CN104208931A - 过滤器装置，尤其液体过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及过滤器装置，尤其液体过滤器。过滤器装置具有用于容纳过滤器元件的杯状的过滤器壳体和过滤器顶部。此外，设置有弹簧元件，其将过滤器元件沿轴向固定在过滤器壳体的部件和过滤器顶部之间。

Description

过滤器装置,尤其液体过滤器
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的过滤器装置，尤其液体过滤器。
背景技术
在文献WO 2012/025640A1中说明了一种用于过滤流体的过滤器装置，其具有作为壳体的用于容纳空心柱状的过滤器元件的滤杯(Filtertopf)。滤杯由过滤器盖封闭，在过滤器盖的内侧处布置有板簧，其在装配状态中将轴向压紧力施加到插入的过滤器元件的端侧上。为了闭合，克服板簧的力将盖子沿轴向安放到其在壳体上的闭合位置中，且紧接着根据卡口接头的方式使之围绕壳体纵轴线转动，直至在盖子处的环绕的壁中的凹部与在滤杯的壁处的径向突出部相接合。
在装配时要注意过滤器元件在壳体中的固定的、无松动的配合。
发明内容
本发明的目的在于以简单的结构上的措施如此构造过滤器装置使得过滤器元件可靠地容纳在壳体中且可同时可靠地封闭壳体。
根据本发明，该目的利用权利要求1的特征来解决。从属权利要求说明了适宜的改进方案。此外，该目的通过带有权利要求12所述特征的过滤器单元来解决。
过滤器装置用于过滤流体，尤其液体，必要时还过滤气体，且例如在作机动车中用作燃料或油过滤器。过滤器装置具有杯状的过滤器壳体(滤杯)，在其中提供有用于容纳过滤器元件的容纳腔。杯状的过滤器壳体可由过滤器顶部封闭，该过滤器顶部形成盖子并且在装配的状态中安放在过滤器壳体的敞开的端侧上。通常将过滤器顶部固定地安装在使用地(例如机动车)处，而带有作为可替换的过滤器单元的过滤器元件的过滤器壳体可与过滤器顶部相连接。过滤器壳体通过形状配合元件形状配合地与过滤器顶部相连接。此外，设置有沿轴向支撑过滤器元件的弹簧元件，其中，在壳体构件或过滤器顶部构件处进行支撑。
在根据本发明的过滤器装置的一种有利的实施方式中，弹簧元件在杯状的过滤器壳体的底部处处在背对过滤器顶部的侧部上。通过弹簧元件的力将过滤器元件沿轴向压向过滤器顶部。以这种方式将过滤器元件无间隙地容纳在壳体中，其中，构件公差还可通过弹簧元件补偿。在一种备选的实施方式中，弹簧元件处在面向过滤器顶部的侧部上，从而使得过滤器元件通过弹簧元件的力在底部的区域中压向杯状的过滤器壳体。在此还将过滤器元件无间隙地容纳在壳体中，由此可通过弹簧元件补偿构件公差。
为了将过滤器壳体锁定或锁止在过滤器顶部处，必须沿轴向克服弹簧元件的力挤压过滤器壳体，以便在过滤器顶部处达到轴向的锁定位置，且在过滤器顶部和过滤器壳体处的形状配合元件可相互作用。因此，除了间隙(过滤器元件带有间隙地容纳在壳体中)的补偿功能之外，弹簧元件具有其他的任务，即对过滤器壳体施加轴向弹力，其在过滤器壳体的松开位置的方向上加载过滤器壳体。在克服弹簧元件的力(其根据弹簧元件的布置方案经由过滤器元件来传递)装配时必须沿轴向朝闭合位置的方向上挤压过滤器壳体。
在一种实施方案中，弹簧元件节省空间地在杯状的过滤器壳体的底部处布置在背对过滤器顶部的侧部上。在过滤器顶部处不需要用于支撑或固定弹簧元件的措施。弹力更确切地说通过过滤器元件来传递，过滤器元件的一端侧向弹簧元件，而其相对而置的端侧向过滤器顶部。在一种优选的实施方式中，过滤器装置具有恰好一个弹簧元件，其如之前说明的那样具有补偿间隙以及支撑的功能。此外，不需要其他的弹簧元件。
弹簧元件例如实施为螺旋弹簧，其以压力来加载且建立有相应的弹力。但还可考虑作为弹簧元件的其他的实施方式，例如板簧或盘簧。
根据另一适宜的实施方式，在弹簧元件中集成有改善过滤器元件的稳定性的中间管。适宜地，过滤器元件实施成空心柱状且由待净化的流体在径向方向上流经，其中，过滤器元件中的内腔形成轴向的流用腔()。可沿径向从外向内流经过滤器元件，从而处于外部的侧面形成未净化侧(Rohseite)，而内腔形成净化侧。中间管为过滤器元件中的内腔加衬里。
根据另一适宜的实施方式，弹簧元件的力通过中间管来传递。中间管直接或间接在端侧的区域中支撑在弹簧元件处。此外，在弹簧元件布置在过滤器壳体的底部处的情况下，中间管在相对而置的端侧的区域中支撑在过滤器顶部处。该实施方式具有这样的优点：为过滤器元件的过滤介质解除支撑力和弹力，其更确切地说在轴向方向上通过中间管来传递。
根据另一适宜的实施方式，过滤器顶部具有环绕的柱状壁，其在闭合位置中伸入到杯状的过滤器壳体中。柱状壁为过滤器顶部在闭合位置中赋予附加的稳定性。过滤器顶部的壁在闭合位置中直接贴靠在杯状的过滤器壳体的内壁处。
还可考虑这样的实施方式，在其中，过滤器顶部的壁包围过滤器壳体的壁，即具有比过滤器壳体更大的外径。
适宜地，在过滤器顶部的壁中集成有形状配合元件，其与在过滤器壳体的壁中或处的对应的形状配合元件共同作用。例如，过滤器顶部在其壁中具有作为形状配合元件的凹部，而在过滤器壳体处的形状配合元件构造为沿径向突出的突出部，其在闭合位置中伸入到在过滤器顶部处的凹部中。在过滤器壳体处的沿径向突出的突出部优选位于壁的沿径向处在内部的侧部处，这与插入到过滤器壳体中的过滤器顶部壁相对应。在过滤器壳体壁处的突出部可构造成三角形，其中，三角形尖端沿径向向内指向，并且三角形的突出部的轴向的上侧和下侧构造成平的。因此保证当突出部伸入到在过滤器顶部处的凹部中时在形状配合位置中排除在过滤器顶部与过滤器壳体之间的形状配合连接的无意地松脱。通过过滤器元件和/或弹簧元件的轴向力沿轴向向外挤压过滤器壳体，在此，在过滤器壳体处的突出部的处在下部的侧部贴靠限制在过滤器顶部处的凹部的壁。
为了装配，形状配合由此实现：首先根据卡口接头的方式将过滤器壳体克服弹簧元件的轴向力安放到过滤器顶部上，且紧接着围绕过滤器纵轴线进行转动，直至在过滤器壳体处的突出部伸入到在过滤器顶部处的凹部中。为了松开形状配合的连接，相应进行在相反方向上的运动，在其中，首先围绕过滤器纵轴线转动过滤器壳体，直至突出部与凹部脱离接合，紧接着可沿轴向移开过滤器壳体。
出于在周向方向上更好地分布的保持或止动力的原因，在周面上分布地将多个形状配合元件不仅设置在过滤器顶部处而且联合地设置在过滤器壳体处。例如在周面上分布地将三个凹部布置在过滤器顶部处，并且将三个突出部布置在过滤器壳体处。
在过滤器顶部处适宜地设置有用于沿轴向支撑过滤器元件的支撑区段。支撑区段尤其布置成与外径有径向间距，因此其具有比过滤器顶部的外径更小的直径。在带有集成的中间管的过滤器元件的实施方式中，其直接或间接支撑在过滤器顶部的支撑区段处。在过滤器顶部中的支撑区段可设有与过滤器元件中的内腔连通的流用凹部()，从而在从外部沿径向流入时可使已净化的流体沿轴向通过内腔和在过滤器顶部的支撑区段中的凹部流出。除了轴向支撑之外，优选通过支撑区段实现轴向和/或径向密封。在此，支撑区段传递在轴向方向上的力且将密封件压向过滤器顶部，从而设定夹紧和足够的密封力。
附图说明
其他的优点和适宜的实施方式可由其他的权利要求、附图说明以及附图得悉。其中：
图1以透视图显示了过滤器单元，其带有杯状的过滤器壳体和插入到其中的过滤器元件、在过滤器壳体的底部处的用于支撑过滤器元件的弹簧元件，
图2显示了带有过滤器单元和形成盖子的过滤器顶部的过滤器装置。
在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1和2中示出了用于过滤流体(尤其液体，例如油或燃料)的过滤器单元1更确切地说过滤器装置，其包括过滤器单元1和盖子。过滤器单元1具有柱状的杯状过滤器壳体2，在其中容纳有过滤器元件3，其由流体沿径向从外向内流经。过滤器元件3建造成空心柱状且具有起稳定作用的中间管4，其为在过滤器元件3中的内腔加衬里，内腔是净化侧，经净化的流体沿轴向经由其流出。中间管4形成支架且适宜地由塑料制成。中间管4具有多个开口或凹部，通过其流体可在过滤时沿径向从外向内流入到处在内部的净化腔中。
在杯状的过滤器壳体2的底部处存在弹簧元件5，其构造为螺旋弹簧且贴靠在过滤器元件3的端侧上且沿轴向支撑该过滤器元件。弹簧元件5尤其加载中间管4，从而处在中间管4周围的过滤器元件3的过滤介质不必承受支撑力。必要时通过下部的端盘6进行支撑，该端盘位于过滤器元件3的下端侧处。
可由形成盖子的过滤器顶部7封闭过滤器壳体2的敞开的端侧，其与底部相对而置，并且通过其可插入或取出过滤器元件3。过滤器顶部7具有环绕的柱状壁8，其具有比过滤器壳体2更小的外径且可通过敞开的端侧引入到过滤器壳体2中。过滤器顶部7具有端盘9，其具有比壁8略大的直径，从而得到环形凸肩，过滤器顶部7在插入的装配状态中利用该环形凸肩放置在过滤器壳体2的壁的端缘处。
在过滤器顶部7的壁8中在周面上分布地引入有形成形状配合元件的多个凹部10，其与作为形状配合元件布置在过滤器壳体2的壁的内侧处的突出部11共同作用。在装配状态中，突出部11伸入到凹部10中，由此在轴向方向以及周向方向上在过滤器顶部7和过滤器壳体2之间得到形状配合的连接。
在壳体壁的内侧处的突出部11具有三角形形状，其中，三角形的尖的侧部沿径向向内指向。三角形的突出部的上侧和下侧相应构造成面状。为了装配，将过滤器壳体2沿轴向安放到过滤器顶部7上，从而与过滤器顶部7构造成一体的支撑区段12与中间管4的突出端侧的区段相接触。弹簧元件5的弹力还以这种方式通过中间管4作用于过滤器顶部7。因此克服弹簧元件5的力实现过滤器壳体2的轴向运动。
在过滤器壳体2已经到达其轴向装配位置之后，根据卡口接头的方式围绕过滤器纵轴线转动过滤器壳体2，直至在壳体内壁处的突出部11与在过滤器顶部7的壁8中的凹部10相接合。通过弹簧元件5的力对过滤器壳体2在其松开位置的方向上沿轴向加载力，由此突出部11的下端面与过滤器顶部7的包围壁8中的凹部10的壁相接触。由此排除轴向松脱。连接仅可由此取消：相应于卡口接头，首先实施过滤器壳体2相对于过滤器顶部7的转动运动，由此突出部11与凹部10脱离接合，且紧接着沿轴向移开过滤器壳体2。
适宜地，在周面上分布地设置多个(例如三个)凹部10或对应的突出部11。
除了实施作用到过滤器顶部7上的轴向力的功能之外，弹簧元件5还具有用于过滤器元件3的公差或间隙补偿的任务。通过对过滤器元件3的轴向的力加载排除轴向间隙。此外，通过施加力到过滤器顶部7上在净化侧和未净化侧之间保证构造在过滤器元件3和过滤器顶部7之间的轴向密封部的可靠的密封作用。
在过滤器单元1的一种未示出的变型方案中，弹簧元件5不是布置在过滤器壳体2的底部处，而是布置在过滤器元件3的面向过滤器壳体2的开口的端侧处。在过滤器顶部7处的过滤器单元1的装配在此同样克服沿轴向作用的力来实现。在过滤器装置的装配状态中，弹簧元件5并未将过滤器元件3压向过滤器顶部7，而是压向过滤器壳体2的封闭的端部区域。通过对过滤器元件3的轴向的力加载排除轴向间隙。

Claims (13)

1.一种过滤器装置，尤其液体过滤器，带有：杯状的过滤器壳体(2)，其用于容纳过滤器元件(3)；和形成盖子的过滤器顶部(7)，其可与所述过滤器壳体(2)相连接；弹簧元件(5)，其用于支撑过滤器元件(3)，其中，所述过滤器顶部(7)具有至少一个形状配合元件，为该形状配合元件在所述过滤器壳体(2)处关联有对应的形状配合元件，其特征在于，所述弹簧元件(5)如此布置，即为了到达闭合位置，在其中在所述过滤器顶部(7)和所述过滤器壳体(2)处的形状配合元件相互作用，所述过滤器顶部(7)和所述过滤器壳体(2)可沿轴向克服所述弹簧元件(5)的力相对彼此移动，并且所述弹簧元件(5)将所述过滤器元件(3)在闭合位置中沿轴向固定在过滤器顶部(7)和过滤器壳体(2)之间。
2.根据权利要求1所述的过滤器装置，其特征在于，所述弹簧元件(5)构造为螺旋弹簧。
3.根据权利要求1或2所述的过滤器装置，其特征在于，所述弹簧元件(5)布置在所述杯状的过滤器壳体(2)的底部处，从而所述弹簧元件(5)将所述过滤器元件(3)在闭合位置中沿轴向压向所述过滤器顶部(7)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，在所述过滤器元件(3)中集成有中间管(4)，其在闭合位置中支撑在所述过滤器顶部(7)处并且传递沿轴向方向上的力。
5.根据权利要求4所述的过滤器装置，其特征在于，在闭合位置中，所述中间管(4)相对于所述过滤器顶部(7)密封。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，所述过滤器顶部(7)具有环绕的柱状壁(8)，其在闭合位置中伸入到所述过滤器壳体(2)中。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，所述过滤器顶部(7)设有用于沿轴向支撑所述过滤器元件(3)的支撑区段(12)，其中，所述支撑区段(12)布置成与外径有径向间距。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，在根据卡口接头的方式闭合运动时，可首先沿轴向且紧接着在围绕过滤器元件纵轴线的旋转方向上调整所述过滤器壳体(2)。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，作为形状配合元件，所述过滤器顶部(7)在环绕的壁(8)中具有凹部(10)，其中，在所述过滤器壳体(2)处的形状配合元件构造为沿径向突出的突出部(11)，其在闭合位置中伸入到凹部(10)中。
10.根据权利要求8所述的过滤器装置，其特征在于，在所述过滤器壳体(2)处的沿径向突出的突出部(11)构造成三角形。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，在所述过滤器壳体(2)处的形状配合元件布置在过滤器壳体壁的沿径向处在内部的侧部处。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，在所述过滤器壳体(2)和所述过滤器顶部(7)处分布地将多个形状配合元件布置在周面上。
13.一种过滤器单元，带有：过滤器元件(3)；杯状的过滤器壳体(2)，其用于容纳所述过滤器元件(3)；和弹簧元件(5)，其用于支撑所述过滤器元件(3)，其中，所述过滤器壳体(2)具有至少一个形状配合元件，可借助于其将所述过滤器单元与形成盖子的过滤器顶部(7)相连接，其特征在于，为了到达闭合位置，在其中在所述过滤器壳体(2)处的至少一个形状配合元件接合到在所述过滤器顶部(7)中的至少一个对应的形状配合元件中，所述弹簧元件(5)如此布置使得所述过滤器壳体(2)可相对于所述过滤器顶部(7)沿轴向克服所述弹簧元件(5)的力移动，其中，所述弹簧元件(5)设计成用于将所述过滤器元件(3)在闭合位置中沿轴向固定在过滤器顶部(7)和过滤器壳体(2)之间。
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