RU2812185C2 - System and methods for manufacturing wire-based screen filters - Google Patents

System and methods for manufacturing wire-based screen filters Download PDF

Info

Publication number
RU2812185C2
RU2812185C2 RU2020114737A RU2020114737A RU2812185C2 RU 2812185 C2 RU2812185 C2 RU 2812185C2 RU 2020114737 A RU2020114737 A RU 2020114737A RU 2020114737 A RU2020114737 A RU 2020114737A RU 2812185 C2 RU2812185 C2 RU 2812185C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wire
screen filter
processing head
frame
width
Prior art date
Application number
RU2020114737A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020114737A3 (en
RU2020114737A (en
Inventor
Майкл Ричард ЭКХОЛЬМ
Original Assignee
Аксептенс Груп, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аксептенс Груп, Инк. filed Critical Аксептенс Груп, Инк.
Priority claimed from PCT/US2018/053297 external-priority patent/WO2019067832A1/en
Publication of RU2020114737A publication Critical patent/RU2020114737A/en
Publication of RU2020114737A3 publication Critical patent/RU2020114737A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2812185C2 publication Critical patent/RU2812185C2/en

Links

Abstract

FIELD: screen filter making machines.
SUBSTANCE: present invention relates to a machine for making wire-based screen filters for separating solid matter from fluid streams. The screen filter making machine is configured to produce a screen filter with a high level of gap width uniformity such that the filter can be used to detect and/or remove over-sized particulates that are larger than the gap opening. A screen filter manufacturing machine includes a frame, a processing head rotatable relative to the frame and supporting a plurality of support rods, a wire feed wheel coupled to the frame and configured to feed wire, and a control system configured to monitor at least one of the slot width parameters and apply at least one of the process control adjustments configured to cause the wire to be wound around the plurality of support rods such that at least 99.7% of the measured slot width during screen filter fabrication is within three standard deviations of the average slit width measured during the manufacture of the screen filter.
EFFECT: improves screen uniformity and reduces production waste.
17 cl, 9 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее изобретение относится к машине для изготовления экранных фильтров на основе проволоки для отделения твердого вещества от потоков текучей среды. Более конкретно, настоящее изобретение направлено на машину для изготовления экранного фильтра, имеющую систему управления, выполненную с возможностью отслеживания одного или более параметров и применения одной или более корректировок управления процессом для получения более однородной ширины щели между проволоками.The present invention relates to a machine for making wire-based screen filters for separating solid matter from fluid streams. More specifically, the present invention is directed to a screen filter making machine having a control system configured to monitor one or more parameters and apply one or more process control adjustments to obtain a more uniform slot width between the wires.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

Экраны,изготовленные от сваренной проволоки, использовались для множества целей с начала 20-го столетия. Одним из самых популярных было использование в качестве инструмента разделения жидкости или фильтра для удаления твердых веществ из жидкостей, или в качестве инструмента разделения газа для удаления твердых веществ или взвешенных жидкостей из газов. Репрезентативные жидкости могут включать в себя пресную или соленую воду, а также различные потоки водных и неводных технологических жидкостей, используемых во многих отраслях промышленности. Относительно недавно основанные на проволоке экраны были даже использованы в качестве архитектурных компонентов для обеспечения уникального эстетичного внешнего вида зданий и других общественных сооружений. Независимо от конкретного использования методы изготовления экранов схожи в каждом из этих приложений.Screens made from welded wire have been used for a variety of purposes since the early 20th century. One of the most popular was use as a liquid separation or filter tool to remove solids from liquids, or as a gas separation tool to remove solids or suspended liquids from gases. Representative fluids may include fresh or salt water, as well as various aqueous and non-aqueous process fluid streams used in many industries. More recently, wire-based screens have even been used as architectural components to provide a unique aesthetic appearance to buildings and other public structures. Regardless of the specific use, screen manufacturing techniques are similar in each of these applications.

В контексте разделения твердое/жидкость одним частым применением экранных фильтров на основе проволоки является применение в качестве части системы водозабора. Эти системы водозабора как правило используют впускную трубу, выполненную с возможностью транспортировать воду от места погружения в толщу воды до конечного пользователя, находящегося недалеко от этой воды. Впускная труба погружается в толщу воды, и конец впускной трубы обычно соединяется с узлом входного фильтра, выполненным с возможностью не пропускать во впускную трубу находящиеся в воде мусор и живые организмы определенного размера. Системы водозабора обычно используются для обеспечения водой конечных пользователей, таких как заводы, города, ирригационные системы, и средства для производства электроэнергии, расположенные рядом с водой, такой как река, озеро или море. Конечный пользователь может использовать этот тип системы как альтернативу бурению скважины или покупке воды у муниципалитета. Кроме того, использование этих систем может определяться расположением конечного пользователя, например удаленными местами, где вода из муниципального источника и/или электричество для работы насосов являются труднодоступными. Эти системы водосбора способны приспосабливаться к различным условиям и подавать воду эффективно и экономично.In the context of solid/liquid separation, one common application of wire-based screen filters is as part of a water intake system. These water intake systems typically utilize an inlet pipe configured to transport water from a point of entry into the water column to an end user located close to the water. The inlet pipe is immersed in the water column, and the end of the inlet pipe is typically connected to an inlet filter assembly configured to keep water-borne debris and living organisms of a certain size out of the inlet pipe. Water abstraction systems are typically used to provide water to end users such as factories, cities, irrigation systems, and power generation facilities located near water such as a river, lake, or sea. The end user can use this type of system as an alternative to drilling a well or purchasing water from the municipality. In addition, the use of these systems may be determined by the location of the end user, such as remote locations where water from a municipal source and/or electricity to operate pumps are not readily available. These catchment systems are able to adapt to different conditions and deliver water efficiently and economically.

Во многих системах водозабора впускная труба будет включать в себя узел входного фильтра, включающий основанный на проволоке экран, для предотвращения попадания твердых веществ в систему водозабора. Благодаря надежной прочности основанный на проволоке экран позволяет многократно чистить узел входного фильтра, промывать его струей жидкости или обратной промывкой, чтобы увеличить срок службы узла входного фильтра. По сути можно избежать затрат, связанных с установкой, заменой и утилизацией, характерных для других типов входных фильтров, таких как обычный мешочный фильтр, картридж, керамический фильтр, фильтр из полого волокна и мембранный фильтр. Эти те же самые преимущества распространяются и на использование основанных на проволоке экранов в производственных процессах, которые могут привести к увеличению коэффициента непрерывной эксплуатации и снижению производственных затрат.In many intake systems, the inlet pipe will include an inlet filter assembly that includes a wire-based screen to prevent solids from entering the intake system. With its proven durability, the wire-based screen allows for repeated cleaning, jetting or backwashing of the inlet filter assembly to extend the life of the inlet filter assembly. Essentially, you can avoid the installation, replacement and disposal costs associated with other types of inlet filters such as the conventional bag filter, cartridge filter, ceramic filter, hollow fiber filter and membrane filter. These same benefits extend to the use of wire-based screens in manufacturing processes, which can result in increased uptime and reduced production costs.

В то время как текущий уровень техники основанных на проволоке экранов обеспечивает ряд эксплуатационных преимуществ, было бы выгодным дополнительно улучшить технологии производства, чтобы улучшить однородность экрана и уменьшить отходы производства. В частности, было бы выгодным разработать методики, которые обеспечивали бы производство основанных на проволоке экранов, имеющих уменьшенную вариабельность во время их производства, так, чтобы вариабельность ширины зазора между смежными проволоками была уменьшена.While the current state of the art of wire-based screens provides a number of performance advantages, it would be beneficial to further improve manufacturing techniques to improve screen uniformity and reduce production waste. In particular, it would be advantageous to develop techniques that enable the production of wire-based screens having reduced variability during their production, so that the variability in the gap width between adjacent wires is reduced.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Варианты осуществления настоящего изобретения предлагают машину для изготовления экранного фильтра, выполненную с возможностью изготовления экранного фильтра с более высоким уровнем однородности ширины зазора, так что фильтр может использоваться для выявления и/или удаления твердых частиц, имеющих размер выше желаемого, которые являются более крупными, чем отверстие зазора. Один репрезентативный вариант осуществления настоящего изобретения предлагает машину для изготовления экранного фильтра, включающую раму, обрабатывающую головку, выполненную с возможностью вращаться относительно рамы и удерживать множество поддерживающих стержней, колесо подачи проволоки, связанное с рамой и выполненное с возможностью подачи проволоки, а также систему управления, выполненную с возможностью отслеживать один или более параметров ширины щели и применять одну или более корректировок управления процессом, выполненных с возможностью обеспечения намотки проволоки на множество поддерживающих стержней таким образом, чтобы по меньшей мере 99,7% измеренной ширины щели во время изготовления экранного фильтра находилось в пределах трех среднеквадратичных отклонений средней ширины щели, измеряемой во время изготовления экранного фильтра.Embodiments of the present invention provide a screen filter making machine configured to produce a screen filter with a higher level of gap width uniformity such that the filter can be used to detect and/or remove over-sized particulates that are larger than gap hole. One representative embodiment of the present invention provides a screen filter manufacturing machine including a frame, a processing head rotatable relative to the frame and supporting a plurality of support rods, a wire feed wheel coupled to the frame and configured to feed wire, and a control system, configured to monitor one or more slit width parameters and apply one or more process control adjustments configured to cause wire to be wound around the plurality of support rods such that at least 99.7% of the measured slit width is in within three standard deviations of the average slit width measured during the manufacture of the screen filter.

Вышеописанная сущность изобретения не предназначена для описания каждого проиллюстрированного варианта осуществления или каждой реализации его предмета. Следующие чертежи и подробное описание более конкретно иллюстрируют различные варианты осуществления.The foregoing summary is not intended to describe every illustrated embodiment or every implementation of its subject matter. The following drawings and detailed description illustrate various embodiments more specifically.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Предмет настоящего изобретения может быть более полно понят с учетом следующего подробного описания различных вариантов осуществления в совокупности с сопроводительными чертежами, в которых:The subject matter of the present invention may be more fully understood by reference to the following detailed description of various embodiments in conjunction with the accompanying drawings, in which:

Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе, изображающий экранный фильтр в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 1 is a perspective view showing a screen filter in accordance with one embodiment of the present invention.

Фиг. 2 представляет собой вид с торца, изображающий экранный фильтр, показанный на Фиг. 1.Fig. 2 is an end view showing the screen filter shown in FIG. 1.

Фиг. 3 представляет собой частичное поперечное сечение, изображающее экранный фильтр в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 3 is a partial cross-sectional view showing a screen filter in accordance with one embodiment of the present invention.

Фиг. 4A представляет собой частичный вид профиля, изображающий спиральную намотку проволоки в форме цилиндрического тела в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 4A is a partial profile view depicting helical winding of wire in the form of a cylindrical body in accordance with one embodiment of the present invention.

Фиг. 4B представляет собой частичный вид в перспективе, изображающий спиральную намотку проволоки в форме цилиндрического тела в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 4B is a partial perspective view showing helical winding of wire in the form of a cylindrical body in accordance with one embodiment of the present invention.

Фиг. 5 схематически изображает машину для изготовления экранного фильтра в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 5 is a schematic diagram of a screen filter manufacturing machine in accordance with one embodiment of the present invention.

Фиг. 6 схематически изображает один альтернативный вариант осуществления машины для изготовления экранного фильтра в соответствии с настоящим изобретением.Fig. 6 schematically depicts one alternative embodiment of a screen filter manufacturing machine in accordance with the present invention.

Фиг. 7 представляет собой блок-схему активного контроля и управления шириной щели экранного фильтра во время изготовления в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 7 is a block diagram of active monitoring and control of the slit width of a screen filter during manufacture in accordance with one embodiment of the present invention.

Фиг. 8 схематически изображает машину для изготовления экранного фильтра, выполняющую процесс, показанный на Фиг. 7, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 8 is a schematic diagram of a screen filter making machine performing the process shown in FIG. 7, in accordance with one embodiment of the present invention.

Фиг. 9 показывает кривую нормального распределения, иллюстрирующую нормальное распределение контролируемой ширины щели вдоль длины цилиндрического тела экранного фильтра в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 9 shows a bell curve illustrating the normal distribution of a controlled slit width along the length of a cylindrical body of a screen filter in accordance with one embodiment of the present invention.

В то время как различные варианты осуществления могут подвергаться различным модификациям и приобретать альтернативные формы, их конкретные особенности показаны в виде примера на чертежах, и будут описаны подробно. Следует понимать, однако, что настоящее изобретение не ограничивается конкретными описанными вариантами осуществления. Напротив, намерение авторов состоит в том, чтобы покрыть все альтернативы, модификации и эквиваленты, соответствующие духу и области охвата настоящего изобретения, определяемой пунктами формулой изобретения.While the various embodiments may be subject to various modifications and take on alternative forms, specific features thereof are shown by way of example in the drawings and will be described in detail. It should be understood, however, that the present invention is not limited to the specific embodiments described. On the contrary, it is the intention of the authors to cover all alternatives, modifications and equivalents that fall within the spirit and scope of the present invention as defined by the claims.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На Фиг. 1 и 2 показан экранный фильтр 100 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. В одном варианте осуществления экранный (сетчатый) фильтр 100 может быть изготовлен в виде цилиндрического тела 101. Альтернативно экранный фильтр 100 может быть изготовлен в виде плоского экрана, посредством чего два или более плоских экрана могут быть связаны так, чтобы они принимали другие геометрические конфигурации. Экранный фильтр 100 обычно изготавливается из подходящих металлических материалов и сплавов, включая, например, нержавеющую сталь, титан, медно-никелевые сплавы и т.п. Выбор материала может зависеть от характеристик совместимости с фильтруемой текучей средой, или может основываться на других технологических параметрах. Другие неметаллические материалы, включая, например, PVC, которые имеют свойства, позволяющие изготавливать подобные конфигурации, имеющие подобные ширину зазора и точность, также могут использоваться в потенциальных вариантах осуществления настоящего изобретения.In FIG. 1 and 2 illustrate a screen filter 100 in accordance with one embodiment of the present invention. In one embodiment, the screen filter 100 may be fabricated as a cylindrical body 101. Alternatively, the screen filter 100 may be fabricated as a flat screen, whereby two or more flat screens can be connected to adopt other geometric configurations. Screen filter 100 is typically made from suitable metal materials and alloys, including, for example, stainless steel, titanium, copper-nickel alloys, and the like. The choice of material may depend on compatibility characteristics with the fluid being filtered, or may be based on other process parameters. Other non-metallic materials, including, for example, PVC, which have properties that allow similar configurations to be manufactured having similar gap widths and accuracy, may also be used in potential embodiments of the present invention.

В одном варианте осуществления экранный фильтр 100 может включать в себя множество поддерживающих стержней 102. Поддерживающие стержни 102 могут быть равномерно расположены параллельно продольной оси 104 экранного фильтра 100. Как лучше всего изображено на Фиг. 2, каждый поддерживающий стержень 102 может включать в себя внутреннюю поверхность 106 и внешнюю поверхность 108, определяющие высоту поддерживающего стержня 140 между ними. Непрерывная проволока 110 может наматываться на поддерживающие стержни 102 так, чтобы проволока 110 могла быть прикреплена к внешней поверхности 108 в каждой точке контакта 112. Поскольку проволока непрерывно и спирально наматывается на поддерживающие стержни 102, экранный (сетчатый) фильтр 100 обычно определяет цилиндрическое тело 101. In one embodiment, the screen filter 100 may include a plurality of support rods 102. The support rods 102 may be uniformly spaced parallel to the longitudinal axis 104 of the screen filter 100. As best illustrated in FIG. 2, each support rod 102 may include an inner surface 106 and an outer surface 108 defining the height of the support rod 140 therebetween. Continuous wire 110 may be wound onto support rods 102 such that wire 110 can be attached to the outer surface 108 at each point of contact 112. Because the wire is continuously and helically wound on support rods 102, screen 100 typically defines a cylindrical body 101.

На Фиг. 3 показано поперечное сечение экранного фильтра 100 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. В одном варианте осуществления проволока 110 имеет треугольное поперечное сечение 120, обычно упоминаемое в промышленности как Vee-Wire®. В то время как проволока 110, имеющая треугольное поперечное сечение 120, является предпочтительной, также возможно использование других обычных профилей, известных в данной области техники. Как показано на чертеже, проволока 110 может иметь первую вершину 122, прикрепляемую к поддерживающему стержню 102 в точке контакта 112. Первая вершина 122 может быть связана с поддерживающим стержнем 102 с использованием подходящей методики, такой как электрорезистивная сварка, ультразвуковая сварка или другие способы сплавления/соединения, известные в данной области техники. После завершения сварки в каждой точке контакта 112 глубина 123 проникновения определяется в проволоке 110 и/или поддерживающем стержне 102.In FIG. 3 shows a cross section of a screen filter 100 in accordance with one embodiment of the present invention. In one embodiment, wire 110 has a triangular cross-section 120, commonly referred to in the industry as Vee-Wire®. While wire 110 having a triangular cross-section 120 is preferred, other conventional profiles known in the art may also be used. As shown in the drawing, wire 110 may have a first tip 122 attached to the support rod 102 at a point of contact 112. The first tip 122 may be bonded to the support rod 102 using a suitable technique such as electrical resistance welding, ultrasonic welding, or other fusion techniques. compounds known in the art. After welding is completed at each contact point 112, a penetration depth 123 is determined in the wire 110 and/or support rod 102.

Напротив первой вершины 122 располагается открытая поверхность 124 проволоки, имеющая ширину 114, определяемую между второй вершиной 126 и третьей вершиной 128. Каждая из второй вершины 126 и третьей вершины 128 могут иметь радиус 130 закругления вершины. Пара рельефных поверхностей 132a, 132b могут проходить между первой вершиной 122 и второй и третьей вершинами 126, 128 соответственно. Высота 136 проволоки может быть определена между первой вершиной 122 и открытой поверхностью 124 проволоки. Когда проволока 110 связана с поддерживающим стержнем 102, общая высота 138 экрана обычно определяется между внутренней поверхностью 106 и открытой поверхностью 124. Высота 138 экрана обычно эквивалентна сумме высоты 136 проволоки и высоты 140 поддерживающего стержня минус глубина 123 проникновения. Спиральная намотка и сварка проволоки 110 с поддерживающими стержнями 102 приводит к повторяющемуся рисунку смежных проволок 110a, 110b.Opposite the first apex 122 is an open wire surface 124 having a width 114 defined between the second apex 126 and the third apex 128. The second apex 126 and the third apex 128 may each have a apex radius 130. A pair of raised surfaces 132a, 132b may extend between the first peak 122 and the second and third peaks 126, 128, respectively. The height 136 of the wire may be determined between the first tip 122 and the exposed surface 124 of the wire. When the wire 110 is connected to the support rod 102, the overall screen height 138 is typically defined between the inner surface 106 and the exposed surface 124. The screen height 138 is generally equivalent to the sum of the wire height 136 and the support rod height 140 minus the penetration depth 123. The spiral winding and welding of wire 110 to support rods 102 results in a repeating pattern of adjacent wires 110a, 110b.

На Фиг. 4A-B, для большей ясности, часть спиральной намотки проволоки 110 в форме цилиндрического тела 101 изображена без поддерживающих стержней. При формировании цилиндрического тела 101 проволока 110 может наматываться вокруг поддерживающих стержней 102 с заданным шагом 116, чтобы определить щель, имеющую измеряемую ширину 118 щели. Как лучше всего изображено на Фиг. 3, ширина 118 щели может быть определена между противоположными радиусами 130 закругления вершин смежных проволок 110a, 110b, тогда как шаг может быть определен между одинаковыми радиусами 130 закругления вершин смежных проволок 110a, 110b.In FIG. 4A-B, for clarity, a portion of the helical wire winding 110 in the form of a cylindrical body 101 is shown without support rods. When forming the cylindrical body 101, wire 110 may be wound around support rods 102 at a predetermined pitch 116 to define a slot having a measurable slot width 118. As best depicted in FIG. 3, the slot width 118 can be defined between opposite tip radii 130 of adjacent wires 110a, 110b, while the pitch can be defined between equal tip radii 130 of adjacent wires 110a, 110b.

В некоторых вариантах осуществления может быть желательным изменить крепление проволоки 110 к поддерживающему стержню 102 на обратное, так, чтобы открытая поверхность 124 проволоки крепилась к поддерживающему стержню 102, так что ширина 118 щели в этом случае определяется вблизи от поддерживающего стержня 102 со стороны центра цилиндрического тела 101. Кроме того, в зависимости от полного размера экранного фильтра 100, например желаемого диаметра и/или длины цилиндрического тела 101, проволока 110 может содержать более одной длины катушки проволоки 110, которые соединяются вместе так, чтобы спиральная намотка проволоки 110 вокруг поддерживающих стержней 102 была непрерывной. В некоторых вариантах осуществления цилиндрическое тело 101 может быть разрезано или иным образом превращено в плоский экран или в другие альтернативные формы экрана. Кроме того, экранный фильтр 100 может включать в себя дополнительные элементы крепления или обрамления, такие как, например, кольца, фитинги, стержни и т.п., способствующие установке экранного фильтра 100 и соответствующие желаемому применению.In some embodiments, it may be desirable to reverse the attachment of the wire 110 to the support rod 102 so that the exposed surface 124 of the wire is attached to the support rod 102 such that the slot width 118 is then defined proximal to the support rod 102 at the center of the cylindrical body. 101. In addition, depending on the overall size of the screen filter 100, such as the desired diameter and/or length of the cylindrical body 101, the wire 110 may contain more than one length of coils of wire 110 that are connected together so that the wire 110 is helically wound around the support rods 102 was continuous. In some embodiments, the cylindrical body 101 may be cut or otherwise formed into a flat screen or other alternative screen shapes. In addition, the screen filter 100 may include additional mounting or framing members, such as, for example, rings, fittings, rods, and the like, to facilitate installation of the screen filter 100 and suit the desired application.

В некоторых вариантах осуществления шаг 116 и/или глубина 123 проникновения проволоки 110 могут варьироваться во время изготовления для того, чтобы достичь более однородной ширины 118 щели. Например, в одном варианте осуществления одно или более измерений для контроля качества могут проводиться во время процесса изготовления и использоваться для обеспечения обратной связи в управлении и позиционировании смежных проволок 110a, 110b и/или прикреплении проволоки 110 к поддерживающему стержню 102, чтобы уменьшить максимальную девиацию ширины 118 щели в цилиндрическом теле 101. Соответственно, экранный фильтр 100 по настоящему изобретению обычно изготавливается таким образом, чтобы ширина 118 щели была однородной и постоянной между каждой парой смежных проволок 110a, 110b вдоль длины цилиндрического тела 101. В некоторых вариантах осуществления постоянство измеряемой ширины 118 щели может быть таким, что экранный фильтр 100 может надежно использоваться для удаления твердых частиц, имеющих размер 10 мкм или меньше.In some embodiments, the pitch 116 and/or penetration depth 123 of the wire 110 may be varied during manufacture in order to achieve a more uniform slot width 118. For example, in one embodiment, one or more quality control measurements may be taken during the manufacturing process and used to provide feedback in the control and positioning of adjacent wires 110a, 110b and/or attachment of wire 110 to support rod 102 to reduce maximum width deviation 118 slots in the cylindrical body 101. Accordingly, the screen filter 100 of the present invention is typically manufactured such that the slot width 118 is uniform and constant between each pair of adjacent wires 110a, 110b along the length of the cylindrical body 101. In some embodiments, the measured width 118 is consistent. The slot may be such that the screen filter 100 can be reliably used to remove particulate matter having a size of 10 μm or less.

В некоторых вариантах осуществления может быть желательно изменять «наклон» проволоки 110 относительно поддерживающих стержней 102. В этих ситуациях открытая поверхность 124 проволоки между смежными витками проволоки 110 преднамеренно не будет находиться в одной и той же плоскости, и при этом они не будут параллельными плоскости поддерживающих стержней 102. В некоторых случаях открытая поверхность 124 проволоки между смежными витками проволоки 110 будет находиться в параллельной ориентации. Следует понимать, что в зависимости от конкретного конструктивного решения экранного фильтра 100 «наклон» проволоки 110 может преднамеренно варьироваться во всей конструкции экранного фильтра 100. In some embodiments, it may be desirable to vary the "tilt" of the wire 110 relative to the support bars 102. In these situations, the exposed wire surface 124 between adjacent turns of wire 110 will deliberately not be in the same plane, nor will they be parallel to the plane of the support bars. rods 102. In some cases, the exposed wire surface 124 between adjacent turns of wire 110 will be in a parallel orientation. It should be understood that depending on the particular design of the screen filter 100, the "tilt" of the wire 110 may be intentionally varied throughout the design of the screen filter 100.

На Фиг. 5 показана машина 200 для изготовления экранного фильтра, выполненная с возможностью изготовления экранных фильтров 100, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Машина 200 для изготовления экранного фильтра может включать в себя раму 202 и обрабатывающую головку 204, выполненную с возможностью удерживать множество поддерживающих стержней 102 и вращаться относительно рамы 202, когда проволока 110 наматывается вокруг поддерживающих стержней 102 во время процесса изготовления. В одном варианте осуществления вращение обрабатывающей головки 204 может осуществляться двигателем 206, напрямую или через узел 208 механической коробки передач. Обрабатывающая головка 202 может поддерживаться на противоположном конце подшипниковым узлом 210 задней бабки. In FIG. 5 shows a screen filter making machine 200 configured to produce screen filters 100, in accordance with one embodiment of the present invention. The screen filter making machine 200 may include a frame 202 and a processing head 204 configured to hold a plurality of support rods 102 and rotate relative to the frame 202 as wire 110 is wound around the support rods 102 during the manufacturing process. In one embodiment, rotation of the processing head 204 may be driven by a motor 206, either directly or through a manual transmission assembly 208. The processing head 202 may be supported at the opposite end by a tailstock bearing assembly 210.

Множество поддерживающих стержней 102 может быть соединено с обрабатывающей головкой 204 посредством натяжного кольца 214, выполненного с возможностью натягивать поддерживающие стержни 102 через машину 200 для изготовления экранного фильтра, когда проволока 110 наматывается вокруг поддерживающих стержней 102. Перед обмоткой проволокой 110 множество поддерживающих стержней 102 может поддерживаться держателем 216 стержня. Колесо 218 подачи проволоки может располагаться вблизи от обрабатывающей головки 204, и может быть выполнено с возможностью подачи проволоки 110 по мере того, как она обматывается вокруг поддерживающих стержней 102. Направляющая 220 подачи проволоки может дополнительно помогать позиционированию проволоки 110 относительно поддерживающих стержней 102 во время изготовления. В некоторых вариантах осуществления натяжением проволоки 110 можно управлять посредством колеса 218 подачи проволоки по мере того, как она обматывается вокруг поддерживающих стержней 102, чтобы обеспечить надлежащую глубину 123 проникновения проволоки 110 в поддерживающие стержни 102.The plurality of support bars 102 may be coupled to the processing head 204 by a tension ring 214 configured to pull the support bars 102 through the screen filter making machine 200 as the wire 110 is wound around the support bars 102. Before wrapping the wire 110, the plurality of support bars 102 may be supported holder 216 rod. The wire feed wheel 218 may be located proximate to the processing head 204, and may be configured to feed the wire 110 as it is wound around the support rods 102. The wire feed guide 220 may further assist in positioning the wire 110 relative to the support rods 102 during manufacture. . In some embodiments, the tension of the wire 110 may be controlled by the wire feed wheel 218 as it wraps around the support rods 102 to ensure the proper penetration depth 123 of the wire 110 into the support rods 102.

В некоторых вариантах осуществления электрический ток, генерируемый источником 222 электрического тока, может прикладываться к проволоке 110, в то время как множество поддерживающих стержней 102 может быть электрически соединено с заземлением. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления электрический ток, приложенный к проволоке 110, может заставлять проволоку 110 связываться с одним из множества поддерживающих стержней 102, когда проволока 110 и поддерживающий стержень 102 контактируют друг с другом, вызывая тем самым соединение или сварку проволоки 110 с поддерживающим стержнем 102. В некоторых вариантах осуществления только самый близкий к направляющей 220 подачи проволоки поддерживающий стержень 102 может быть заземлен для того, чтобы гарантировать надежный путь наименьшего сопротивления. В некоторых вариантах осуществления электрический ток может поочередно включаться и выключаться, чтобы электрический ток прикладывался только при необходимости. В некоторых вариантах осуществления источник 222 электрического тока может управлять величиной электрического тока так, чтобы обеспечивать надлежащую глубину 123 проникновения проволоки 110 в поддерживающие стержни 102.In some embodiments, electrical current generated by electrical current source 222 may be applied to wire 110 while a plurality of support rods 102 may be electrically connected to ground. Accordingly, in some embodiments, electrical current applied to wire 110 may cause wire 110 to contact one of the plurality of support rods 102 when wire 110 and support rod 102 contact each other, thereby causing wire 110 to bond or weld to the support rod. 102. In some embodiments, only the support rod 102 closest to the wire guide 220 may be grounded to ensure a reliable path of least resistance. In some embodiments, the electrical current may be alternately turned on and off so that the electrical current is applied only when needed. In some embodiments, the electrical current source 222 may control the amount of electrical current to ensure the proper penetration depth 123 of the wire 110 into the support rods 102.

В некоторых вариантах осуществления обрабатывающая головка 204 может быть выполнена с возможностью поперечного движения вдоль оси вращения относительно рамы 202, чтобы обеспечить заданный шаг 116 между смежными проволоками 110a, 110b, когда проволока 110 наматывается вокруг поддерживающих стержней 102. В одном варианте осуществления вращательный винт 212 используется для воздействия на это поперечное движение; однако для воздействия на поперечное движение также возможно использование других механизмов, известных в данной области техники. В одном варианте осуществления поперечным движением обрабатывающей головки 204 относительно рамы 202 можно управлять для того, чтобы достичь желаемой ширины 118 щели между смежными проволоками 110a, 110b. Кроме того, в одном варианте осуществления вращением обрабатывающей головки 204 относительно рамы 202 можно управлять для того, чтобы достичь желаемой глубины 123 проникновения проволоки 110 в поддерживающие стержни 102 и/или желаемой ширины 118 щели между смежными проволоками 110a, 110b во время процесса изготовления. In some embodiments, the processing head 204 may be configured to move laterally along an axis of rotation relative to the frame 202 to provide a predetermined pitch 116 between adjacent wires 110a, 110b as the wire 110 is wound around the support rods 102. In one embodiment, a rotation screw 212 is used. to influence this lateral movement; however, it is also possible to use other mechanisms known in the art to influence the lateral movement. In one embodiment, the lateral movement of the processing head 204 relative to the frame 202 can be controlled to achieve a desired gap width 118 between adjacent wires 110a, 110b. Additionally, in one embodiment, the rotation of the processing head 204 relative to the frame 202 can be controlled to achieve a desired penetration depth 123 of the wire 110 into the support rods 102 and/or a desired gap width 118 between adjacent wires 110a, 110b during the manufacturing process.

Как показано на Фиг. 6, в альтернативном варианте осуществления машины 200’ для изготовления экранного фильтра вместо поперечного перемещения обрабатывающей головки 202 относительно рамы 202 колесо 218 подачи проволоки и направляющая 220 подачи проволоки могут быть выполнены с возможностью поперечного сдвига относительно рамы 202. В этом варианте осуществления по меньшей мере одно из вращения обрабатывающей головки 204, величины электрического тока, генерируемого источником 222 электрического тока, натяжения проволоки 110 колесом 218 подачи проволоки и бокового положения колеса 218 подачи проволоки и направляющей 220 подачи проволоки могут управляться так, чтобы достичь желаемой глубины 123 проникновения проволоки 110 в поддерживающие стержни 102 и/или желаемой ширины 118 щели между смежными проволоками 110a, 110b во время процесса изготовления.As shown in FIG. 6, in an alternative embodiment of the screen filter making machine 200', instead of lateral movement of the processing head 202 relative to the frame 202, the wire feed wheel 218 and wire feed guide 220 may be configured to move laterally relative to the frame 202. In this embodiment, at least one from the rotation of the processing head 204, the amount of electric current generated by the electric current source 222, the tension of the wire 110 by the wire feed wheel 218 and the lateral position of the wire feed wheel 218 and the wire feed guide 220 can be controlled to achieve the desired depth 123 of penetration of the wire 110 into the support rods 102 and/or the desired gap width 118 between adjacent wires 110a, 110b during the manufacturing process.

Как показано на Фиг. 5, в одном варианте осуществления машина для изготовления экранного фильтра может включать в себя систему 224 управления, имеющую дисплей 226, компьютер 228, соединенный и обменивающийся информацией с одним или более чувствительными элементами, выполненный с возможностью отслеживать один или более параметров, связанных с шириной щели, и запоминающий блок 230, выполненный с возможностью хранения информации или данных, собранных одним или более чувствительными элементами. Компьютер 228 обычно содержит подходящий процессор и операционную систему, в то время как запоминающий блок 230 включает в себя память, подходящую для взаимодействия с компьютерным процессором.As shown in FIG. 5, in one embodiment, a screen filter manufacturing machine may include a control system 224 having a display 226, a computer 228 coupled to and communicating with one or more sensing elements, configured to monitor one or more parameters related to slit width , and a storage unit 230 configured to store information or data collected by one or more sensing elements. Computer 228 typically includes a suitable processor and operating system, while storage unit 230 includes memory suitable for interfacing with the computer processor.

На Фиг. 7 изображен процесс 300 для активного отслеживания и управления шириной 118 щели во время изготовления экранного фильтра 100 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На стадии 302 производится инициализация машины 200 для изготовления экранного фильтра. Машина 200 загружается подходящим количеством поддерживающих стержней 102 и проволоки 110 для изготовления экранного фильтра 100. На стадии 304 машина 200 начинает изготовление экранного фильтра 100 путем вращения обрабатывающей головки 204 для обматывания проволоки 110 вокруг множества поддерживающих стержней 102. In FIG. 7 depicts a process 300 for actively tracking and controlling slit width 118 during the manufacture of screen filter 100 in accordance with one embodiment of the present invention. At step 302, the screen filter manufacturing machine 200 is initialized. The machine 200 is loaded with a suitable number of support rods 102 and wire 110 to make the screen filter 100. At step 304, the machine 200 begins making the screen filter 100 by rotating the processing head 204 to wrap the wire 110 around the plurality of support rods 102.

На стадии 306 во время изготовления считываются или отслеживаются один или более параметров качества экранного фильтра 100 или его компонентов. В одном варианте осуществления параметры качества экранного фильтра 100 включают в себя по меньшей мере одно из (1) ширины 114 проволоки, (2) шага 116, (3) ширины 118 щели, (4) скорости продвижения (например, бокового сдвига обрабатывающей головки 202 и/или колеса 218 подачи проволоки относительно рамы 202), (5) величины энергии сварки (например, электрического тока, подаваемого источником 222 электрического тока), (6) давления сварки (например, натяжения проволоки 110 колесом 218 подачи проволоки и/или вращением обрабатывающей головки 204 относительно рамы 202), (7) линейного положения обрабатывающей головки 204 и/или колеса 218 подачи проволоки относительно рамы 202, (8) вращательного положения обрабатывающей головки 204 относительно рамы 202, (9) положения проволоки (например, положения колеса 218 подачи проволоки относительно обрабатывающей головки 204) и (10) других параметров по мере необходимости. На стадии 308 может быть отображен один или более из измеренных параметров. В одном варианте осуществления один или более параметров могут отслеживаться непрерывно. В другом варианте осуществления частота, с которой отслеживаются один или более параметров, может быть основана на статистических данных или предыдущих измерениях при отслеживании одного или более параметров. На стадии 310 записываются один или более полученных параметров.At step 306, one or more quality parameters of the screen filter 100 or components thereof are read or monitored during manufacturing. In one embodiment, the quality parameters of the screen filter 100 include at least one of (1) wire width 114, (2) pitch 116, (3) slot width 118, (4) advance speed (e.g., side shift of processing head 202 and/or the wire feed wheel 218 relative to the frame 202), (5) the amount of welding energy (e.g., the electrical current supplied by the electrical current source 222), (6) the welding pressure (e.g., the tension of the wire 110 by the wire feed wheel 218 and/or rotation processing head 204 relative to frame 202), (7) linear position of processing head 204 and/or wire feed wheel 218 relative to frame 202, (8) rotational position of processing head 204 relative to frame 202, (9) wire position (e.g., position of wheel 218 wire feed relative to the processing head 204) and (10) other parameters as necessary. At block 308, one or more of the measured parameters may be displayed. In one embodiment, one or more parameters may be monitored continuously. In another embodiment, the frequency with which one or more parameters are monitored may be based on historical data or previous measurements while monitoring one or more parameters. At step 310, one or more received parameters are recorded.

На стадии 312 определяется, завершен ли процесс изготовления. Если процесс изготовления еще не закончен, на стадии 314 определяется, имеет ли ширина 118 щели подходящий размер и/или выровнены ли поверхности 124 смежных проволок 110a, 110b. Если ширина 118 щели не соответствует требуемому размеру и/или поверхности 124 смежных проволок 110a, 110b не выровнены, на стадии 316 выполняются одна или более корректировок управления процессом для машины 200. В одном варианте осуществления корректировки управления процессом включают в себя корректировку по меньшей мере одного из следующего: (1) шага 216, (2) величины энергии сварки (например, электрического тока, подаваемого источником 222 электрического тока), (3) давления сварки (например, натяжения проволоки 110 колесом 218 подачи проволоки и/или вращением обрабатывающей головки 204 относительно рамы 202), (4) линейного положения обрабатывающей головки 204 и/или колеса 218 подачи проволоки относительно рамы 202, (5) скорости продвижения (например, скорости бокового сдвига обрабатывающей головки 204 и/или колеса 218 подачи проволоки относительно рамы 202), (6) вращательного положения обрабатывающей головки 204 относительно рамы 202, (7) частоты вращения (например, скорости вращения обрабатывающей головки 204 относительно рамы 202), (9) положения проволоки (например, положения колеса 218 подачи проволоки относительно обрабатывающей головки 202), и (10) других корректировок управления процессом по мере необходимости. После корректировки управления процессом на стадии 306 один или более параметров качества экранного фильтра 100 или его компонентов снова считываются или отслеживаются, и процесс продолжается.At step 312, it is determined whether the manufacturing process is complete. If the fabrication process is not yet completed, at step 314 it is determined whether the slot width 118 is the appropriate size and/or whether the surfaces 124 of adjacent wires 110a, 110b are aligned. If the slot width 118 is not the desired size and/or the surfaces 124 of adjacent wires 110a, 110b are not aligned, one or more process control adjustments are made to the machine 200 at step 316. In one embodiment, the process control adjustments include adjusting at least one from the following: (1) step 216, (2) the amount of welding energy (e.g., the electric current supplied by the electric current source 222), (3) the welding pressure (e.g., the tension of the wire 110 by the wire feed wheel 218 and/or the rotation of the processing head 204 relative to the frame 202), (4) the linear position of the processing head 204 and/or the wire feed wheel 218 relative to the frame 202, (5) the advance speed (e.g., the lateral shear speed of the processing head 204 and/or the wire feed wheel 218 relative to the frame 202), (6) the rotational position of the processing head 204 relative to the frame 202, (7) the rotational speed (e.g., the rotational speed of the processing head 204 relative to the frame 202), (9) the wire position (for example, the position of the wire feed wheel 218 relative to the processing head 202), and (10) other process control adjustments as necessary. After the process control is adjusted at step 306, one or more quality parameters of the screen filter 100 or components thereof are read or monitored again and the process continues.

Альтернативно, если на стадии 314 определено, что ширина 118 щели имеет подходящий размер и/или поверхности 124 смежных проволок 110a, 110b выровнены, на стадии 318 не делается никаких корректировок управления процессом, и процесс возвращается к стадии 306 для считывания одного или более параметров качества экранного фильтра 100.Alternatively, if it is determined at step 314 that the slot width 118 is the appropriate size and/or the surfaces 124 of adjacent wires 110a, 110b are aligned, no process control adjustments are made at step 318 and the process returns to step 306 to read one or more quality parameters. screen filter 100.

Если на стадии 312 определяется, что процесс изготовления закончен, на стадии 320 изготовление экранного фильтра 100 завершается. На стадии 322 считанные параметры и/или другие данные, собранные во время операции 306, опционально могут сохраняться в памяти. Опционально на стадии 324 считанные параметры и/или другие данные, собранные во время операции 306, могут быть использованы для создания отчета.If it is determined at step 312 that the manufacturing process is complete, at step 320 manufacturing of the screen filter 100 is completed. At step 322, read parameters and/or other data collected during operation 306 may optionally be stored in memory. Optionally, at step 324, the read parameters and/or other data collected during operation 306 can be used to generate a report.

Следует понимать, что отдельные стадии, используемые в способах настоящего изобретения, могут выполняться в любом порядке и/или одновременно, если при этом настоящее изобретение остается применимым. Кроме того, следует понимать, что устройство и способы настоящего изобретения могут включать в себя любое количество или все из описанных вариантов осуществления, если при этом настоящее изобретение остается применимым.It should be understood that the individual steps used in the methods of the present invention may be performed in any order and/or simultaneously so long as the present invention remains applicable. In addition, it should be understood that the apparatus and methods of the present invention may include any or all of the described embodiments so long as the present invention remains applicable.

На Фиг. 8 показана схема машины 200, выполняющей процесс 300 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Во время процесса 300, машина 200 использует контур обратной связи, определенный процессом 300, для считывания одного или более параметров качества экранного фильтра 100 с тем, чтобы управлять по меньшей мере одним из вращения обрабатывающей головки 204, величины электрического тока, подаваемого источником 222 электрического тока, натяжения проволоки 110 колесом 218 подачи проволоки и/или бокового положения обрабатывающей головки 204 и/или колеса 218 подачи проволоки и направляющей 220 подачи проволоки для достижения желаемой глубины 123 проникновения проволоки 110 в поддерживающие стержни 102 и/или желаемой ширины 118 щели между смежными проволоками 110a, 110b.In FIG. 8 shows a diagram of a machine 200 performing a process 300 in accordance with one embodiment of the present invention. During process 300, machine 200 uses a feedback loop determined by process 300 to read one or more quality parameters of screen filter 100 so as to control at least one of the rotation of processing head 204, the amount of electrical current supplied by electrical current source 222 , the tension of the wire 110 by the wire feed wheel 218 and/or the lateral position of the processing head 204 and/or the wire feed wheel 218 and the wire feed guide 220 to achieve the desired depth 123 of penetration of the wire 110 into the support rods 102 and/or the desired width 118 of the gap between adjacent wires 110a, 110b.

Соответственно, в одном примерном варианте осуществления ширина 114 проволоки 110 может измеряться машиной 200 при ее подаче с колеса 218 подачи проволоки. Если определяется, что ширина 114 меньше, чем средняя ширина 114 проволоки, может быть сделана одна или более корректировок управления процессом. Например, линейное положение обрабатывающей головки 204 и/или колеса 218 подачи проволоки относительно рамы 202 может быть отрегулировано для того, чтобы скомпенсировать меньшую ширину 114 проволоки и достичь подходящей ширины 118 щели, а также величина энергии сварки (например, величина электрического тока, подаваемого источником 222 электрического тока) может быть отрегулирована для того, чтобы достичь подходящей глубины 123 проникновения. Другие корректировки управления процессом могут быть сделаны по желанию/необходимости для воздействия на желаемые характеристики экранного фильтра 100 во время изготовления.Accordingly, in one exemplary embodiment, the width 114 of wire 110 may be measured by machine 200 as it is fed from wire feed wheel 218. If it is determined that the width 114 is less than the average wire width 114, one or more process control adjustments may be made. For example, the linear position of the processing head 204 and/or the wire feed wheel 218 relative to the frame 202 can be adjusted to compensate for the smaller wire width 114 and achieve a suitable slot width 118, as well as the amount of welding energy (e.g., the amount of electrical current supplied by the source 222 electrical current) can be adjusted to achieve a suitable penetration depth 123. Other process control adjustments may be made as desired/needed to affect the desired characteristics of the screen filter 100 during manufacture.

В одном варианте осуществления, если считанная ширина 114 проволоки находится внутри первого предопределенного диапазона, может быть выбран первый набор корректировок управления процессом. Если считанная ширина 114 проволоки находится за пределами первого предопределенного диапазона, но внутри второго предопределенного диапазона, может быть выбран второй набор корректировок управления процессом, который может включать в себя первый набор корректировок управления процессом плюс дополнительные корректировки управления процессом. Если считанная ширина 114 проволоки находится за пределами второго предопределенного диапазона, оператор машины 200 может быть оповещен посредством дисплея, и процесс 300 может быть остановлен до тех пор, пока не будут сделаны подходящие корректировки. In one embodiment, if the sensed wire width 114 is within a first predetermined range, a first set of process control adjustments may be selected. If the sensed wire width 114 is outside the first predetermined range but within the second predetermined range, a second set of process control adjustments may be selected, which may include the first set of process control adjustments plus additional process control adjustments. If the sensed wire width 114 is outside the second predetermined range, the operator of the machine 200 may be alerted via the display and the process 300 may be stopped until suitable adjustments are made.

На Фиг. 9 показана кривая нормального распределения, иллюстрирующая нормальное распределение отслеживаемой ширины 118 щели вдоль длины цилиндрического тела 101 экранного фильтра 100 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на графике, 68% ширины 118 щели, измеренной вокруг цилиндрического тела 101, находятся в пределах одного среднеквадратичного отклонения средней ширины 118 щели, 95,5% измеренной ширины 118 щели находятся в пределах двух среднеквадратичных отклонений средней ширины 118 щели, и 99,7% измеренной ширины 118 щели находятся в пределах трех среднеквадратичных отклонений средней ширины 118 щели. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления постоянство измеряемой ширины 118 щели является таким, что экранный фильтр 100 может надежно использоваться для удаления желаемых твердых частиц.In FIG. 9 is a bell curve illustrating the normal distribution of the tracked slot width 118 along the length of the cylindrical body 101 of the screen filter 100 in accordance with one embodiment of the present invention. As shown in the graph, 68% of the slit width 118 measured around the cylindrical body 101 is within one standard deviation of the average slit width 118, 95.5% of the measured slit width 118 is within two standard deviations of the average slit width 118, and 99. 7% of the measured slit width 118 is within three standard deviations of the average slit width 118. Accordingly, in some embodiments, the consistency of the measured slit width 118 is such that the screen filter 100 can be reliably used to remove the desired particulate matter.

В одном варианте осуществления данные, собранные во время операции 322, могут быть проанализированы машиной 200, и посредством процесса непрерывной модификации различных корректировок управления процессом, например с помощью процесса планирования эксперимента (DOE), машина 200 может оптимизировать характеристики изготавливаемого экранного фильтра 100. In one embodiment, the data collected during operation 322 can be analyzed by the machine 200, and through a process of continuously modifying various process control adjustments, such as through a design of experiment (DOE) process, the machine 200 can optimize the performance of the screen filter 100 being manufactured.

Выше были описаны различные варианты осуществления систем, устройств и способов. Эти варианты осуществления приведены только в качестве примера, и не предназначены для ограничения области охвата настоящего изобретения. Кроме того, следует понимать, что различные особенности описанных вариантов осуществления могут сочетаться различными способами для того, чтобы получить различные дополнительные варианты осуществления. Кроме того, в то время как различные материалы, размеры, формы, конфигурации, положения и т.д. были описаны для использования с раскрытыми вариантами осуществления, могут быть использованы и другие, помимо описанных, без выхода за границы области охвата настоящего изобретения.Various embodiments of systems, devices and methods have been described above. These embodiments are provided by way of example only, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition, it should be understood that various features of the described embodiments may be combined in various ways to provide various additional embodiments. In addition, while different materials, sizes, shapes, configurations, positions, etc. have been described for use with the disclosed embodiments, others in addition to those described may be used without departing from the scope of the present invention.

Специалистам в соответствующей области техники будет понятно, что предмет настоящего изобретения может содержать меньше особенностей, чем проиллюстрировано в любом индивидуальном варианте осуществления, описанном выше. Описанные в настоящем документе варианты осуществления не являются исчерпывающим описанием способов, с помощью которых могут сочетаться различные особенности предмета настоящего изобретения. Соответственно, эти варианты осуществления не являются взаимно исключающими комбинациями особенностей; скорее различные варианты осуществления могут содержать комбинацию различных индивидуальных особенностей, выбранных из других индивидуальных вариантов осуществления, что будет понятно специалистам в данной области техники. Кроме того, элементы, описанные в связи с одним вариантом осуществления, могут быть реализованы в других вариантах осуществления, даже если они не описаны в таких вариантах осуществления, если явно не указано иное.Those skilled in the art will appreciate that the subject matter of the present invention may contain fewer features than are illustrated in any specific embodiment described above. The embodiments described herein are not an exhaustive description of the ways in which various features of the subject matter of the present invention can be combined. Accordingly, these embodiments are not mutually exclusive combinations of features; rather, various embodiments may contain a combination of various individual features selected from other individual embodiments, as will be apparent to those skilled in the art. Moreover, elements described in connection with one embodiment may be implemented in other embodiments even if not described in such embodiments, unless explicitly stated otherwise.

Хотя зависимый пункт формулы изобретения может относиться в формуле изобретения к конкретной комбинации с одним или более другими пунктами формулы изобретения, другие варианты осуществления также могут включать в себя комбинацию зависимого пункта формулы изобретения с предметом каждого другого зависимого пункта формулы изобретения или комбинацию одной или более особенностей с другими зависимыми или независимыми пунктами формулы изобретения. Такие комбинации предлагаются в настоящем документе, если явно не указано, что некоторая конкретная комбинация является нежелательной.Although a dependent claim may refer in a claim to a specific combination with one or more other claims, other embodiments may also include a combination of a dependent claim with the subject matter of each other dependent claim, or a combination of one or more features with other dependent or independent claims. Such combinations are suggested herein unless it is expressly stated that a particular combination is undesirable.

Любое включение документов посредством ссылки ограничивается таким образом, что предметы, противоречащие раскрытию в настоящем документе, не включаются. Любое включение документов посредством ссылки дополнительно ограничивается таким образом, что никакие пункты формул изобретения во включаемых документах не включаются в настоящий документ посредством ссылки. Любое включение документов посредством ссылки дополнительно ограничивается таким образом, что любые определения, предусмотренные в этих документах, не включаются в настоящий документ посредством ссылки, если они явно не включены в настоящий документ.Any inclusion of documents by reference is limited so that items inconsistent with the disclosure herein are not included. Any inclusion of documents by reference is further limited such that no claims in the incorporated documents are hereby incorporated by reference. Any inclusion of documents by reference is further limited such that any definitions provided in those documents are not incorporated herein by reference unless expressly incorporated herein.

Claims (27)

1. Машина для изготовления экранного фильтра, содержащая:1. Screen filter making machine containing: раму;frame; обрабатывающую головку, выполненную с возможностью вращения относительно рамы и удерживания поддерживающих стержней;a processing head configured to rotate relative to the frame and hold support rods; колесо подачи проволоки, соединённое с рамой и выполненное с возможностью подачи проволоки, причем указанная машина выполнена с возможностью измерения ширины проволоки во время подачи проволоки и до сварки проволоки с поддерживающими стержнями для образования экранного фильтра; иa wire feeding wheel connected to the frame and configured to feed wire, said machine being configured to measure the width of the wire during wire feeding and before welding the wire with the support rods to form a screen filter; And систему управления, выполненную с возможностью отслеживания измерения ширины проволоки и по меньшей мере одного из дополнительных параметров, относящихся к обеспечению заданного качества экранного фильтра, и с возможностью управления по меньшей мере одной из корректировок управления рабочими характеристиками машины, обеспечивающих намотку проволоки вокруг поддерживающих стержней таким образом, чтобы по меньшей мере 99,7% измеренной ширины щели во время изготовления экранного фильтра находилось в пределах трех среднеквадратичных отклонений средней ширины щели, измеряемой во время изготовления экранного фильтра, при этом упомянутые корректировки управления рабочими характеристиками машины включают первый набор корректировок, применяемых, если измеренная ширина проволоки находится в первом предопределенном диапазоне, и второй набор корректировок, применяемых, если измеренная ширина проволоки находится во втором предопределенном диапазоне.a control system configured to monitor the wire width measurement and at least one of additional parameters related to providing a specified quality of the screen filter, and to control at least one of the machine performance control adjustments to ensure that the wire is wound around the support rods in such a manner such that at least 99.7% of the measured slot width during manufacture of the screen filter is within three standard deviations of the average slot width measured during manufacture of the screen filter, wherein said machine performance control adjustments include a first set of adjustments applied if the measured wire width is in a first predetermined range, and a second set of adjustments applied if the measured wire width is in a second predetermined range. 2. Машина по п. 1, которая дополнительно содержит дисплей, выполненный с возможностью отображения по меньшей мере одного отслеживаемого параметра, относящегося к обеспечению заданного качества экранного фильтра.2. The machine according to claim 1, which further comprises a display configured to display at least one monitored parameter related to ensuring a specified quality of the screen filter. 3. Машина по п. 1, в которой по меньшей мере одна упомянутая корректировка управления рабочими характеристиками изменяется в ответ на изменение отслеживаемого по меньшей мере одного параметра, относящегося к обеспечению заданного качества экранного фильтра.3. The machine of claim 1, wherein the at least one said performance control adjustment is changed in response to a change in the monitored at least one parameter related to providing a predetermined quality of the screen filter. 4. Машина по п. 1, в которой информация, получаемая в результате отслеживания по меньшей мере одного из параметров, относящихся к обеспечению заданного качества экранного фильтра, используется при применении по меньшей мере одной из корректировок управления рабочими характеристиками машины в контуре обратной связи.4. The machine of claim 1, wherein information obtained from monitoring at least one of the parameters related to achieving a specified quality of the screen filter is used in applying at least one of the machine performance control adjustments in the feedback loop. 5. Машина по п. 1, в которой по меньшей мере один из упомянутых дополнительных параметров является по меньшей мере одним из ширины щели, шага проволоки, скорости продвижения обрабатывающей головки относительно рамы, величины сварочного тока, натяжения проволоки, создаваемого колесом подачи проволоки и/или вращением обрабатывающей головки относительно рамы, линейного положения обрабатывающей головки и/или колеса подачи проволоки относительно рамы, вращательного положения обрабатывающей головки относительно рамы и положения колеса подачи проволоки относительно обрабатывающей головки.5. The machine according to claim 1, in which at least one of the mentioned additional parameters is at least one of the slot width, wire pitch, speed of movement of the processing head relative to the frame, welding current value, wire tension created by the wire feed wheel and/ or by rotating the processing head relative to the frame, the linear position of the processing head and/or the wire feed wheel relative to the frame, the rotational position of the processing head relative to the frame, and the position of the wire feed wheel relative to the processing head. 6. Машина по п. 1, в которой система управления дополнительно выполнена с возможностью создания отчета, включающего измеренную ширину щели поперёк экранного фильтра.6. The machine of claim 1, wherein the control system is further configured to generate a report including the measured width of the slit across the screen filter. 7. Машина по п. 1, в которой по меньшей мере одна из корректировок управления рабочими характеристиками машины является по меньшей мере одним из шага проволоки, величины сварочного тока, натяжения проволоки, создаваемого колесом подачи проволоки и/или вращением обрабатывающей головки относительно рамы, линейного положения обрабатывающей головки и/или колеса подачи проволоки относительно рамы, скорости поперечного сдвига обрабатывающей головки и/или колеса подачи проволоки относительно рамы, вращательного положения обрабатывающей головки относительно рамы, частоты вращения обрабатывающей головки относительно рамы и положения колеса подачи проволоки относительно обрабатывающей головки.7. The machine according to claim 1, wherein at least one of the machine performance control adjustments is at least one of wire pitch, welding current value, wire tension created by the wire feed wheel and/or rotation of the processing head relative to the frame, linear the position of the processing head and/or the wire feed wheel relative to the frame, the lateral shear speed of the processing head and/or the wire feed wheel relative to the frame, the rotational position of the processing head relative to the frame, the rotational speed of the processing head relative to the frame, and the position of the wire feed wheel relative to the processing head. 8. Система для управления машиной для изготовления экранного фильтра, содержащая:8. A system for controlling a screen filter manufacturing machine, comprising: компьютерный процессор для управления машиной для изготовления экранного фильтра, выполненный с возможностью приема ввода, соответствующего ширине непрерывно подаваемой проволоки до сварки проволоки с поддерживающими стержнями для образования экранного фильтра и одному дополнительному параметру, относящемуся к обеспечению заданного качества указанного экранного фильтра во время его изготовления; иa computer processor for controlling a screen filter manufacturing machine, configured to receive an input corresponding to the width of a continuously fed wire prior to welding the wire with the support rods to form the screen filter and one additional parameter related to ensuring a specified quality of said screen filter during its manufacture; And по меньшей мере один чувствительный элемент, расположенный с возможностью измерения по меньшей мере одного упомянутого дополнительного параметра экранного фильтра во время изготовления, при этом по меньшей мере один упомянутый чувствительный элемент выполнен с возможностью сообщения измеренных значений по меньшей мере одного параметра компьютерному процессору, который выполнен с возможностью регулировки рабочей характеристики машины для изготовления экранного фильтра, если измеренное значение ширины проволоки или по меньшей мере один упомянутый дополнительный параметр отличается от ввода значения заданного параметра, причем корректировки управления рабочими характеристиками машины включают в себя первый набор корректировок, применяемый, если измеренная ширина проволоки или по меньшей мере один дополнительный параметр находится в первом предопределенном диапазоне, и второй набор корректировок управления процессом, применяемый, если измеренная ширина проволоки или по меньшей мере один дополнительный параметр находится во втором предопределенном диапазоне.at least one sensing element arranged to measure at least one of said additional parameters of the screen filter during manufacture, wherein at least one said sensing element is configured to communicate the measured values of the at least one parameter to a computer processor, which is configured to the ability to adjust the operating characteristic of the screen filter making machine if the measured wire width value or at least one said additional parameter differs from the input value of the specified parameter, wherein the machine performance control adjustments include a first set of adjustments applied if the measured wire width or at least one additional parameter is within a first predetermined range, and a second set of process control adjustments applied if the measured wire width or the at least one additional parameter is within a second predetermined range. 9. Система управления по п. 8, которая дополнительно содержит запоминающий блок, связанный с компьютерным процессором и выполненный с возможностью хранения данных, относящихся к вводу заданного параметра и к измерению заданного параметра.9. The control system of claim 8, which further comprises a storage unit coupled to the computer processor and configured to store data related to the input of a given parameter and to the measurement of a given parameter. 10. Система управления по п. 9, в которой компьютерный процессор использует данные, сохраненные в запоминающем блоке, для создания отчета, относящегося к экранному фильтру, вводу заданного параметра и измерению заданного параметра.10. The control system of claim 9, wherein the computer processor uses data stored in the storage unit to generate a report related to the screen filter, predetermined parameter input, and predetermined parameter measurement. 11. Система управления по п. 9, в которой по меньшей мере один дополнительный параметр, обеспечивающий заданное качество экранного фильтра, представляет собой ширину щели или выравнивание проволоки.11. The control system of claim 9, wherein at least one additional parameter that provides a given quality of the screen filter is a slot width or wire alignment. 12. Система управления по п. 11, в которой набор корректировок управления рабочими характеристиками машины для изготовления экранного фильтра содержит по меньшей мере одно из шага проволоки, величины сварочного тока, натяжения проволоки, создаваемого колесом подачи проволоки и/или вращением обрабатывающей головки относительно рамы, линейного положения обрабатывающей головки и/или колеса подачи проволоки относительно рамы, скорости поперечного сдвига обрабатывающей головки и/или колеса подачи проволоки относительно рамы, вращательного положения обрабатывающей головки относительно рамы, частоты вращения обрабатывающей головки относительно рамы и положения колеса подачи проволоки относительно обрабатывающей головки.12. The control system according to claim 11, wherein the set of adjustments for controlling the performance of the screen filter making machine comprises at least one of a wire pitch, a welding current value, a wire tension created by a wire feed wheel and/or rotation of the processing head relative to the frame, linear position of the processing head and/or wire feed wheel relative to the frame, lateral shear speed of the processing head and/or wire feed wheel relative to the frame, rotational position of the processing head relative to the frame, rotation speed of the processing head relative to the frame and position of the wire feed wheel relative to the processing head. 13. Способ изготовления экранного фильтра, содержащий:13. A method for manufacturing a screen filter, containing: вращение обрабатывающей головки с обеспечением обмотки отрезка проволоки вокруг поддерживающих стержней;rotation of the processing head to ensure winding of a piece of wire around the support rods; непрерывное измерение ширины проволоки по длине проволоки по мере ее подачи и обматывания вокруг множества поддерживающих стержней и до сварки проволоки с поддерживающими стержнями; continuously measuring the width of the wire along the length of the wire as it is fed and wound around a plurality of support rods and before the wire is welded to the support rods; отслеживание по меньшей мере одного из дополнительных параметров, относящихся к эффективности экранного фильтра, по мере того, как проволока обматывается вокруг поддерживающих стержней; иmonitoring at least one of additional parameters related to the effectiveness of the screen filter as the wire is wound around the support rods; And управление рабочей характеристикой машины для изготовления экранного фильтра, если измеренная ширина проволоки или по меньшей мере один из дополнительных отслеживаемых параметров выходит за пределы заданного диапазона, причем первый набор корректировок управления рабочей характеристикой машины применяют, если измеренная ширина проволоки или по меньшей мере один из дополнительных отслеживаемых параметров находится в первом предопределенном диапазоне, и причем второй набор корректировок управления рабочей характеристикой машины применяют, если измеренная ширина проволоки или по меньшей мере один из дополнительных отслеживаемых параметров находится во втором предопределенном диапазоне.controlling the performance of the screen filter making machine if the measured wire width or at least one of the additional monitored parameters is outside a predetermined range, wherein a first set of machine performance control adjustments are applied if the measured wire width or at least one of the additional monitored parameters parameters is within a first predetermined range, and wherein a second set of machine performance control adjustments are applied if the measured wire width or at least one of the additional monitored parameters is within the second predetermined range. 14. Способ по п. 13, который дополнительно содержит сохранение параметров, отслеживаемых во время изготовления экранного фильтра.14. The method of claim 13, which further comprises storing parameters monitored during manufacturing of the screen filter. 15. Способ по п. 14, который дополнительно содержит создание отчета, относящегося к изготовлению экранного фильтра, включающий в себя отслеживаемые параметры, сохраненные во время изготовления.15. The method of claim 14, which further comprises generating a report relating to the manufacture of the screen filter, including monitored parameters saved during manufacture. 16. Способ по п. 13, в котором упомянутый параметр представляет собой ширину щели или выравнивание проволоки.16. The method of claim 13, wherein said parameter is the slot width or wire alignment. 17. Способ по п. 13, в котором рабочая характеристика машины для изготовления экранного фильтра содержит по меньшей мере одно из шага проволоки, величины сварочного тока, натяжения проволоки, создаваемого колесом подачи проволоки и/или вращением обрабатывающей головки относительно рамы, линейного положения обрабатывающей головки и/или колеса подачи проволоки относительно рамы, скорости поперечного сдвига обрабатывающей головки и/или колеса подачи проволоки относительно рамы, вращательного положения обрабатывающей головки относительно рамы, частоты вращения обрабатывающей головки относительно рамы и положения колеса подачи проволоки относительно обрабатывающей головки.17. The method according to claim 13, wherein the operating characteristic of the screen filter manufacturing machine comprises at least one of a wire pitch, a welding current value, a wire tension created by the wire feed wheel and/or rotation of the processing head relative to the frame, a linear position of the processing head and/or the wire feed wheel relative to the frame, the lateral shear speed of the processing head and/or the wire feed wheel relative to the frame, the rotational position of the processing head relative to the frame, the rotational speed of the processing head relative to the frame, and the position of the wire feed wheel relative to the processing head.
RU2020114737A 2017-09-28 2018-09-28 System and methods for manufacturing wire-based screen filters RU2812185C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762564762P 2017-09-28 2017-09-28
US62/564,762 2017-09-28
PCT/US2018/053297 WO2019067832A1 (en) 2017-09-28 2018-09-28 System and related methods for fabrication of wire based screen filters

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020114737A RU2020114737A (en) 2021-10-28
RU2020114737A3 RU2020114737A3 (en) 2022-03-10
RU2812185C2 true RU2812185C2 (en) 2024-01-24

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2113953C1 (en) * 1997-05-22 1998-06-27 Василий Прокопьевич Абросимов Device for assembling and spot welding of catalyst catching filter
RU2271915C2 (en) * 2002-06-19 2006-03-20 Владимир Михайлович Муравьев Grid structures manufacturing apparatus
US7102745B2 (en) * 2003-06-17 2006-09-05 Weatherford/Lamb, Inc. Automated optical inspection of wire-wrapped well screens
US7281319B1 (en) * 2004-04-30 2007-10-16 Daniel Allford Apparatus for manufacturing wire wound filter screens
RU2321481C2 (en) * 2006-04-11 2008-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Кавказтрансгаз" Открытого акционерного общества "Газпром" Method of and plant for continuous manufacture of tubular wire skeleton
RU2361069C2 (en) * 2006-02-27 2009-07-10 Бейджин Хайнен-Хайтек Петролеум Текнолоджи Девелопмент Ко., Лтд Method for filter production

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2113953C1 (en) * 1997-05-22 1998-06-27 Василий Прокопьевич Абросимов Device for assembling and spot welding of catalyst catching filter
RU2271915C2 (en) * 2002-06-19 2006-03-20 Владимир Михайлович Муравьев Grid structures manufacturing apparatus
US7102745B2 (en) * 2003-06-17 2006-09-05 Weatherford/Lamb, Inc. Automated optical inspection of wire-wrapped well screens
US7281319B1 (en) * 2004-04-30 2007-10-16 Daniel Allford Apparatus for manufacturing wire wound filter screens
RU2361069C2 (en) * 2006-02-27 2009-07-10 Бейджин Хайнен-Хайтек Петролеум Текнолоджи Девелопмент Ко., Лтд Method for filter production
RU2321481C2 (en) * 2006-04-11 2008-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Кавказтрансгаз" Открытого акционерного общества "Газпром" Method of and plant for continuous manufacture of tubular wire skeleton

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200298153A1 (en) System and related methods for fabrication of wire based screen filters
EP2544787B1 (en) Fluid filtration and particle concentration device and methods
AU2015204537B9 (en) Flow control features for fluid filtration device and methods
US20170128859A1 (en) Solids sensing technology
RU2812185C2 (en) System and methods for manufacturing wire-based screen filters
US9757813B2 (en) Welding pressure control apparatus and method
US20180169737A1 (en) Wire Screen Manufacturing System and Method
US6070739A (en) Filtering device
EP3801822B1 (en) Method for producing wedge wire filter tubes with narrowed slots
US7281319B1 (en) Apparatus for manufacturing wire wound filter screens
US20190367386A1 (en) Spirally wound electric double layer capacitor device and associated methods
JP6894049B2 (en) Strainer and filtration system
CN109689125B (en) Method for producing hollow fiber membrane layer laminate and hollow fiber membrane layer laminate
US10406258B2 (en) Hollow fiber membrane bundle, artificial lung, and method of manufacturing hollow fiber membrane
CN109153041A (en) Circular screen and its manufacturing device
JP2007533425A (en) Spiral module with dilute liquid flowing axially
EP0309186A1 (en) Improved helically wound screen and method of making the same
KR101570467B1 (en) Conical drum screen
JPH024412A (en) Manufacture of filter for micro and ultra filtration
RU2521586C2 (en) Wire-wound filtering element
JP2008127621A (en) Ozone water generator
WO2004078313A1 (en) Corrugated plastic tube
JP2003294701A (en) Oxidation-reduction current measurement method and measurement device therefor
RU2006112023A (en) METHOD FOR CONTINUOUS MANUFACTURE OF A TUBULAR WIRE WIRE FRAME AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION