CN105032003A - 流体过滤器和用于制造流体过滤器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流体过滤器和用于制造流体过滤器的方法。尤其用于燃料（12）或油的流体过滤器（10）包括带有底座部分（16）和顶盖部分（18）的过滤器壳体（14），它们沿其侧壁（26、28）的对接边沿（30）不可解除地相互连接。底座部分（16）设有用于导入和导出流体的接口。过滤元件（36）插入在过滤器壳体（14）中，过滤元件具有布置在靠近接口的第一端盘（38）和远离接口的第二端盘（40）间的过滤介质（42）。过滤介质能够被要被过滤的流体沿着径向于流体过滤器（10）的纵轴线（20）的方向穿流。过滤元件（36）的第二端盘（40）按本发明用其自由的边缘区段（62）在底座部分和顶盖部分的对接边沿（30）的区域中与过滤器壳体（14）环绕地粘接或焊接。

Description

流体过滤器和用于制造流体过滤器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于过滤流体，尤其是过滤燃料或油的流体过滤器，以及涉及一种用于制造该流体过滤器的方法。

背景技术

被用来过滤燃料或油的流体过滤器，就它们的过滤器壳体结构而言可以划分成壳体能打开的类型，例如便于能够更换布置在其内的过滤元件，以及在服务时连同过滤器壳体一起被更换掉的类型。所谓的管路装入式过滤器也属于最后提到的过滤器类型。这种流体过滤器的过滤器壳体通常具有带流体接口的底座部分和与底座部分持久地以及不可解除地连接的顶盖部分。在过滤器壳体中布置有过滤元件，过滤元件按构造方式具有一种保持在两个端盘之间的过滤介质。过滤元件在运行中沿着径向于流体过滤器的纵轴线的方向被穿流。流体介质的就流动而言接在过滤元件之前的粗流体侧与沿流动方向处在过滤元件后方的净流体侧密封隔离，以便将要被过滤的流体完全导引通过过滤介质以及同时防止了净流体侧被弄脏。为此通常使用一种径向密封元件，它被布置在过滤元件的远离接口的端盘上以及沿径向被预紧密封地贴靠在端盘和过滤器壳体的内壁上。这种径向密封元件是在制造过滤元件或流体过滤器时的一种重要的成本因素且可能随时间而变得易碎以及它们的密封能力因此受损。此外，径向密封元件通常在额外的安装步骤中被安装在端盘上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，说明一种本文开头提到的用于过滤流体，尤其是过滤燃料或油的流体过滤器，其在构造简单的结构下能被成本低廉地制造，以及在这种流体过滤器中，在远离接口的端盘的运行中确保了在过滤元件的粗流体侧和净流体侧之间的一种持久可靠的密封隔离。此外，本发明所要解决的技术问题还在于，说明一种方法，用该方法可以以简单的方式和成本低廉的方式来生产流体过滤器。

与流体过滤器相关的技术问题通过一种带有在权利要求1中说明的特征的流体过滤器解决。按本发明的用于制造流体过滤器的方法具有在权利要求9或10中说明的特征。

本发明的扩展设计是从属权利要求的主题。

按本发明的流体过滤器基于插入在流体壳体中的过滤元件的与过滤器壳体环绕式焊接或粘接的远离接口的第二端盘而以一种经简化的构造性结构脱颖而出。用于将净流体侧与粗流体侧密封隔离的单独的径向密封元件在过滤元件的第二端盘的区域中完全成为多余。这一点提供了制造技术上的优势以及成本优势。此外，在远离接口的端盘和过滤器壳体的底座部分和/或顶盖部分之间的粘接连接或焊接连接不经受或基本上不经受老化，因而总体上可以降低这个密封部位变得不密封的风险。在安装按本发明的流体过滤器时，原则上可以使用市面上已预先批量生产好的过滤元件，倘若这个过滤元件的远离接口的端盘可以与过滤器壳体粘接或焊接的话。由此可以尤为成本低廉地生产流体过滤器。

此外，端盘在运行中可以沿着过滤器壳体的纵轴线的径向吸收压力和拉力以及因此相对在运行中出现的压力额外加固过滤器壳体。过滤器由此可以或伴随较高的断裂压力或在始终不变的断裂压力下伴随较小的壁厚，因此用较少的材料被实现。

为了简化流体过滤器的安装，业已证实有利的是，过滤元件的远离第二端盘的自由的边缘区段沿轴向至少局部被布置在底座部分和顶盖部分的侧壁之间。过滤元件由此可以在安装流体过滤器时经简化地在相对过滤器壳体的底座部分或顶盖部分规定的位置中和取向下被布置。此外，由此可以创造出端盘的自由的边缘区段与顶盖部分或底座部分的变大的接触面以及因此连接面，第二端盘通过这个变大的接触面和连接面与底座部分或顶盖部分焊接或粘接。

按照本发明，可以由此实现过滤元件的远离接口的末端元件与过滤器壳体的侧壁的一种在机械上尤为耐负荷的焊接连接或粘接连接，即，底座部分和/或顶盖部分形成或共同形成了容纳槽，过滤元件的远离接口的环绕的边缘区段优选形状配合地啮合在该容纳槽中。此外，由此可以进一步简化过滤元件在过滤器壳体中的安装。此外，通过所述的容纳槽还可以补偿要相互连接的部分的制造公差。

就制造技术方面而言，业已证实有利的是，第二端盘的自由的边缘区段通过第一粘接缝或焊缝与过滤器壳体连接，以及底座部分与顶盖部分沿着对接边沿通过第二粘接缝或焊缝相互连接。第一和第二粘接缝或焊缝在此沿径向于流体过滤器的纵轴线的方向齐平。第一和第二粘接缝或焊缝在之前提到的情况下优选无级地过渡到彼此之中。

按照本发明的一种实施形式，在远离接口的端盘的自由的边缘区段和底座部分或顶盖部分之间的粘接缝或焊缝以及两个壳体部分的对接边沿按照本发明也能沿着轴向彼此错开地布置。

热焊过程通常伴随着浓烟的产生以及伴随着热的溅液的产生。为了在焊接远离接口的端盘和顶盖部分或底座部分时不会使过滤介质受损，远离接口的端盘优选仅在其远离过滤介质指向的那一侧的区域中与顶盖区段焊接。出于同样的理由，过滤器壳体的对接边沿在内侧可以有利地被过滤元件的远离接口的端盘沿着径向遮盖。

过滤元件的第二端盘此外可以具有保持区段，保持区段朝着第二端盘的方向离开第一端盘延伸以及该保持区段在外侧包围或搭接过滤介质。通过这种保持区段，过滤介质在焊接过程或粘接过程期间可以再一次被更好地保护不受损伤。

过滤器壳体，也就是说底座部分和顶盖部分以及过滤元件的端盘，按照本发明都有利地分别是注塑件。注塑件可以成本低廉地被制造以及可以尤其由塑料制成。当然，塑料可以按需具有一种或多种附加料，以便修正所述部分的机械的负荷能力或热/化学稳定性。

按本发明的用于产生按本发明的流体过滤器的方法包括下列步骤：

a)制备底座部分、顶盖部分和过滤元件；

b)将过滤元件插入底座部分；

c)将顶盖部分安放到底座部分上；

d)将过滤元件的第二端盘与底座部分和/或顶盖部分焊接或粘接；以及

e)在产生流体过滤器时将底座部分与顶盖部分沿对接边沿焊接或粘接。

前述的方法步骤d）和e）在此出于制造技术上的原因可以被同时，也就是说在同一工作步骤中执行。这带来了成本优势。

此外，方法步骤c）和d）也可以以相反的顺序被执行。按本发明的方法然后以顺序a）、b）、d）、c）、e）被执行。因此按本发明的方法或按顺序a）、b）、c）、d）、e）或按顺序a）、b）、d）、c）、e）被执行。

当端盘在其环绕的自由的边缘区段上具有异形突起，该异形突起沿着轴向于过滤元件的纵轴线的方向离开端盘延伸时，在将过滤元件的第二端盘与过滤器壳体焊接起来时可能达到最佳的焊接结果。异形突起在焊接过程中被用作用于形成在所述的端盘和过滤器壳体之间的焊缝的牺牲材料。按照本发明，底座部分或顶盖部分的侧壁的自由末端区段中的至少一个也可以配设有这样的异形突起。

附图说明

接下来借助附图描述的实施例阐释本发明。附图中：

图1在纵剖面中示出了一个流体过滤器，其带有两件式建造的过滤器壳体和布置在该过滤器壳体中的过滤元件，其中，过滤器壳体具有配设有管路接口的底座部分和顶盖部分，它们相互焊接，其中，过滤元件用其在运行中在下方的端盘与过滤器壳体焊接；

图2示出了在一个时间点上的图1的流体过滤器，在这个时间点中，两个壳体部分和过滤元件还没有被不可解除地相互连接；以及

图3示出了方块图，带有用于制造图1所示的流体过滤器的方法的各个方法步骤。

具体实施方式

图1示出了一种用于过滤特别是用于带有内燃机的汽车的燃料12的流体过滤器10。流体过滤器10也可以用来过滤其它的流体，例如润滑剂（油）。

流体过滤器10具有被两件式建造的过滤器壳体14。过滤器壳体14包括底座部分16和顶盖部分18，它们轴向于过滤器壳体14的纵轴线20相继布置。底座部分16用于将流体过滤器10连接到流体管路（未示出）上以及为此具有构造成流体入口的第一接口22和构造成流体出口的第二接口24。

过滤器壳体14的底座部分16和顶盖部分18分别具有侧壁26、28，侧壁环形地包围流体过滤器的纵轴线。底座部分16和顶盖部分18的两个侧壁26、28沿着它们的自由的末端区段32、34的环绕的，也就是说环形闭合的对接边沿30相互焊接以及由此不可解除地、流体密封地以及压力密封地相互连接。不可解除的连接指的是这样一种连接，其可以无毁坏地被解除。底座部分16和顶盖部分18的侧壁26、28按照本发明的一种备选的实施形式也可以沿着它们的对接边沿30被相互粘接。

在流体过滤器10的过滤器壳体14中布置着过滤元件36。过滤元件36具有靠近接口的第一端盘38和远离接口的第二端盘40。在两个末端元件38、40之间保持布置着过滤介质42。过滤介质42可以被星形地折叠以及例如可以用无纺布或用其它的织物构成。

过滤介质42能够被要被过滤的燃料12沿径向于流体过滤器10的纵轴线20的方向从外向内穿流，如用箭头44所示的那样。过滤介质42在内侧贴靠在凝聚器层46上以及与这个凝聚器层一起在内侧被支撑在接管或中央管48上。流体过滤器10或过滤元件36的接在过滤介质42之前的粗（流体）侧用附图标记50标注以及流体过滤器10或过滤元件36的就流动而言接在过滤介质42之后的净（流体）侧用附图标记52标注。

过滤元件36具有管状的网筛过滤器54，网筛过滤器用作用于从燃料12中分离出来的水滴的最终分离器。网筛过滤器54就流动而言接在过滤器元件36的过滤介质42之后，也就是说布置在净侧。在凝聚器层46和网筛过滤器54之间构造有水分离间隙56。水分离间隙56被构造成向下敞口。水分离间隙56通过配属于第二端盘40的水出口58与集水室60流动连通。集水室60在轴向被布置在水出口58下方，因此从流体分离出来的水可以随重力向下在集水室60中沉积。集水室60被构造在过滤器壳体14的顶盖部分18中。

如由图1可知，过滤元件36的第二端盘40用其自由的边缘区段62被布置在过滤器壳体14的环形的容纳槽64中。环形的容纳槽64由底座部分16和顶盖部分18的两个侧壁26、28的彼此相向指向的自由端部32、34形成。

容纳槽64具有在图1中的在上方的第一容纳槽侧面66和容纳槽底部68，它们分别由底座部分16形成。容纳槽64的指向第一容纳槽侧面66的第二容纳槽侧面70由顶盖部分18形成。

过滤元件36的第二端盘40的自由的边缘区段62整个都通过单条的第一焊缝72单独与顶盖部分焊接。焊缝72在此处描述的实施例中被布置在第二端盘40的指向第二容纳槽侧面70的那一侧上以及顶盖部分18的自由的末端区段34的第二容纳槽侧面70上。

底座部分16和顶盖部分18的自由的末端区段32、34沿着环绕的对接边沿30通过第二焊缝74被相互环绕地焊接。在所示的实施例中，第一和第二焊缝72、74彼此沿径向齐平且无级地过渡到彼此之中。

由图1可知，过滤元件36的第二端盘40沿着轴向被中间连接在过滤介质42和第一以及第二焊缝72、74之间。过滤介质42由此在产生焊缝72、74时被保护不受焊豆和其它不期望的外因的影响。

通过将过滤元件36的远离接口的第二端盘40与过滤器壳体14的侧壁区段持久地焊接起来，布置在第二端盘40和过滤器壳体14之间的用于密封隔离流体过滤器10的净流体侧52和粗流体侧50的密封元件（未示出）成为了多余。

在图2中，在流体过滤器若干部分的局部分解图中，在第二端盘40与过滤器壳体14焊接之前以及在两个过滤器壳体部分焊接之前，示出了图1的流体过滤器10。在这个图中可以清楚地看到，在底座部分16的自由的末端区段32上环绕地成型有第一轴向的异形突出部78。在过滤元件36的第二端盘40的自由的边缘区段62上成型有第二异形突出部76，第二异形突出部以一种与第一异形突出部对应的方式被构造成环形地闭合。

两个异形突出部76、78在第二端盘40或底座部分16与顶盖部分18焊接时分别被用作用于形成第一或第二焊缝72、74的牺牲材料。

当然，在第二端盘40和过滤器壳体14之间的第一焊缝72也可以在外侧被构造在第二端盘40上和/或构造在第二端盘40的指向第一端盘38的那一侧上。此外，过滤器壳体14的用于第二端盘40的环形的容纳槽也可以具有另一种（轴向的）分配。因此容纳槽64的容纳槽底部68可以例如一半由底座部分16以及一半由顶盖部分18构造而成。

接下来附加地参考图3阐释按本发明的用于制造图1所示的流体过滤器的方法100。在第一个步骤102中制备流体过滤器14的底座部分16和顶盖部分18。两个壳体部分可以尤其是塑料注塑件。

在另一个步骤104中，过滤元件36被插入到底座部分16中。在接下来的步骤106中，顶盖部分18被安放到底座部分16上。在另一个步骤108中，过滤元件36的远离接口的第二端盘40与底座部分16和/或顶盖部分18焊接或粘接。

在另一个步骤110中，底座部分16和顶盖部分18在产生流体过滤器10的情况下沿着对接边沿30相互焊接或粘接。步骤108和110可以以在制造技术上优选的方式被同时地，也就是说在唯一一个工作步骤中被实施。

Claims (11)

1.尤其用于燃料（12）或油的流体过滤器（10），包括带有底座部分（16）并且带有顶盖部分（18）的过滤器壳体（14），底座部分和顶盖部分沿着它们的侧壁（26、28）的对接边沿（30）不可解除地相互连接，其中底座部分（16）配设有用于导入和导出流体的接口；并且包括插入在过滤器壳体（14）中的、带有过滤介质（42）的过滤元件（36），过滤介质被布置在靠近接口的第一端盘（38）和远离接口的第二端盘（40）之间，其中过滤介质能够被要被过滤的流体沿着径向于流体过滤器（10）的纵轴线（20）的方向穿流，并且其中过滤元件（36）的第二端盘（40）用它的自由的边缘区段（62）在底座部分和顶盖部分的对接边沿（30）的区域中与过滤器壳体（14）环绕式地粘接或焊接。

2.按权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，过滤元件（36）的第二端盘（40）的自由的边缘区段（62）沿轴向至少局部被布置在底座部分（16）和顶盖部分（18）的侧壁（26、28）之间。

3.按权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，底座部分（16）和/或顶盖部分（18）形成/共同形成了容纳槽（64），第二端盘（40）用其自由的边缘区段（62）优选形状配合地啮合在该容纳槽中。

4.按权利要求1或2所述的流体过滤器，其特征在于，第二端盘（40）的自由的边缘区段（62）通过第一粘接缝或焊缝（72）与过滤器壳体（14）连接并且底座部分与顶盖部分沿着对接边沿（30）通过第二粘接缝或焊缝（74）相互连接，其中第一和第二粘接缝或焊缝沿径向于流体过滤器的纵轴线的方向相互齐平。

5.按权利要求4所述的流体过滤器，其特征在于，第一和第二粘接缝或焊缝优选无级地过渡到彼此之中。

6.按前述权利要求任一项所述的流体过滤器，其特征在于，第二端盘（40）的自由的边缘区段（62）优选仅在其背离过滤介质（42）指向的那一侧的区域中与过滤器壳体（14）的顶盖部段（18）焊接。

7.按前述权利要求任一项所述的流体过滤器，其特征在于，底座部分、顶盖部分（18）和/或过滤元件（36）的两个端盘（38、40）分别是由热塑性塑料制成的注塑件。

8.按前述权利要求任一项所述的流体过滤器，其特征在于，过滤元件（36）被设置用于分离水，其中流体过滤器（18）的顶盖部分（18）具有或形成了集水室（60）。

9.用于产生按权利要求1至8任一项所述的流体过滤器（10）的方法，包括下列步骤：

制备（102）底座部分（16）、顶盖部分（18）和过滤元件（36）；

将过滤元件（36）插入（102）底座部分（16）；

将顶盖部分（18）安放到底座部分（16）上；

将过滤元件（36）的第二端盘（40）与底座部分（16）和/或与顶盖部分（18）焊接（104）或粘接；以及

在产生流体过滤器（10）时将底座部分（16）与顶盖部分（18）沿对接边沿（30）焊接（106）或粘接。

10.用于产生按权利要求1至8任一项所述的流体过滤器（10）的方法，包括下列步骤：

制备（102）底座部分（16）、顶盖部分（18）和过滤元件（36）；

将过滤元件（36）插入底座部分（16）；

将过滤元件（36）的第二端盘（40）与底座部分（16）和/或与顶盖部分（18）焊接（104）或粘接；

将顶盖部分（18）安放到底座部分（16）上；以及

在产生流体过滤器（10）时将底座部分（16）与顶盖部分（18）沿对接边沿（30）焊接（106）或粘接。

11.按权利要求9或10所述的方法，其特征在于，同时实施按照d）和e）的方法步骤。