CN106795847B - 制造过滤器的方法以及如此制造出的过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制造过滤器(1)的方法，该过滤器例如用于燃料、机油、溶液、添加剂的喷射器以及用于制动系统和传动系统的常用流体，该过滤器包括元件(3)，元件(3)由塑性材料制成、具有管状形状、在相反两端(6，7)敞开并且内部中空(4)，在元件(3)的内部空腔(4)的一个壁(32)上具有彼此隔开的多个凸出部(30)，这些凸出部与褶皱式的过滤元件(21)的部分(27)相互作用，过滤元件与管状元件相关联并能够过滤循环通过管状元件的流体。做好准备，以便使过滤元件(21)和管状元件(3)通过共同成型来形成单一过滤器整体，过滤元件(21)容纳并完全地定位在管状元件(3)内，但是过滤元件(21)的过滤表面区域(24)具有与管状元件(3)分离的部分从而允许循环流体经过并被过滤。

Description

制造过滤器的方法以及如此制造出的过滤器

技术领域

本发明涉及制造过滤器的方法以及如此制造出的过滤器，这种过滤器例如用于燃料、机油、溶液、添加剂的喷射器以及用于制动系统和传动系统等系统的常用流体。

背景技术

本说明书给出与应用于车辆或工业机械中的例如燃料或机油等液体的过滤有关的描述。然而，本发明还可应用于包括例如水等液体和例如医用气体等气体在内的常用流体的过滤的领域。

众所周知，在具有任何一种燃料供给的内燃机中，都存在一种将过滤器包含在向发动机的每个喷射器供给燃料的管路中的已知方法。这种过滤器还在用于给燃料补充添加剂的系统中使用，添加剂例如为尿素、商标名为Eolis的已知产品或者用于减少NOx排放物的其他添加剂。这样做是为了在管路中循环的流体(例如燃料或添加剂)中所包含的任何杂质到达喷射器之前阻挡并捕获杂质，这是由于如果杂质到达喷射器则会导致下述已知问题：例如，在柴油机中，喷射器可能会变得局部堵塞，从而造成燃料的不完全燃烧以及随后从上述系统排出未燃尽颗粒含量高的烟气。

在制动系统中，特别是ABS类型的制动系统中存在类似的问题，即，杂质存在于循环流体中，与在用于向喷射器供给燃料的上述系统中一样，通过将过滤器放置在制动流体管路中以捕捉上述杂质来解决上述问题。

最后，在传动系统(例如，双离合变速器中)的机油中也存在因杂质而引起的问题，上述杂质会妨碍传动装置的正确运转，从而阻止包括该系统的车辆或设备的安全、正确使用。

类似的问题存在于使诸如医用气体(例如氧气)等气体或其他流体(例如水)循环的供给线路中，其中，为了在过滤器的下游的使用目的(例如，在诸如啤酒等饮料的生产过程中)而要求流体特别地纯净。

关于燃料和机油的过滤，在各种专利文献中描述了能够为了上述目的而操作的过滤器：例如，US5335863、DE3718068和DE3939824描述了一种包括与单独过滤元件相关联的环形元件的过滤器，该过滤元件包括具有非常细微的颗粒尺寸或网眼的滤网，该滤网卷绕起来形成圆筒形状。这种过滤器还包括设置在过滤元件周围的外部支架或外部框架以加强过滤元件。

以本申请人的名义提出的EP916378描述了前述类型的一种过滤器，该过滤器包括由塑性材料制成的环形元件，该环形元件在内部设置有凸出部，该凸出部的间隔开的相邻侧边形成具有放射状构造的开口，在该开口中插入有过滤元件，该过滤元件从环形元件凸出。过滤元件是在表面上褶皱的类型，并且通过其皱褶部与前述凸出部的相互作用与环形元件刚性联接。过滤元件的这些皱褶形成滤槽。

更具体来说，通过将环形元件二次成型到过滤元件上来制造EP916378中所描述的过滤器。在这种制造工艺中，该过滤元件单独地制造，在该工序之后，将该过滤元件(至少局部地)放置在模具中，然后在该模具中引入固定的塑性材料，该塑性材料随后凝固并因而变为附着在过滤元件上从而形成该环形元件。

另外，过滤元件呈大致圆锥形并且如上所述从环形元件凸出。

尽管可以使用EP916378中所描述的制造工艺来制造在(装配有该过滤器的管路中的)循环流体的过滤方面高效的过滤器，然而需要单独地制造环形元件和过滤元件并且随后把它们联接在一起，同时还需要环形元件装配有金属套圈，并且需要过滤器(作为整体)具有能够与放置有过滤器的管路的壁相互作用的密封元件以便与该壁形成密封。

因此，已知的技术方案需要分别进行过滤器的两个主要部件(环形元件和过滤元件)的制造操作和随后的组装操作。因此，还需要设置大量的前述部件。总的来说，这会导致最终产品(过滤器)的销售成本的增加。

此外，由于过滤器由原本彼此分离的元件组成，所以在使用完成的过滤器的系统的制造或组装的任何阶段都可能会因元件的分离而出现问题。

最后，为了保持过滤元件的所需构造，同时防止在过滤元件的移动过程和塑性材料的成型过程中过滤元件被压碎，并且防止在该过滤元件向模具移动的过程中杂质、灰尘或其他物质沉积在该过滤元件上，需要特别注意过滤元件在模具中的定位以便与塑性材料二次成型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制造过滤器的方法，这种过滤器用于燃料、机油、溶液、添加剂的喷射器以及用于诸如制动系统、特别是ABS类型的制动系统和传动系统等系统的常用流体，所述常用流体为液体或气体，制造这种类型的过滤器的该方法与已知的制造方法和过滤器相比得以改进并且能够克服这些技术方案中的上述缺点。

特别地，本发明的目的在于提供一种上述类型的过滤器，该过滤器具有较低的制造成本，该过滤器在其制造过程中的操作是有限的并且其制造后的操作得以简化。

另一目的在于提供一种上述类型的过滤器，与已知的技术方案相比，该过滤器具有更大的机械刚度并且完全地被保护而免受外部冲击的影响。

本发明的又一目的在于提供一种上述类型的过滤器，该过滤器保证了过滤元件附接至支撑该过滤元件的元件。

这些目的和其他目的对于本领域的技术人员而言是显而易见的，并且可以通过根据本发明的过滤器来实现。

附图说明

为了便于理解本发明，仅仅借助于非限制性实例给出下列附图，在附图中：

图1示出从根据本发明的过滤器的上方看到的透视图；

图2示出图1所示过滤器的正视图；

图3示出沿着图1中的线3－3截取的视图；

图4示出沿着图2中的线4－4截取的视图；

图5示出从图1所示过滤器的下方看到的透视图；

图6示出从图1所示过滤器的上方看到的视图；

图7示出图1所示过滤器的单独部件的透视图；以及

图8示出从图1所示过滤器的部件的下方看到的透视图。

具体实施方式

参照上述附图，上述类型的过滤器一般以附图标记1表示，并且该过滤器包括本体2。该本体又包括由塑性材料制成的管状元件3，管状元件3在附图标记4处内部是中空的，并且具有均敞开的第一端6和第二端7。该中空的管状元件具有横截面可变的外表面，其横截面在靠近第一端6的第一部分8处较宽而在靠近第二端7的第二部分9处较窄。在图示实施例中，这些部分分别设置有能够容纳相应的密封元件(未示出)的凹部11和12。然而，在本发明的其他实施例中，可以不设置这些凹部，或者每个凹部可以容纳多于一个的密封元件(O形环)。

按照已知方式在所述元件或部分8、9和与过滤器1相关联的管路的壁(未示出)之间提供密封，这种管路例如是向内燃机的喷射器供给燃料(诸如汽油燃料或柴油燃料)的管路或者制动系统中的管路，过滤器1在这些管路中用以捕获在管路中循环的流体中的任何杂质。

第一端6具有被臂部或辐条17部分地遮挡的孔15，臂部或辐条17从第一端的边缘18(或接近该边缘的位置)延伸并连接至沿过滤器的本体2的纵向轴线W定位的中央体20。这些臂部或辐条17以相等的间隔(例如，在具有三个这样的部件的附图中，间隔是约120°；或者，如果有四个元件，则间隔是约90°；或者，如果有两个元件，则间隔是约180°)隔开并且限定与管状元件3(或过滤器1的本体2)的内部空腔4连接的局部开口15A。

另一方面，第二端7具有一个开口7A。存在于安置有过滤器1的管路中的流体能够通过开口7A和前述隔开的局部开口15A进入和离开管状本体2的空腔4。

在上述空腔4内设置有过滤元件21，过滤元件21在本实例中以轴线W为中心(但并非必须这样)，并且(穿过上述空腔4的)循环流体流冲击该过滤元件21，该过滤元件21能够捕获包含在循环流体中的任何杂质。这种类型的过滤元件包括本体22，在图中所示的实施例中，本体22具有锥形形状，具体地是截头圆锥形状；该本体具有平头端部23(与轴线W正交)，从平头端部23延伸有过滤壁24，过滤壁24设置为在自由端25处加宽(从而形成过滤器的截头圆锥形状)。该过滤壁是“褶皱状”的，因此包括能够增加过滤表面区域的多个皱褶27。当从元件21的外部观察时，在这些皱褶27之间限定有交替的翼片29和凹部28。在皱褶27下面，具体地在翼片29下面，设置有大致呈三角形的多个承托件30，承托件30从管状元件3的空腔4的壁32凸出，并且每个所述承托件30均具有锥形自由端34。这些皱褶抵靠在这些自由端上。这些承托件固定至皱褶27。

根据本发明，通过共同成型(co-moulding)来制造管状元件3和过滤元件21，即，通过完全在用于塑性材料的注射模具中执行一次成形操作来制造管状元件3和过滤元件21，从而使元件21完全地位于管状元件3的内部并紧固至管状元件3。应当指出的是：术语“共同成型”表示用于制造产品(过滤器1)的注射成型操作，该操作不需要将任何预先成形的元件引入到模具中以备随后将其紧固至塑性材料的外体。换言之，该术语表示如下成型操作：在该成型操作中，直接在模具中使最终产品的任何部件(在此情况下是管状元件3和过滤元件21)形成为所需形状，而不必将预先成形的部件引入模具中。

在共同成型操作之后，过滤元件21完全地位于管状元件的第一部分8中的空腔4内，并且该部分保护元件21免受过滤器1上的任何冲击的影响；该过滤元件21与管状元件3制成为一体，在(通过注射而执行的)成型之后，元件21在承托件30和中央体20处与管状元件3相关联。因而，过滤元件21完全地被保护而免受在安装于使用位置的过程中可能产生的任何冲击的影响。

由于定位成与过滤元件21的本体22的平头部23相邻的臂部17和中央体20存在于第一端6，所以与已知现有技术的技术方案相比、特别是与EP916378相比，管状元件3完全地围绕过滤元件21的各侧并且还保护过滤元件21免受在第一端6沿纵向轴线W的方向上可能产生的任何冲击的影响。

应当指出的是：尽管是共同成型，然而过滤元件21的(由壁24限定的)过滤表面区域中的许多部分与管状元件的(塑性)材料分离：管状元件3的仅一些部分36占据皱褶27中的一些凹部28，这些部分36朝向元件3的轴线W凸出并且这些部分36的数目与在管状元件3的第一端6处可见的臂部17的数目对应，也就是说，凹部的数目与上述臂部的数目相等。由于这些部分与壁24共同成型，所以这些部分固定至壁24。过滤表面区域或壁24的其余部分与材料分离，并且定位成与设置在管状元件3的第一端6处的局部开口15A相邻。

因而，尽管过滤元件21与管状元件3共同成型并且过滤元件21位于管状元件3内部从而在侧向受到该元件3的第一部分8的保护，然而仍存在最优自由表面区域，该最优自由表面区域用于对在空腔4内循环的流体进行过滤，同时仍允许该流体流向装配有过滤器1的系统的相应管路中的相应的喷射器、制动构件或传动构件。

凭借本发明，过滤器1真正地制成为一体，从而方便过滤器的运输以及在相应管路中的定位。由于共同成型，通过一次成型操作直接制造出过滤器1的部件，就没有必要为了将过滤元件引入到模具中而延缓该操作，这会使过滤器1的工业生产变慢。

根据本发明，按照下述方式执行利用共同成型操作制造过滤器1的方法：将网状部提供至模具中，该网状部例如呈扁平状且能够形成过滤元件21；或者通过将处于流体状态的材料注射到模具中而直接在模具中形成该网状部。在模具中，该网状部发生褶皱而成为所需形状(例如，通过图中的实例示出的截头圆锥形状)，并且在此之后，将塑性材料注射到模具中以便使管状元件3及其各个部分形成为由模具限定的形状。

共同成型操作随着从模具中取出完成的过滤器1而结束。

应当指出的是：管状元件3中的过滤元件的形状也可以是尖顶状，即，过滤元件仍朝向其两端中的(可以是封闭的或敞开的)一端呈锥形，或者是圆筒状并在一端处由中央体20封闭，如上所述，中央体20与两个或更多个臂部17相关联(臂部17优选但并非必须地等间隔隔开)。在圆筒状过滤元件的情况下，流体在通过开口15A从管状元件3中流出之前在穿过该过滤元件的(竖向)壁24的过程中被过滤。

最后，过滤元件受到管状元件的固有保护，从而使得不需要为管状元件添加任何其他部件(与环形凹部11和12中的密封元件分离的部件)，然而在当前已知的技术方案中需要这样做。

已经描述了本发明的一个实施例。然而，其他实施例也是可行的：例如，管状元件可以具有不变的横截面并且可以不像在上述图示实例中那样具有横截面不同的两个部分8和9；或者过滤元件21可以从上述位置旋转180°并且使其平头端部面向管状元件3的第二端7(而不是像附图中那样面向第一端6)。再者，该过滤元件还可以不对称地定位在元件3中。另外，过滤器可以适用于任何流体，无论流体是液体还是气体。本发明的这些变型也被认为落入由所附的权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种用于制造过滤器(1)的方法，所述过滤器包括管状元件(3)，所述管状元件(3)由塑性材料制成、在相反两端敞开并且内部中空，在所述管状元件(3)的内部空腔(4)的一个壁(32)上具有彼此隔开的多个凸出部(30)，这些凸出部与褶皱式的过滤元件(21)的皱褶(27)的部分相互作用，所述过滤元件(21)与所述管状元件相关联并能够对循环通过所述管状元件的流体进行过滤，所述过滤元件具有过滤表面区域，其特征在于，做好准备以便执行下述操作：在用于塑性材料的注射模具中制造所述过滤元件(21)；在制造出所述过滤元件(21)之后，注射熔化的塑性材料，该熔化的塑性材料在受到冷却之后能够形成所述管状元件(3)；以及从所述注射模具中取出得到的过滤器(1)，所述过滤元件(21)和所述管状元件(3)通过共同成型来形成单一整体，在成型之后，所述过滤元件(21)包括本体(22)，所述本体(22)完全地容纳在所述管状元件(3)的所述内部空腔(4)内，所述过滤元件的所述过滤表面区域具有与所述管状元件(3)分离的部分，从而允许在所述管状元件(3)的所述内部空腔(4)内循环的流体经过并被过滤，所述管状元件(3)具有设置在所述过滤元件(21)周围并容纳所述过滤元件(21)的第一部分(8)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将处于流体状态的材料注射到所述注射模具中而在所述注射模具中直接获得形成所述过滤元件(21)的网状部，在该形成的步骤之后，将塑性材料注射到所述注射模具中以便在由所述注射模具限定的空间内形成所述管状元件(3)及其各个部分，在共同成型操作结束时，从所述注射模具中取出完成的过滤器(1)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述过滤器(1)用于燃料或机油的喷射器以及用于制动系统和/或传动系统的常用流体。

4.一种过滤器(1)，所述过滤器(1)包括管状元件(3)，所述管状元件(3)由塑性材料制成、在相反两端敞开并且内部中空，在所述管状元件(3)的内部空腔(4)的一个壁(32)上具有彼此隔开的多个凸出部(30)，这些凸出部与褶皱式的过滤元件(21)的皱褶(27)的部分相互作用，所述过滤元件(21)与所述管状元件相关联并能够对循环通过所述管状元件的流体进行过滤，所述过滤元件(21)具有过滤表面区域，其特征在于，所述过滤元件(21)和所述管状元件(3)通过共同成型来形成单一整体，所述过滤元件(21)包括本体(22)，所述本体(22)完全地容纳在所述管状元件(3)的所述内部空腔(4)内，所述过滤元件的所述过滤表面区域具有与所述管状元件(3)分离的部分，从而允许在所述管状元件(3)的所述内部空腔(4)内循环的流体经过并被过滤，所述管状元件(3)具有设置在所述过滤元件(21)周围并容纳所述过滤元件(21)的第一部分(8)。

5.根据权利要求4所述的过滤器，其特征在于，所述管状元件的所述第一部分(8)靠近所述管状元件的敞开的第一端(6)并与所述第一端(6)的开口(15)相邻，并且为所述过滤元件设置有保护元件。

6.根据权利要求5所述的过滤器，其特征在于，所述保护元件是至少两个臂部(17)，所述臂部从所述管状元件(3)延伸并终止于中央体(20)，所述中央体定位成与插入所述管状元件的所述内部空腔(4)中的所述过滤元件(21)相邻。

7.根据权利要求4所述的过滤器，其特征在于，所述过滤元件(21)沿着所述管状元件的纵向轴线(W)以关于所述纵向轴线对称或不对称的方式定位，所述过滤元件(21)的所述本体(22)呈锥形形状并以所述纵向轴线(W)为中心。

8.根据权利要求6所述的过滤器，其特征在于，所述过滤元件(21)的所述本体(22)具有与所述管状元件(3)的纵向轴线(W)正交的平头部(23)，从所述平头部(23)的一个边缘延伸有过滤壁(24)，所述过滤壁(24)形成所述过滤元件(21)的所述过滤表面区域，所述过滤壁(24)呈褶皱状并在自由端(25)处加宽，使得所述过滤壁(24)具有多个皱褶(27)，所述皱褶形成与所述管状元件(3)的所述凸出部(30)相互作用的部分，所述皱褶的与所述凸出部(30)相互作用的这些部分固定至这些凸出部(30)，所述平头部(23)定位成与所述中央体(20)相邻，所述中央体构成所述过滤元件(21)的保护装置中的一者，所述平头部紧固至所述中央体(20)。

9.根据权利要求8所述的过滤器，其特征在于，所述平头部(23)能够面向所述管状元件(3)的所述相反两端中的任一端。

10.根据权利要求8所述的过滤器，其特征在于，在所述皱褶(27)之间形成有交替的翼片(29)和凹部(28)，所述管状元件(3)具有朝向纵向轴线(W)凸出并与形成保护元件的所述臂部(17)对应的部分(36)，所述管状元件(3)的与所述臂部(17)对应的这些部分(36)插入这些皱褶的所述凹部(28)中的一些凹部中，所述管状元件(3)的与所述臂部(17)对应的所述部分(36)和所述臂部(17)与这些凹部对应地固定至所述过滤壁(24)或过滤表面。

11.根据权利要求6所述的过滤器，其特征在于，所述过滤元件具有圆筒形状并沿着所述管状元件(3)的纵向轴线(W)设置，所述过滤元件具有竖向的过滤壁(24)和由所述中央体(20)封闭的端部，所述竖向的过滤壁(24)局部与所述管状元件(3)分离。

12.根据权利要求4-11中的任一项所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器(1)用于燃料或机油的喷射器以及用于制动系统和/或传动系统的常用流体，所述常用流体为液体或气体。

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