术领域，其中起褶介质为机织材料，并且在处理过程所要经受的温度下很容易烧焦。
授予Painter等人的美国专利No.3,390,218(以下简称Painter等人)描述了利用几组辊使介质起褶的方法。一组竖直堆叠的双辊产生进料辊隙，从而将材料推入称为压缩区的位置。此区域由可移动压板或其它固定装置以及顺网延迟辊竖直限定，该顺网延迟辊以低于初始辊组的速度旋转以在压缩区使介质起皱。起皱介质最终会在延迟辊和进料辊隙的底部辊之间通过，以产生出口辊隙。这些褶皱会铺设在所谓微褶皱的结构上方或压入该结构中，如果需要，褶皱的图案可以是沿横网方向变化的，具体取决于顶部上游堆叠辊上的周向凹槽。褶皱高度和取向取决于以下因素：辊相对于彼此的速度、周向凹槽图案以及压缩区内的压板位置。本发明的一个实施例产生折叠的褶皱图案，其中在顺网和横网图案中，小褶皱和大褶皱交替。然而，在横截面中，该折叠褶皱在部分叠加位置上类似“W”型褶皱。在Painter等人的专利中，对重叠的控制是不规则的。该重叠完全取决于压缩区中的未刻痕介质的起皱特性。竖直堆叠的辊和压缩区无法影响延迟辊的介质夹头。此外，Painter等人的机器还生成高度专用化的褶皱，并且在不进行重大机器改造的情况下不可能生成标准径向褶皱。由上文可见，现有打褶机械尚存一些缺点。
发明内容
本发明涉及一种制造可以用于形成周向起褶过滤套筒的多种褶皱包的系统，该系统包括基本水平的接触表面；本发明还涉及一种制造可以用于形成周向起褶过滤套筒的多种褶皱包的方法。
在本发明的一个代表性实施例中，一种制造可以用于形成周向起褶过滤套筒的多种褶皱包的系统包括：基本水平的接触表面；打褶机，其可操作地设置在基本水平的接触表面的附近并具有切割结构，所述打褶机用于将预定褶皱构形件(形式)的连续直立褶皱包传送到所述基本水平的接触表面；一种结构，其用于将来自所述打褶机的直立褶皱包引导到展平状态；一种结构，其用于使所述褶皱包固定在展平状态下；以及一种结构，其用于形成预定长度的展平褶皱包，以便随后形成周向褶皱的套筒。
根据本发明的另一个代表性实施例，一种制造可以用于形成周向起褶过滤套筒的多种褶皱包的方法包括以下操作：提供基本水平的接触表面；提供打褶机，其可操作地设置在基本水平的接触平面的附近并具有切割结构，所述打褶机用于将预定褶皱构形件的连续直立褶皱包传送到所述基本水平的接触表面；提供一种结构，其用于将来自所述打褶机的直立褶皱包引导到展平状态；提供一种结构，其用于使所述褶皱包固定在展平状态下；以及提供一种结构，其用于形成预定长度的展平褶皱包，以便随后形成周向褶皱的套筒。
从以下结合附图的本发明具体实施方式(下文所述)中，本领域的普通技术人员将更容易清楚本发明袋状过滤组件的这些和其它方面。
附图说明
为使本发明所属领域的普通技术人员将更容易地理解如何制造和使用本发明的过滤组件，下文结合附图详细描述本发明目前优选的实施例，附图的简要描述如下：
图1为根据本发明目前优选的实施例构造的过滤组件的透视图，其中包围所述过滤元件的外壳的一部分已被切掉，以显示形成过滤元件的内部和外部周向起褶过滤套筒，并且该起褶过滤套筒被部分剖切以显示其褶皱构造以及限定在起褶过滤套筒之间的流体通道。
图1A为图1所示的起褶过滤套筒的局部放大透视图，其中将每个套筒的一部分褶皱分开以示出形成起褶复合物的上游排流/支承层、下游排流/支承层以及多个介质层。
图2为图1中过滤组件的顶端视图，示出布置在过滤组件上端的入口顶盖的结构特征，该入口顶盖包括多个周向间隔开的弓形入口，用于使流体进入限定在起褶过滤套筒之间的流体通道。
图2A为本发明过滤组件的局部透视图，与图2所示的开放入口顶盖相比，该过滤组件包括封闭入口顶盖。
图3为图1中过滤组件的底端视图，示出布置在过滤组件下端的端盖的结构特征，该端盖具有环形端面，用于封闭限定在起褶过滤套筒之间的通道。
图4为过滤组件的局部放大端视图，其中剖开端盖的一部分以显示内部过滤套筒的褶皱构造，并且内部和外部过滤套筒的周向布置的相邻弓形褶皱彼此邻接，由此一个褶皱的顶部紧接相邻褶皱的基部。
图5为过滤组件的局部放大端视图，其中剖开端盖的一部分以显示内部过滤套筒的褶皱构造，并且内部和外部过滤套筒的周向布置的相邻弓形褶皱彼此部分重叠。
图6为沿直线6-6截取的图2所示入口顶盖的一部分的剖视图，示出过滤元件的内部和外部套筒固定于入口顶盖的方式。
图7为沿直线7-7截取的图3所示端盖的一部分的剖视图，示出过滤元件的内部和外部套筒固定于端盖的方式。
图8为本发明的设置有压力容器的过滤组件的剖视图，其中一系列箭头指明流体通过过滤组件的流路方向。
图9为用于形成本发明周向褶皱的褶皱构形件的透视图，该褶皱构形件包括具有高度相等的第一和第二褶皱腿部的直立褶皱，其中一个褶皱的第一褶皱腿部通过平的中间褶皱部分连接到前一个褶皱的第二褶皱腿部。
图10为图9所示褶皱构形件的俯视图。
图11为通过将图9和图10的褶皱构形件移动到重叠状态而形成的周向褶皱的透视图，其中每个中间褶皱部分都成为前一个褶皱的第二腿部的一部分。
图12为用于形成本发明的周向褶皱的另一个褶皱构形件的透视图，该褶皱构形件包括具有高度相等的第一和第二褶皱腿部的直立褶皱，其中一个褶皱的第一褶皱腿部通过中间褶皱部分连接到前一个褶皱的第二褶皱腿部，该中间褶皱部分包括相等长度的两个中间褶皱区段。
图13为图12所示褶皱构形件的俯视图。
图14为通过将图12和图13的褶皱构形件移动到重叠状态而形成的周向褶皱的透视图，其中将相等长度的两个中间褶皱区段展平以成为前一个褶皱的第二腿部的一部分。
图5为图14所示周向褶皱的俯视图。
图16为用于形成本发明的周向褶皱的另一个褶皱构形件的透视图，该褶皱构形件包括具有高度不同的第一和第二褶皱腿部的直立褶皱，其中一个褶皱的第一褶皱腿部通过中间褶皱部分连接到前一个褶皱的第二褶皱腿部，该中间褶皱部分包括不同长度的两个中间褶皱区段。
图17为图16所示褶皱构形件的俯视图。
图18为通过将图16和图17的褶皱构形件移动到重叠状态而形成的周向褶皱的透视图，其中将不同长度的两个中间褶皱区段展平以成为前一个褶皱的第二腿部的一部分。
图19为根据本发明构造的装置的示意图，其中该装置用于制造在本发明的周向起褶过滤套筒的形成中使用的褶皱包。
图20a-图20e示出在本发明周向褶皱的形成中使用的多种不同的褶皱构形件。
图21为结合图19装置使用的褶皱展平器的示意图，该褶皱展平器包括间隙减小的导向杆。
图22为结合图19装置使用的褶皱展平器的示意图，该褶皱展平器包括间隙减小的导向杆和旋转工具。
图23为结合图19装置使用的直线动作的单个褶皱展平器的示意图。
图24为结合图19装置使用的直线动作的多个褶皱展平器的示意图。
图25为结合图19装置使用的褶皱展平器的示意图，该褶皱展平器包括间隙减小的移动连续带，其中连续带沿着与褶皱的水平接触平面的移动方向相反的方向移动。
图26为结合图19装置使用的褶皱展平器的示意图，该褶皱展平器包括间隙减小的移动连续带，其中连续带沿着与褶皱的水平接触平面的移动方向相同的方向移动。
图27为根据本发明构造的另一个装置的示意图，其中该装置用于制造在本发明的周向起褶过滤套筒的形成中使用的褶皱包。
图28a-28c为一组示意图，示出手动形成含有多个根据本发明构造的周向褶皱的过滤套筒的步骤。
图29a-29b为一组示意图，示出本发明褶皱包自动卷入进行声波热焊用的固定装置以形成套筒的方式。
图30a-30c为一组示意图，示出本发明褶皱包手动卷入进行声波热焊用的固定装置以形成套筒的方式。
图31则为根据本发明构造的另一个装置，该装置用于制造在本发明的周向起褶过滤套筒的形成中使用的褶皱包。
具体实施方式
现在参见附图，其中相同的附图标记标识本发明的相同结构元件和/或特征，图1示出一个过滤组件，该组件根据本发明的目前优选实施例构造并且整体由附图标记10表示。过滤组件10为一种通常称为袋状过滤器的过滤组件，该袋状过滤器优选是可收缩的并在使用后易于处理。
参见图1，过滤组件10包括大致为圆筒形的内部过滤套筒12和大致为圆筒形的外部过滤套筒14。内部过滤套筒12和外部过滤套筒14都是(至少部分地)由多个纵向延伸并且周向布置的弓形褶皱16形成，该褶皱将在下文更详细地描述。褶皱16的作用是：相对于现有技术的袋状过滤器增加过滤组件内的有效过滤面积。有效过滤表面积为使用期间流体可触及的过滤介质的量。细长的环形通道18被限定在内部褶皱套筒12与外部褶皱套筒14之间，用于接纳未过滤的流体，并且内部过滤套筒12限定了过滤组件10的中心孔20以进行流体输送。
入口顶盖22以某种方式固定到内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的上端或第一端，将在下文中结合图6对该方式进行更详细的讨论。在图2中最佳地示出，入口顶盖22包括多个周向布置的弓形入口24和一个中心进口23。入口24与限定在内部过滤套筒12与外部过滤套筒14之间的环形通道18相通，以利于未过滤的流体进入该通道。入口顶盖22的中心进口23适于并被构造成安装或以其它方式密封地容纳入口导管(见图8)，该入口导管通过过滤组件10的中心孔20，以将未过滤的流体输送到入口顶盖22的入口24。
参见图2，入口顶盖22优选地由高强度的轻质塑料(诸如聚丙烯)形成。为了易于装配，入口顶盖22由两个不同的结构元件形成，包括内部本体部分22a和外部凸缘部分22b。入口顶盖22的内部本体部分22a限定了不能渗透的环形端面25，该端面限定了中心进口23。进口23的尺寸及构造使其可以容纳入口导管，其中该导管将未过滤或未处理的流体输送到由入口顶盖22形成的槽中。入口顶盖22的外部凸缘部分22a限定了与环形通道18相通的入口24。
在本发明的另一个实施例(如图2A所示)中，入口顶盖122是封闭的或无开口的，因而在其端面未形成任何中心进口。在这样的实例中，将未过滤的流体输送到入口顶盖122的入口124的入口导管通过支承过滤组件的壳体的顶部或覆盖件与该过滤组件相通。
入口顶盖22的两个构成元件优选地通过多个锁定特征的相互作用机械地固定在一起，其中该锁定特征包括多个周向间隔开的接合凸块27和多个相应凹槽(未示出)，这些凸块形成在入口顶盖22的内部本体部分22a上而相应凹槽形成在入口顶盖22的外部凸缘部分22b上。另外，虽然未示出，但是一系列弓形凸块从外部凸缘部分22b径向地向内突出，以与在内部本体部分22a的表面上形成的相应环形唇缘接合。可以采用将入口顶盖的两个元件固定或以其它方式紧固或连接在一起的替代装置。还可预想的是，入口顶盖22可形成为单一的一体构件。
入口顶盖22的外部凸缘部分22b还具有径向外部台肩22c，如图6中最佳地示出，该台肩可以包括弹性体包覆成型的密封表面29。例如图8所示，包覆成型的密封表面29改善了在使用期间过滤组件10的入口顶盖22与支承过滤组件10的壳体之间的接口密封性。在共同转让的美国临时专利申请(序列号60/404,111)中公开了此类包覆成型密封件，该专利申请于2002年8月15日提交，名称为“Seal For Collapsible Filter Element(可收缩过滤元件的密封件)”，该专利申请以引用的方式并入本文。
再次参见图1，端盖26以某种方式固定到内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的下端或第二端，下文将结合图7对该方式进行更详细的讨论。如图3最佳地示出，端盖26具有不能渗透的环形端面28，该端面使内部过滤套筒12和外部过滤套筒14之间的环形通道18封闭。端面28防止未过滤的流体从过滤组件10中流出。另外，端盖26还具有相对较大的中心出口32，该出口与内部过滤套筒12所形成的中心孔20相通，以利于过滤流体从过滤组件10中流出，并且利于通过如图8所示的入口导管的通道。可以预想端盖26由两个单独的元件形成，并且本发明涵盖此种设计。通过类似于入口顶盖22的两个构成元件的方式构造和装配这些元件。
继续参考图1，外壳30围绕外部过滤套筒14并由具有相对开放的孔隙度的材料(例如诸如聚合物网孔或筛网等)形成。外壳30通过减少篮侧面的褶皱搭挂来使过滤组件10更容易安装到篮(未示出)中。可以预想的是，与此类型相同的外壳可以在过滤组件10的中心孔20内与内部过滤套筒12的径向内表面相关联，从而保护内部过滤套筒12以使其在安装期间免受篮的损坏，并且使该内部过滤套筒易于移除。
现在参见图1A，过滤组件10的内部过滤套筒12和外部过滤套筒14均由多层起褶复合物形成。起褶复合结构可以在常规打褶机(诸如推杆褶皱机、刀片型褶皱机或齿轮型褶皱机等)上生成，或者可以通过常规折叠技术形成。作为另外一种选择，可以预想的是，起褶复合物可以使用满足以下条件的器件生成：在以往复式或类似方式反复转位的轴柄周围缠绕或以其它方式形成介质。
复合物优选地包括一个或多个过滤介质层34、上游支承/排流层38和下游支承/排流层36。在外部过滤套筒14中，上游支承/排流层38与该套筒的径向内侧相关联，而下游支承/排流层36与该套筒的径向外侧相关联。反之，在内部过滤套筒12中，上游支承/排流层38与该套筒的径向外侧相关联，而下游支承/排流层36与该套筒的径向内侧相关联。
形成内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的多层式复合物的上游排流/支承层36和下游排流/支承层38可以由具有适当排流特性的任何材料制成。例如，排流/支承层36、38可以为网孔或筛网或者多孔机织物或非织造片材的形式。网孔和筛网形式各异，包括通常用于高温过滤应用情形的金属网孔，以及通常用于低温应用情形的聚合物网孔。聚合物网孔的形式包括织造网和挤出网。可以采用其中的任一类型。可以预想的是，内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的上游排流/支承层36和下游排流/支承层38可以由相同或不同的材料制成，具体取决于过滤组件10所应用的过滤应用情形。
形成内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的多层式复合物的过滤介质层34可以根据待过滤的流体以及所需的过滤特性来选定。过滤介质可以包括多孔膜(即微孔膜)或者纤维薄片或块(即针刺毡、熔喷、玻璃纤维等)。介质可以具有均匀的或分级的孔结构以及任何合适的有效孔径，并且可以由任何适当材料(诸如天然材料或合成聚合物等)制成。与常规的径向起褶过滤器或螺旋起褶过滤器相比，本发明的过滤组件可以采用相对较厚的过滤介质和支承/排流材料，而不减少该过滤组件的有效过滤面积。
还可预想的是，过滤介质可以包括两个或更多个含有不同过滤特性的介质层，其中一层可作为另一层的预滤器。在本发明的一个实施例中，形成内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的多层式复合物包括具有相同孔隙度的多个过滤介质层34。在本发明的另一个实施例中，形成内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的多层式复合物包括具有不同孔隙度的多个过滤介质层34。在这样的实例中，具有较开放(即保持性较低)的介质等级的层将布置在复合物的上游侧，而具有较密实(即保持性较强)的介质等级的层将布置在所述复合物的下游侧。还可预想的是，比最开放的起褶介质层更开放的一个或多个非起褶介质层可以设置在两个起褶过滤套筒12、14的上游侧。这些层将起到减少下游起褶介质上的填塞并帮助延长寿命的作用。
还可预想并完全属于本发明范围之内的是，形成过滤套筒12、14的复合物可包括层压到一个或多个支承/排流材料层上的一个或多个介质层。例如，含氟聚合物介质可以层压到纺粘聚丙烯支承/排流材料上。作为另外一种选择，含氟聚合物介质层可以层压到聚丙烯对称或非对称网孔或结网上。使用这种层压材料具有显著优点，包括库存、制造和装配方面的改善。
在本发明的一个示例性实施例中，限定出内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的过滤介质层34的材料为熔喷聚丙烯介质。限定出内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的上游支承层38的材料为聚合物结网，而限定出内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的下游排流层36的材料为非织造的纺粘材料。在本发明的该示例性实施例中，内部起褶过滤套筒12的内径为约4.750″，外部起褶过滤套筒14的外径为约6.687″。这些尺寸取决于在其中设置过滤组件以使用的篮的尺寸。
可以预想的是，内部过滤套筒12、外部过滤套筒14或内部过滤套筒12和外部过滤套筒14两者的纵向延伸并且周向布置的弓形褶皱16具有相等的弧长。例如图1A所示，每个弓形褶皱16都具有一对腿部，包括径向内部腿部16a和径向外部腿部16b。每个褶皱16的两个腿部16a、16b具有不同的弧长或弓形高度。径向内部褶皱腿部16a的弧长通常短于或小于径向外部褶皱腿部16b的弧长。对于本发明，相对于褶皱16的内部褶皱腿部16a测量每个褶皱的总弓形高度。
在本发明的一个示例性实施例中，每个褶皱16的径向内部腿部16a的弧长或弓形高度hi为约1.0英寸，而每个褶皱16的径向外部腿部16b的弧长或弓形高度ho为约1.5英寸。在本发明的另一个示例性实施例中，每个褶皱16的径向内部腿部16a的弧长或弓形高度hi为约0.75英寸，而每个褶皱16的径向外部腿部16b的弧长或弓形高度ho为约1.125英寸。
可以预想的是，内部过滤套筒12、外部过滤套筒14或内部过滤套筒12和外部过滤套筒14两者的邻接或以其它方式邻近并且周向布置的弓形褶皱16围绕内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的周边均匀分布。也就是说，如图4所示，褶皱之间彼此均匀间隔，以致不存在褶皱重叠。换言之，每个褶皱16的冠部或顶部都位于邻接褶皱16的根部或基部或者位于该根部或基部附近，这不同于常规的径向起褶滤筒，在常规径向起褶滤筒中，褶皱的根部和冠部彼此径向间隔开。因此，基本上围绕每个过滤套筒的整个周长，过滤组件10的内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的基本上连续的径向厚度tR是褶皱腿部厚度的3倍。在本实例中，每个过滤套筒12、14的周长“C”由以下公式定义：
                        C＝hi·N
其中N为形成该过滤套筒的褶皱数。
还可预想的是，内部过滤套筒12、外部过滤套筒14或内部过滤套筒12和外部过滤套筒14两者的邻接或以其它方式邻近并且周向布置的弓形褶皱16彼此部分重叠。根据本发明，相对于一个褶皱的内部褶皱腿部16a与邻接褶皱的内部褶皱腿部16a重叠的量进行测量，内部过滤套筒12、外部过滤套筒14或内部过滤套筒12和外部过滤套筒14两者的邻接或以其它方式邻近并且周向布置的弓形褶皱16可以在褶皱弧长的约50％到80％上彼此重叠。
在图5所示的一个实例中，内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的褶皱16在褶皱弧长的约50％上彼此重叠。因此，基本上围绕每个过滤套筒的整个周长，内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的基本上连续的径向厚度tR等于褶皱腿部厚度的5倍。在本实例中，每个过滤套筒12、14的周长“C”由以下公式定义：
                      C＝hi·N·Op
其中N为形成所述过滤套筒的褶皱数，Op为过滤套筒中的两个邻接褶皱之间的重叠百分比。
因而，如果每个褶皱16的径向内部腿部16a的弧长或弓形高度hi为约1.0英寸而每个褶皱16的径向外部腿部16b的弧长或弓形高度ho为约1.5英寸，则每个褶皱16的外部褶皱腿部16b的上游和下游表面的弓形褶皱高度的三分之一(或0.5英寸)将被暴露，或者不与邻接褶皱腿部的表面接触。类似地，如果每个褶皱16的径向内部腿部16a的弧长或弓形高度hi为约0.75英寸，而每个褶皱16的径向外部腿部16b的弧长或弓形褶皱高度ho为约1.125英寸，则每个褶皱16的外部褶皱腿部16b的上游和下游表面的弓形褶皱高度的三分之一(或0.375英寸)将被暴露，或者不与邻接褶皱腿部的表面接触。
根据本发明，过滤套筒12、14中的邻接褶皱16之间的重叠总量OT由以下公式定义：
                       OT＝hi·Op
参见图6，如上文所提及，入口顶盖22固定到内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的上端。具体地讲，使用任何公知的连接方法将过滤套筒12、14的多层式复合结构超声焊接、热粘合或以其它方式固定到入口顶盖22上。内部起褶过滤套筒12的上部直接固定到入口顶盖22的内部本体部分22a的壁42的外周表面上。类似地，外部起褶过滤套筒14的上部直接固定到入口顶盖22的外部凸缘部分22b的外周壁44上。
参见图7，如上文所提及，端盖26固定到内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的下端。具体地讲，使用任何公知的连接方法将过滤套筒12、14的多层式复合结构超声焊接、热粘合或以其它方式固定到端盖26上。内部起褶过滤套筒12的下部直接固定到端盖26的直立凸缘壁46的外周表面上。类似地，外部起褶过滤套筒14的下部直接固定到端盖26的壁48的外周表面上。
本领域的技术人员将很容易理解，通过将过滤套筒12、14按照上文所述的方式固定到入口顶盖22和端盖26的外部或外周表面上，可使装配过程更灵活并且成本更低。本领域的技术人员还将理解，通过将介质和支承层按照上面所述并在图6和图7中示出的方式相互焊接、粘接或以其它方式密封在过滤组件10的两端，未过滤的流体就必须从过滤套筒12、14的所有介质层中流过。这就不会有任何机会绕过和过早堵塞最后的过滤层，并且使用者可以获得本发明过滤组件10的最长寿命。这与典型起褶筒式过滤器相反，典型起褶筒式过滤器装配的端盖通常罐装或以其它方式粘接在褶皱的相对两端，从而在褶皱端部未完全封闭的情况下流体可能将其绕过。
现在参见图8，在使用中，本发明的可收缩袋状过滤组件10布置在打孔的篮或容器50内，其中篮或容器优选是金属的。此时，外部过滤套筒14的周向褶皱16完全由篮50的外部50a支承并且相互支承，因此在使用期间不会移位。另外，内部过滤套筒12的周向褶皱16完全由篮50的内部50b支承并且相互支承，因此，在使用期间它们将不会移位。这样可使压降一致并且过滤器寿命更长。篮50由壳体或压力容器52支承，其中该壳体或容器具有可拆卸的顶部或覆盖件54。当把篮50布置在壳体52之内时，入口顶盖22的外部台肩22c上的包覆成型弹性体密封表面29靠在壳体覆盖件54的表面上进行密封。另外，围绕压力容器52的入口导管56的上端布置的一对O形环55a、55b密封地与入口顶盖22的中心进口23的周壁接合。
在操作时，如流路方向所示，入口导管56将未过滤的流体输送到由入口顶盖22形成的槽中。未过滤的流体随后会流过入口顶盖22的多个入口24并流入在过滤组件10的内部过滤套筒12和外部过滤套筒14之间形成的内部通道18中。在压力驱使下，流体通过内部过滤套筒12和外部过滤套筒14的起褶介质层以进行过滤和调节。此后，如流路方向所示，滤过的流体会通过壳体52底部的出口导管58离开该壳体。
本领域的技术人员将很容易理解，图8所示的篮50和壳体52的布置方式为可应用过滤组件10的系统的非限制性实例。可以预想的是，在不脱离本发明的精神或范围的前提下，本发明的过滤组件10可以与其它类型的布置方式和系统一起使用。
当本发明的袋状过滤组件10已超出其使用寿命时，可轻松地从壳体52中移除袋状过滤组件10。移除后，过滤组件10可以收缩。这通过使入口顶盖22接近端盖26来实现。随后可丢弃已收缩的过滤组件。本领域的技术人员应该理解，与仅有一个过滤介质套筒的标准袋状过滤器的尺寸相比，过滤组件10的内部通道18的尺寸相对较小。因此，与典型袋状过滤器相比，与过滤组件10相关的滞留体积大量减小。小滞留体积可促进从壳体52中轻松移除过滤组件10，并使可导致壳体周围的区域受到污染的流体的流失降到最低程度。
现在参见图9和图10，其中示出了由附图标记200表示的褶皱构形件，该褶皱构形件用于形成本发明过滤组件的内部和外部过滤套筒的周向褶皱。褶皱构形件200包括直立褶皱216，每个直立褶皱具有高度相等的第一褶皱腿部216a和第二褶皱腿部216b。在褶皱构形件200中，一个褶皱216的第一褶皱腿部216a通过平的中间褶皱部分216c连接到前一个褶皱216的第二褶皱腿部216b。
如图11所示，在形成本发明的周向褶皱后，褶皱构形件200的直立褶皱216会移动到重叠状态。在该重叠状态中，每个中间褶皱部分216c都成为前一个褶皱216’的第二腿部216b的一部分。举例来说，如果每个褶皱腿部216a、216b的高度为1.0英寸，中间褶皱部分216c的长度为0.50英寸，则图11示出的所得周向褶皱216’将各自具有弧长为1.0英寸的径向内部褶皱腿部和弧长为1.50英寸的径向外部褶皱腿部。
参见图12和图13，其中示出了由附图标记300表示的另一个褶皱构形件，该构形件用于形成本发明过滤组件的内部和外部过滤套筒的周向褶皱。褶皱构形件300包括直立褶皱316，每个直立褶皱具有高度相等的第一褶皱腿部316a和第二褶皱腿部316b。在褶皱构形件300中，一个褶皱316的第一褶皱腿部316a通过中间褶皱部分连接到前一个褶皱316的第二褶皱腿部316b，该中间褶皱部分包括具有相等长度“1”的两个中间褶皱区段316c和316d。因而，褶皱构形件300呈W形结构，基本上由长短交替的褶皱组成。
在形成本发明的周向褶皱后，两个中间褶皱区段316c和316d通过沿箭头“x”所指方向移动而张开、收缩或以其它方式展平。褶皱316随后会移动到重叠状态。在该状态下(如图14和15所示)，两个中间褶皱区段316c和316d成为前一个褶皱316的第二腿部316b的一部分。举例来说，如果每个褶皱腿部316a、316b的高度为1.0英寸，并且每个中间褶皱区段316c、316d的长度为0.25英寸，则所得周向褶皱316’将具有弧长为1.0英寸的径向内部褶皱腿部和弧长为1.50英寸的径向外部褶皱腿部。
可以预想的是，可采用褶皱构形件300的W形结构来使过滤套筒的邻近褶皱表面保持间隔开的关系，以使得它们在过滤套筒的大部分轴向长度上不彼此接触，因而，对于通过套筒的流动的限制更少。在本实例中，表面对表面的褶皱接触将主要发生在两个过滤套筒的相对端，在这里该套筒密封或以其它方式固定到端盖上。作为另外一种选择，可以预想的是，可以使用点焊或类似技术将由W形复合物形成的周向褶皱固定在适当位置，从而使中间褶皱保持在展平状态。
参见图16和图17，其中示出了由附图标记400表示的另一个褶皱构形件，该构形件用于形成本发明过滤组件的内部和外部过滤套筒的周向褶皱。褶皱构形件400包括直立褶皱416，每个直立褶皱具有第一褶皱腿部416a和第二褶皱腿部416b。在褶皱构形件400中，每个褶皱416的第一褶皱腿部416a都比每个褶皱416的第二褶皱腿部416b长。另外，一个褶皱416的第一褶皱腿部416a通过中间褶皱部分连接到前一个褶皱416的第二褶皱腿部416b，该中间褶皱部分包括不同长度的两个中间褶皱区段416c和416d。优选的是，前导中间褶皱区段416c的长度小于拖尾中间褶皱区段416d的长度。
中间褶皱区段416c、416d不对称，因而沿较长拖尾中间褶皱区段416d的长度限定优选收缩区。在形成周向褶皱416’后，两个中间褶皱区段416c和416d会通过沿箭头“x”所指方向移动而收缩或以其它方式展平，从而成为前一个褶皱416’的第二腿部416b的一部分(如图18所示)。
本领域的技术人员将很容易理解，本文所公开的周向起褶的袋状过滤组件可以应用于此类过滤器通常适用的多种过滤应用情形中。然而，还可预想的是，本文所公开的周向起褶的袋状过滤器还可以应用于大流量过滤应用情形中，其中堆叠的10英寸筒式过滤器或大直径起褶过滤器(诸如
Figure S2006800418035D00171
大流量过滤器)通常适用于这些大流量过滤应用情形。
现在参见图19，其中示出了一种用于制造在本发明的周向起褶过滤套筒12、14的形成中使用的褶皱包的装置，该装置整体由附图标记500表示。简言之，装置500适于结合褶皱机使用，其中该褶皱机沿水平接触表面将特定褶皱构形件的连续直立褶皱包传送或以其它方式馈送到装置500。装置500构造成将来自褶皱机的褶皱导向为展平状态，使褶皱固定在展平状态中，然后将褶皱横切为预定长度的包以便随后形成周向褶皱的套筒。
装置500包括大致水平的接触平面或表面502，从褶皱机或打褶机512沿该平面或表面传导或以其它方式传输由多层式复合过滤介质508形成的直立褶皱514。装置500还包括一对相对辊504、506，用于使直立褶皱沿接触表面502移动。在该装置的一个实施例中，接触表面502为静止表面。在该装置的另一个实施例中，所述接触表面502为诸如传送带等移动表面。相对较大的辊或驱动辊504主要用于使直立褶皱沿远离褶皱机512的下游方向移动。相对较小的辊或轧辊506也有利于使褶皱向下游移动。在两个相对辊504与506之间提供了可调的压缩间隙510，使得从该两辊之间通过的直立褶皱514的过滤介质508被有利地压缩，如下面结合图21所进行的更详细描述。
优选的褶皱机512具有竖直刀具(未示出)，其能够通过CNC(数控机床)执行可编程操作。因此，只需对刀具顺序和刀具延伸的高度重新编程，褶皱机512即可形成多种褶皱样式。例如，要创建每个褶皱腿部长度相同的标准径向褶皱，该刀具褶皱机只需接收底部和顶部刀具的新行进坐标即可。对于标准的直褶皱，这些坐标量值相同。其它优选褶皱样式或形式包括：锯齿状褶皱形式，其中每个褶皱都具有竖直褶皱腿部和邻接的倾斜褶皱腿部(图20a)；平底褶皱，其中邻近褶皱具有相等的腿部长度并由平褶皱部分连接(图20b)；方形褶皱，其中每个褶皱都具有一对由桥接部分连接的腿部(图20c)；对称W褶皱形式(图20d)以及非对称W褶皱形式(图20e)。在本文提出的非限制性的示例性描述中，直立褶皱514示出为非对称的W形褶皱。
再次参见图19，装置500还包括导向杆516，该导向杆适于并被构造成在发生以下情况时将直立褶皱514移动到展平状态：通过或结合相对辊504、506的操作沿水平接触平面502拉动或以其它方式传输过滤介质508。在本装置实施例中，导向杆516的延伸方向基本上平行于接触平面502。直立褶皱514连续移动以利用使过滤介质508在导向杆516下面和下方通过而施加的摩擦力和压力。
参见图21，导向杆516可以构造成使其相对于水平接触表面502形成减小的间隙。当直立褶皱514沿箭头518的方向移动通过导向杆516时，由于导向杆516引起的摩擦而存在自然吸引力，使得褶皱沿箭头518的相反方向向后倾斜，从而有利于展平过程。
参见图22，其中示出了装置500的导向杆组件的替代构造，除了间隙减小的导向杆616外，该装置还包括旋转小齿轮工具617。工具617适于并被构造成沿向前方向推进或以其它方式推动直立褶皱514，使得当褶皱514沿导向杆616移动时，该褶皱514向前而不是向后倾斜。优选的是，旋转工具617包括凹口619，该凹口的尺寸和构造使其可以捕获直立褶皱514的冠部。导向杆616和褶皱514之间的摩擦力在某种程度上作为沿褶皱514施加的压力。因此，中间褶皱514b和接触平面502之间的接触会增加，并继而使移动接触平面502的驱动能力增加。
现在参见图23，其中示出了展平直立褶皱514用的另一个机构，该机构整体由附图标记717表示。展平机构717适于并被构造成沿与接触表面502基本垂直的方向并在线性路径上进行往复运动或以其它方式移动。机构717的尺寸和构造使其可以在每个上下移动循环过程中展平单个褶皱514。可以预想的是，机构717可以是连接到气压缸、螺线管、凸轮致动活塞、杆或轴的末端的矩形结构。
参见图24，其中示出了整体由附图标记817表示的另一个褶皱展平机构。机构817与机构717类似，不同的是机构817适于并被构造成在每个循环过程中展平多个直立褶皱514。
参见图25，其中示出了包括连续移动驱动带857的另一个褶皱展平机构。驱动带857形成第二接触平面，该平面可以按照与水平接触平面502相同或不同的速度移动。驱动带857相对于接触平面502形成减小的间隙以利于褶皱展平。优选的是，驱动带857可以被构造成沿与移动接触平面502相同的方向或相反的方向移动。要进行向后褶皱展平，驱动带857沿指示箭头858的方向行进，该方向与接触平面502的移动方向大致相反。驱动带857因而有利地对褶皱514施加压力，以促使中间褶皱514b与接触平面502接合并沿接触平面502驱动褶皱514。
参见图26，显示出驱动带机构857沿箭头860所指方向移动，该方向与水平接触平面502的平移方向大致相同。因此，褶皱514沿向前倾斜的方向展平。此处，驱动带机构857沿褶皱514施加压力，从而使中间褶皱部分514b与接触平面502接合。另外，驱动带机构857的运动有助于驱动过滤介质508通过所述装置500。
再次参见图19，如上文关于间隙510所述，在展平直立褶皱514后，该直立褶皱514即通过相对辊504、506以压缩并进一步展平。优选的是，此时，将纺粘聚丙烯纤维织物530(诸如
Figure S2006800418035D00201
)添加到过滤介质508的一侧或两侧。织物530存储在辊532上并经过张紧辊534(防止起皱)馈送到辊504、506之间的间隙510中。此后，展平和压缩的褶皱514通过一个或多个声波焊接轮522，或者用于使压缩的过滤介质508固定于展平状态下的类似声波器件。(多个)声波焊接轮522优选地位于过滤介质508的相对侧，但是出于简化目的仅显示一个声波焊接轮。优选的是，每个声波焊接轮522都会沿展平褶皱的边缘形成一系列焊点。还可预想的是，可以通过连续平头焊接(诸如由热焊接轮施加的焊接)将褶皱固定在展平状态下。
参见图27，其中示出了根据本发明优选实施例的用于展平褶皱的另一个装置，该装置整体由附图标记600表示。装置600包括间隙减小的向下折叠板或导向杆616以及移动的第二接触平面或束带驱动机构657。束带驱动机构657有助于在直立褶皱离开导向杆616的下游末端时将该直立褶皱移动到展平状态。装置600还包括一对相对的加热线圈609a、609b。加热线圈609a的位置邻近驱动带657，而加热线圈609b的位置邻近驱动带602，因而限定出展平褶皱行进的水平平面。加热线圈609a、609b沿展平褶皱施加热和压力以进一步对褶皱提供压缩和巩固。还可预想的是，加热线圈609a、609b的作用是将褶皱固定或以其它方式层压在展平状态下。
在一个实施例中，包括作为形成褶皱的过滤介质的一部分的低熔点结网。当展平褶皱行进通过装置600的加热线圈609a、609b时，该低熔点结网会以受控方式熔融，以在重合或邻近褶皱的结网层之间形成焊接。在另一个实施例中，在过滤介质508中提供了低熔点热塑性助熔剂，以在重合褶皱暴露在装置600内的热和压力下时作为该褶皱之间的粘着界面。在另一个实施例中，形成褶皱的过滤介质包括至少一个层压件。优选的是，层压件为层压到展平褶皱一侧以帮助保持褶皱展平性的低熔点热塑性胶带。层压件还可以用于过滤介质的两侧并可以选自这些材料：低熔点非织造介质、挤出的结网以及打孔的膜。添加层压件还通过减少插入和取出时与滤篮之间的摩擦而对产品性能方面有所帮助，并且在使用非织造或织造层压件的情况下，还会提高器件的预过滤效率并延长过滤器寿命。
在使用本文所述的装置和方法时，过滤介质被固定到正确设置和保持褶皱重叠量的展平褶皱中。所得展平褶皱包构造坚固，能经受搬移和存储时的严酷条件。褶皱包可以在展平状态下存储，因此所需空间比传统矩形或圆筒形的褶皱包构造所需的空间少，并且与非展平褶皱包相比不易受损。
再次参见图19，在展平和固定的褶皱通过装置500的声波焊接轮522之后，切割器524横切过滤介质508以形成具有预定长度和宽度的褶皱包。切割器524可以具有旋转刀片、压缩刀片、热刀具、超声切割器、激光器等。可以预想的是，由切割器524执行的横切操作可以发生在褶皱形成过程的不同阶段，包括展平和固定褶皱之前。
由展平褶皱514形成过滤套筒所需的技术通常取决于何时横切过滤介质508。例如，如果切割器524紧邻褶皱机512的下游，则会在展平过滤介质508之前进行横切。在这样的实例中，如图28a-28c所示，这些褶皱在每个末端具有自由褶皱腿部的情况下被展平和固定，其中该末端可以相互连接或以其它方式相互接合以形成周向褶皱的过滤套筒。优选的是，通过热焊接、脉冲焊接、超声焊接等使两个自由褶皱腿部接合在一起。
图28c所示的过滤套筒550在整个圆周上具有基本均匀的厚度。因此，在滤篮中插入或取出套筒时，间隙是均匀的。此外，恒定的厚度可以改善最终装配时的焊接效果。
再次参见图19，优选的是，切割器524布置在装置500的褶皱展平部分的下游。因此，在横切操作期间，切割器524可能会切穿褶皱的中心，并因此需要一些重叠来形成完整过滤套筒。如图29a-29b示意性示出，优选的是，使用自动机械来产生重叠并以连续或半连续方式形成套筒。自动机械易于形成尺寸一致的套筒。在另一个实施例中，如图30a-30c示意性示出，可以手动形成套筒。
参照图31，其中示出了根据本发明构造的另一个装置，该装置整体由附图标记700表示。装置700包括平头焊接机702，该焊接机被构造成将直立褶皱514固定在展平状态下。此后，将展平褶皱514馈送到相对的层压辊706a、706b之间，成卷的层压支承件732在此与展平褶皱组合。随后将已层压的展平褶皱馈送到相对的砑光辊708a、708b之间，该砑光辊使层压褶皱成为整体复合结构。此后，可以横切褶皱并使其成为圆筒形套筒。在另一个实施例中，可以使用束带装置将褶皱包永久固定在展平状态下。在又一个代表性实施例中，展平的起褶介质保持未切割状态并卷绕到接收辊上，以进行长期存储和后续使用。
虽然结合一些目前优选实施例对本发明的装置和方法进行了描述，但是本领域的技术人员将很容易理解，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可以对本发明进行修改或更改。

Claims (20)

1.一种制造可以用于形成周向起褶过滤套筒的多种褶皱包的系统，所述系统包括：
基本水平的接触表面；
打褶机，其可操作地设置在所述基本水平的接触表面的附近并具有切割结构，所述打褶机用于将预定褶皱构形件的连续直立褶皱包传送到所述水平接触表面；
一种结构，其用于将来自所述打褶机的直立褶皱包引导到展平状态；
一种结构，其用于使所述褶皱包固定在展平状态下；以及
一种结构，其用于形成预定长度的展平褶皱包，以便随后形成周向褶皱的套筒。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述褶皱包包括：
多层式复合过滤介质。
3.根据权利要求1所述的系统，还包括：
一种移动结构，其可操作地设置在所述基本水平的接触表面的附近，用于使所述直立褶皱从所述打褶机移动到所述用于形成预定长度的展平褶皱包的结构。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述接触表面为静止表面。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述接触表面为移动表面。
6.根据权利要求3所述的系统，其中所述移动结构还包括：
一对相对辊，其可操作地设置在所述基本水平的接触表面的附近。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述一对相对辊还包括：
相对较大的辊，其用于使所述直立褶皱沿远离所述打褶机朝下游方向移动。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述一对相对辊还包括：
相对较小的辊，其相对于所述相对较大的辊可操作地设置，以有利于所述褶皱远离所述打褶机朝下游方向移动。
9.根据权利要求6所述的系统，其中所述一对相对辊还包括：
可调的压缩间隙，其可操作地设置在所述两个相对辊之间，以使得在所述两个相对辊之间通过的所述直立褶皱的过滤介质被有利地压缩。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述打褶机能够形成多种褶皱形式，所述多种褶皱形式选自包括如下所列形式的群组：
标准的直褶皱、锯齿状褶皱、平底褶皱、方形褶皱、对称的W形褶皱以及非对称的W形褶皱。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述打褶机包括：
CNC机，所述CNC机能够执行可编程操作，并具有通过对所述切割结构的顺序和延伸高度进行重新编程而形成多种褶皱形式的能力，以制造多种可能的褶皱包中的任何一种。
12.一种制造可以用于形成周向起褶过滤套筒的多种褶皱包的方法，所述方法包括：
提供基本水平的接触表面；
提供打褶机，其可操作地设置在所述基本水平的接触表面的附近并具有切割结构，所述打褶机用于将预定褶皱构形件的连续直立褶皱包传送到所述水平接触表面；
提供一种结构，其用于将来自所述打褶机的所述直立褶皱包引导到展平状态；
提供一种结构，其用于使所述褶皱包固定在展平状态下；以及
提供一种结构，其用于形成预定长度的展平褶皱包，以便随后形成周向褶皱的套筒。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
提供一种结构，其可操作地设置在所述基本水平的接触表面的附近，用于使所述直立褶皱从所述打褶机移动到所述用于形成预定长度的展平褶皱包的结构。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所提供的接触表面为静止接触表面。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所提供的接触表面为移动接触表面。
16.权利要求12所述的方法，还包括：
提供一对相对辊，其可操作地设置在所述基本水平的接触表面的附近。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
提供可调的压缩间隙，其可操作地设置在所述两个相对辊之间，以使得在所述两个相对辊之间通过的所述直立褶皱的过滤介质被有利地压缩。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，所述打褶机能够提供多种褶皱形式，所述多种褶皱形式选自包括如下所列形式的群组：标准的直褶皱、锯齿状褶皱、平底褶皱、方形褶皱、对称的W形褶皱以及非对称的W形褶皱。
19.根据权利要求12所述的方法，还包括：
提供CNC机，所述CNC机能够执行可编程操作并具有通过对所述切割结构的顺序和延伸高度重新编程而形成多种褶皱形式的能力，以制造多种可能的褶皱包中的任何一种。
20.根据权利要求12所述的方法，还包括：
提供一种结构，其用于以连续或半连续方式形成套筒；
提供一种结构，其用于使所述直立褶皱固定在展平状态下；
提供相对的层压结构；
将所述展平褶皱馈送到所述相对的层压结构之间，以进行层压操作；
提供相对的砑光结构，其用于将层压的褶皱转换为整体复合结构；以及
将所述层压的展平褶皱馈送到所述相对的砑光结构之间，以使所述层压褶皱形成整体复合结构。
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