CN101903076A - 液体过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液体过滤器(1)，其包括过滤器外壳盖(2)，该外壳盖确定了外壳空间(5)的边界，并且其中安置了环形过滤元件(6)，该液体过滤器包括至少一个中间块(3)，当过滤器外壳盖(2)旋到外壳(4)上时，该中间块安置在过滤器外壳盖(2)之下和在外壳(4)之上，该液体过滤器包括外壳侧入口和出口(7、8)。该液体过滤器还包括外壳侧无负载运转通道(9)，通过该11排出通道，在移开过滤器外壳盖(2)时，可以排空外壳空间(5)，该液体过滤器包括关闭机构(11)，该关闭机构还具有安置在中间块(3)中的关闭元件(12)，并且可以沿过滤器轴(10)旋转，其中，关闭机构(11)以下述方式设计，即当过滤器外壳盖(2)被旋到外壳(4)上时，其固定在精确限定的旋转角度位置，同时在将过滤器外壳盖(2)的旋下时，该关闭机构(11)扭转并被轴向从外壳(4)上移开。

Description

液体过滤器
技术领域
本发明涉及一种液体过滤器，特别地涉及一种滤油器，用于清洁汽车内燃机用润滑油。
背景技术
特别为滤油器的液体过滤器，其典型地包括被称为环形过滤元件的部件，利用该部件，过滤了流动通过该液体过滤器的液体。根据使用安排，所述过滤元件必须被替换从而能够确保液体过滤器的过滤效果。在环形过滤元件的替换期间，该液体过滤器，例如通过移开过滤器外壳而打开，从而提供环形过滤元件的入口。由于持续增加的环境要求，过滤元件的替换过程必须保证没有液体，特别是油，泄露到环境中。因此，传统液体过滤器具有一种外壳，该外壳除了包括入口通道外，还包括出口通道和排出通道(drainage channel)，其中该入口通道与环形过滤元件的未清洁侧连通，该出口通道与环形过滤元件的清洁侧连通，通过该排出通道，外壳空间可以在打开过滤器外壳时被排空，其中环形过滤元件安置在外壳空间中。当然，在液体过滤器准备运转时，所述排出通道必须关闭，这是由于如果排出通道不关闭的话，环形过滤元件的清洁侧和未清洁侧将会相互连通，从而该液体过滤器难以得到其过滤效果。
发明内容
本发明涉及解决以下技术问题，即提供一种液体过滤器用改良的或者至少不同的实施方式，其允许在液体过滤器中，排出通道在环形过滤元件的拆卸或安装过程中，自动打开或者关闭。
根据本发明，该技术问题通过独立权利要求的主题解决，优选的实施方式为从属权利要求的主题。
本发明基于以下基本构思，即在垂直布置的环形过滤元件和外壳之间提供中间块(intermediate piece)，其中外壳位于环形过滤元件之下，在该中间块中，结合了一种关闭机构(closure mechanism)。为此，该关闭机构以可绕环形过滤元件的过滤器轴旋转的方式安置，其中，环形过滤元件自身可以安置在外壳空间中，该外壳空间的边界由过滤器外壳盖确定。在外壳侧，提供了入口通道和出口通道，其中入口通道与环形过过滤元件的未清洁侧连通，出口通道与环形过滤元件的清洁侧连通。在外壳中还提供了排出通道，通过该排出通道，在旋开液体过滤器外壳盖的过程中，可以排空外壳空间，从而没有过滤液体，特别的没有油，可以泄漏到环境中。该关闭机构具有一种关闭机构，通过该关闭机构，当过滤器外壳盖完全旋到外壳上时，该排出通道可以被关闭，其中该关闭机构以沿过滤器轴可旋转的方式安置。通常，该关闭结构以下述方式设计，即当该过滤器外壳盖旋到外壳上时，其以精确确定的角度位置固定，其中该关闭元件与排出通道调直安置同时，通过将过滤器旋到外壳盖上，该关闭元件可以被移动到封闭排出通道的位置。与此相反，在该过滤器外壳盖从外壳上旋下时并同时以下述方式从外壳上移开时，该关闭机构旋转，该方式为，在将过滤器外壳盖从外壳上旋开时，该关闭元件释放了排出通道，并允许外壳空间的排空，该外壳空间包括环形过滤元件。通过本发明的关闭机构，可以在过滤器外壳盖完全旋到外壳上时，以最简单的技术方法和可靠的方式关闭排出通道，从而确保了液体过滤器的正常功能，其中在过滤器外壳盖从外壳上旋开期间，该排出通道以下述方式自动打开，即该用于环形过滤元件的外壳空间可以排空并且没有过滤液体可以泄漏到环境中，其中，该关闭机构可以例如，作为低成本的、带有关闭元件的金属薄板冲压件(sheet metal stamping)形成，该关闭元件由塑料制成。排出通道的单独打开或关闭，以及忘记实施该过程的可能性，可以由本发明的液体过滤器完全排除，因此维护过程可以进行更加安全的和使用更加友好的处理。另外，通过关闭机构的旋转角度位置，可以消除关闭元件与待关闭排出通道相关的复杂定位或者调直，其中当过滤器外壳盖完全旋到外壳上时，可以一直确保排出通道可靠的关闭，其中在过滤器外壳盖旋到外壳上时关闭机构的旋转角度位置被精确地固定。
优选地，该关闭机构为盘形弹簧并且具有斜板式心轴(ramp-like mandrel)，该心轴面向外壳并且旋到过滤器外壳盖上时，在外壳侧接合到入口通道中，同时其因此相对于其旋转角度位置以下述方式固定，即关闭元件与排出通道调直，并且通过在过滤器外壳盖上的进一步转动，该封闭元件可以移动进入到其关闭排出通道的位置。在旋上过程中，该斜板式或者锥形心轴确保了该心轴在入口通道开口中的锁定并因此避免了关闭机构的进一步旋转动作。在锁定位置，该关闭机构在这样一种旋转角度位置中固定，即其中，关闭元件以精确安装(fitting)方式与排出通道的开口调直。如果该过滤器外壳盖继续旋转，关闭元件朝向排出通道的单独轴向运动就会发生，直至该关闭元件以下述方式停止在排出通道的开口处或者接合在所述开口处，即该排出通道被关闭。特别在关闭机构作为金属薄板冲压件形成的情况下，该斜板式心轴可以以相同的简单方式如关闭机构本身一样制造。
在本发明技术方案的另一个优选实施方式中，在中间块和位于中间块之上的环形过滤元件之间，提供了一种盘形底部(disk-like bottom)，该底部具有多个在周向方向分布的直通开口，其中该直通开口安置在相同的径向周向路径上，作为伸出臂的自由端，该伸出臂在环形过滤器的方向上突出并且安置在关闭机构上。伸出臂的自由端以类滑道(skid-like)或者类滑板(ski-like)方式弯起，并且在将过滤器外壳盖旋到外壳上时，允许穿过盘形底部的直通开口的滑动，然而在将过滤器外壳盖从外壳上旋下时，伸出臂的自由端逐渐被锁定在直通开口中，因此导致了关闭机构的并行旋转(concurrent rotation)。在将过滤器外壳盖从外壳上旋下时，关闭机构的并行旋转导致了类斜板通道滑动出入口通道，从而导致了关闭机构以及关闭元件的同轴移动，因而该关闭元件释放了排出通道的开口。因而，各自地，在过滤器外壳盖至外壳上旋上/旋下的过程中，该关闭机构具有完全不同的运动。当将过滤器外壳盖旋到外壳上时，该关闭机构，也就是，伸出臂，被压缩直到安置在关闭机构上的关闭元件紧密地对接在排出通道之上或之内，该伸出臂为柔性的并且在环形过滤元件的方向上突出。因此，在将过滤器外壳盖旋到外壳上时可以得到排出通道的可靠关闭，在将过滤器外壳盖从外壳旋下时可以得到排出通道的可靠打开，因而得到了外壳空间的排空。这就，一方面保证了液体过滤器的高功能安全性和，另一方面保证了可以可靠的避免过滤液体排到环境中，这是由于在过滤器外壳盖的少许旋转后，排出通道已经以下述方式打开，即在过滤器外壳移开前，外壳空间可以完全被排空。
根据权利要求书，附图和结合附图公开的具体实施方式，本发明其它重要的特征和优点是显而易见的。
应该理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，上述已经公开的特征以及下文中即将公开的特征不仅能在各自提及的组合中使用，而且能够在其它任何组合中使用或者单独使用。
在附图中示出了优选地示例性实施方式，并且在具体实施方式中详细描述，其中相同的附图标记表示相同或者类似或者功能类似的组件。
附图说明
图1示意性地结合外壳的截面图图示了本发明的液体过滤器；
图2示意性地图示了液体过滤器外壳的顶视图；
图3示意性地图示了带有中间块的过滤器外壳盖；
图4示意性地图示了如图3的分解示意图；
图5示意性地图示了中间块的分解图，该中间块上安装有关闭机构以及带有盘形底部；
图6示意性地图示了带有关闭元件的关闭机构的视图；
图7示意性地图示了关闭机构运转原理的说明示意图。
具体实施方式
根据图1，本发明的液体过滤器1包括过滤器外壳盖2，图中仅部分示出了该过滤器外壳盖，并且该过滤器外壳盖具有安置其下的中间块3。液体过滤器1还包括外壳4，图1中示出了外壳4的截面图，并且该外壳可以通过螺纹连接18旋到由过滤器外壳盖2形成的元件和中间块3上。该过滤器外壳盖2形成了环形过滤元件6用外壳空间5的边界，其在图4中示出。图1中还示出了，安置在过滤器外壳盖2和外壳4之间的中间块3，其中在外壳空间5中，如图所示，例如，在图4中，环形过滤元件6以垂直位置安置。
为了确保过滤液体至和从液体过滤器1的供应和排出，在外壳4中至少提供一个入口通道7和一个出口通道8。在外壳侧的入口通道7与环形过滤元件6的未清洁侧连通，同时在外壳侧的出口通道8以连通方式与环形过滤元件6的清洁侧连通。
当置换环形过滤元件6时-为此，该过滤器盖2必须旋下-，为了能够避免过滤液体泄露到环境中，另外，在外壳4中提供了排出通道9(参见图2)，该排出通道9将外壳空间5与储液池连接起来，因此允许在过滤器外壳盖2被旋下之前优选地排空外壳空间5。当然，在液体过滤器1准备运转时，所述排出通道9必须关闭，这是由于如果不这样的话，在清洁侧和未清洁侧之间将会发生互连，因而在液体过滤器1的作用上将会产生负面影响。为了在液体过滤器1的运转期间关闭排出通道9以及能够在替换环形过滤元件6时能够可靠的打开它，在中间块3中提供了一种关闭机构11，该关闭机构以可沿过滤器轴10旋转的方式安置，同时其还包括关闭元件12，通过该关闭元件，在液体过滤器1完全安装好时，排出通道9可以被关闭。
为了能够一方面在液体过滤器1准备运转时可靠地关闭排出通道9，同时另一方面，在旋下液体过滤器盖2时较早的打开它，因而允许外壳空间5的排空，该关闭机构11以下述方式配置，即当该过滤器外壳盖2旋到外壳4上时，其以精确限定的旋转角度位置固定，在该精确限定的角度位置，关闭元件12以与排出通道9调直的方式安置，并且通过旋到过滤器外壳2上，可以被移入到封闭排出通道9的位置中。然而，当从外壳4上旋下过滤器外壳盖2时，该关闭机构11被旋转同时，被轴向从外壳4上移去，从而关闭元件12较早的释放了排出通道9并允许外壳空间5的排空，从而没有过滤液体会意外的泄漏到环境中。当将过滤器外壳盖2旋到外壳4上时的关闭机构在预定旋转角度位置的固定是通过斜板式心轴13完成的，该斜板式心轴轴向在外壳4的方向上突出，并且在过滤器外壳盖2旋到外壳4上时接合到入口通道7内，从而避免了关闭机构11的旋转。
根据图4，包括过滤器外壳盖2和中间块3的组合件具有如下所述的内部构造。
该过滤器外壳盖2形成了外壳空间5的边界，其中环形过滤元件6安置在外壳空间5内。相对于过滤器外壳盖2的端墙14，该环形过滤元件6由弹簧15弹性支承。在环形过滤元件6和中间块3之间，提供了一种盘形底部16(参见图4、5和7)，其例如可以具有中心内螺纹17，通过该内螺纹其可以被旋到外螺纹18上，该外螺纹与内螺纹互补形成在出口通道8上。在中间块3内，安置了可旋转安装的关闭机构11，其中，额外地，在中间块3上提供了周向凹槽19，该凹槽在轴向方向上是打开的，同时其中安置了密封元件20，该密封元件将中间块3密封到外壳4上。
该关闭机构11自身基本上包括弹簧板21和至少三个柔性伸出臂22a、22b和22c，该弹簧板包括在外壳4方向上轴向突出的斜板式心轴31，该伸出臂在环形过滤元件6的方向上突出并且在共用周向路径上安置。在环形过滤元件6的方向上突出的该伸出臂22a、22b和22c被设计为朝向过滤器轴10倾斜，特别在周向上倾斜，其中其自由端优选地以类滑道倾斜方式设计(特别参见图6)。安置在中间块3和环形过滤元件6之间的该盘形底部16包括多个直通开口23，该直通开口在周向路径上分布以周向方向分布，如伸出臂22a、22b和22c的自由端一样，该直通开口安置在相同的径向周向路径上。
如上文所述，当将过滤器外壳盖2旋到外壳4上时，心轴13就会接合到入口通道7内，因而发生关闭机构11的旋转角度固定。通过伸出臂22a、22b和22c的类滑道弯曲自由端，在旋紧期间，通过直通开口23的相同滑动不会引起其中的锁定。当将过滤器外壳盖2旋到外壳4上时，该关闭机构11已经被轴向压缩，也就是，伸出臂22a、22b和22c在弹簧板21的方向上弹性弯曲，其中，在过滤器外壳盖2的每个旋紧位置，该伸出臂22a、22b和22c停止在盘形底部16处同时斜板式心轴13停止在外壳4处。当将过滤器外壳盖2从外壳4上旋下时，然而，伸出臂22a、22b和22c的自由端锁定在底部16的直通开口23中，因而促使关闭机构11旋转。关闭机构11的所述旋转导致了，斜板式心轴被移出入口通道7，从而，该关闭机构11以及关闭元件12沿环形过滤元件6的方向轴向移动。该轴向移动引起了关闭元件12从排出通道移开或移出，于是该排出通道打开，同时外壳空间5可以通过排出通道9排空。在过滤器外壳盖2或者底部16和外壳4之间的螺纹线圈，从而在正常的旋下过程中，过滤器外壳盖2仅在确定外壳空间5已通过排出通道9被排空时提升，因而可以可靠地避免过滤液体泄漏到外界环境中。
该弹簧板21可以例如由金属或塑料制成，特别部分作为金属薄板形成，然而，该关闭元件12优选地由防润滑油塑料制成。
特别如图6中所示，该伸出臂22a、22b和22c的下降斜率与斜板式心轴13的上升斜率相反，因此，当旋转时，该关闭机构11通过在入口通道7中的心轴锁定在旋转方向上，然而，在相反的旋转方向上，其通过在直通开口23中的伸出臂22a、22b和22c自由端锁定。
该关闭元件12优选的作为蘑菇形密封件(sealing mushroom)形成，同样如图6中所示，同时该关闭元件将其足部插入到弹簧板21相应的轴向开口24中，因而固定在其上或其内。该关闭机构11具有导向缘25，该导向缘在中间块3的倾斜地，特别向内拉伸的边界26上导向。
通过本发明的关闭机构11，可以在液体过滤器1完全安装时，可靠地关闭排出通道9，也可以在替换环形过滤元件6时，一旦开始进行过滤器外壳盖2从外壳4上的旋下过程的时候，打开排出通道，因此，在移开过滤器外壳盖2之前，优选地确保了外壳空间5的完全排空。同时，关闭机构11以结构极其简单的方式设计，因而具有低成本的制造优势。

Claims (10)

1.一种液体过滤器(1)，特别地为一种滤油器，其用于清洁汽车内燃机用润滑油，
-包括过滤器外壳盖(2)，该外壳盖形成了外壳空间(5)的边界，并且其中安置了环形过滤元件(6)；
-包括至少一个中间块(3)，当过滤器外壳盖(2)旋到外壳(4)上时，该中间块安置在过滤器外壳盖(2)之下和在外壳(4)之上；
-在外壳侧包括入口通道(7)，该入口通道与环形过滤元件(6)的未清洁侧连通，还在外壳侧包括出口通道(8)，该出口通道与环形过滤元件(6)的清洁侧连通；
-在外壳侧包括排出通道(9)，通过该排出通道，在移开过滤器外壳盖(2)时，可以排空外壳空间(5)；
-包括关闭机构(11)，该关闭机构安置在中间块(3)中，并且可以沿过滤器轴(10)旋转，还具有关闭元件(12)，通过该关闭元件，可以关闭排出通道(9)；
-其中，关闭机构(11)以下述方式设计，即当过滤器外壳盖(2)被旋到外壳(4)上时，其固定在精确限定的旋转角度位置，在该位置中，关闭元件(12)与排出通道(9)调直安置，并且通过旋上过滤器外壳盖(2)，其可以移入到下述位置，即关闭排出通道(9)的位置，同时通过将过滤器外壳盖(2)旋下，该关闭机构(11)被轴向以下述方式从外壳(4)上移开，即该关闭元件(12)释放了排出通道(9)。
2.根据权利要求1所述的液体过滤器，其特征在于：
该关闭机构(11)作为弹簧板(21)设计，该弹簧板包括斜板式心轴(13)，该心轴在外壳(4)的方向上轴向突出，并且其包括至少三个柔性伸出臂(22a、22b、22c)，该伸出臂在环形过滤元件(6)的方向上突出，并且安置在共用周向路径上。
3.根据权利要求2所述的液体过滤器，其特征在于：
在将过滤器外壳盖(2)旋到外壳(4)上时，该弹簧板(21)在外壳侧利用其斜板式心轴(13)接合到入口通道(7)中，并因而以下述方式相对于其旋转角度位置固定，该方式为关闭元件(12)与排出通道调直，并且通过继续旋紧过滤器外壳盖(2)，可以被移入到其关闭排出通道(9)的位置。
4.根据权利要求2或3所述的液体过滤器，其特征在于：
沿环形过滤元件(6)突出的该伸出臂(22a、22b、22c)朝向过滤器轴(10)倾斜形成，其中起自由端以类滑道方式弯起。
5.根据权利要求4所述的液体过滤器，其特征在于：
-在中间块(3)和环形过滤元件(6)之间，提供了一种盘形底部(16)，该盘形底部具有多个周向分布的直通开口(23)，其与伸出臂(22a、22b、22c)一样安置在相同的周向路径上；
-在将过滤器外壳盖(2)旋到外壳(4)上时，该伸出臂(22a、22b、22c)的类滑道弯曲自由端滑动通过直通开口(23)，然而，当将过滤器外壳盖(2)从外壳(4)上旋下时，其锁定在直通开口(23)内，因此引起关闭机构(11)的并行旋转；
-其中，通过斜板式心轴(13)从入口通道(7)中的滑出，关闭机构(11)的旋转移动引起了关闭机构(11)的轴向移动，从而导致排出通道(9)的打开。
6.根据权利要求5所述的液体过滤器，其特征在于：
当将过滤器外壳盖(2)旋到外壳(4)上时，该伸出臂(22a、22b、22c)允许关闭机构(11)的弹性轴向压缩，其中，在过滤器外壳盖(2)的每个旋转位置，伸出臂(22a、22b、22c)在盘形底部(16)处停止，同时斜板式心轴(13)在外壳(4)处停止。
7.根据权利要求2-6任一项所述的液体过滤器，其特征在于：
-该弹簧板(21)由金属或塑料形成，特别地由金属薄板形成，和/或
-关闭元件(12)由防润滑油塑料形成。
8.根据权利要求4-7任一项所述的液体过滤器，其特征在于：
该伸出臂(22a、22b、22c)的下降斜率与斜板式心轴(13)的上升斜率相反形成。
9.根据权利要求1-8任一项所述的液体过滤器，其特征在于：
该关闭元件(12)作为蘑菇状封闭间形成，其利用其足部插入到弹簧板(21)的相应轴向开口(24)中，因此固定到其中。
10.根据权利要求1-9任一项所述的液体过滤器，其特征在于：
在中间块(3)上，提供了一种周向凹槽(19)，其在轴向上是开口的，并且密封元件(20)安置在其中，其将中间块(3)密封在外壳(4)上。
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