CN107530600B - 过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过滤装置，包括具有过滤器头(3)、过滤器罐(7)和可拆卸壳体盖部(51)的过滤器壳体(1)以及旁通阀装置，所述过滤器壳体容纳过滤元件(13)，该过滤元件分离未滤液侧(15)和滤液侧(17)，所述旁通阀装置具有阀关闭元件(65)，该阀关闭元件通过关闭弹簧(69)被预紧到贴靠在阀座部(74)上的关闭位置并且在过滤元件(13)堵塞时到达这样的位置，在该位置，阀关闭元件释放从未滤液侧(15)到滤液侧(17)的流体路径以便绕开过滤元件(13)，其特征在于，所述阀关闭元件(65)和关闭弹簧(69)设置在盖部(51)上并且阀座部(74)位于过滤元件(13)的元件罩(43)上，元件罩具有容纳部(45)，该容纳部构成用于过滤元件(13)的过滤材料(27)的面对盖部(51)的端部的围封部。

Description

过滤装置

技术领域

本发明涉及一种过滤装置，其包括具有过滤器头、过滤器罐和可拆卸壳体盖部的过滤器壳体以及旁通阀装置，所述过滤器壳体容纳过滤元件，该过滤元件将未滤液侧与滤液侧分离，所述旁通阀装置具有阀关闭元件，该阀关闭元件通过关闭弹簧被预紧到贴靠在阀座部上的关闭位置并且在过滤元件堵塞时到达这样的位置，在该位置，所述阀关闭元件释放从未滤液侧到滤液侧的流体路径以便绕开过滤元件。

背景技术

这类过滤装置是现有技术并且可在市场上自由获得其各种实施方式。为了在大量已知的这种装置中仅列举一个示例，例如参见EP2249941B1。当这类过滤装置用于如液压系统的技术设备中时，相关设备的运行安全性主要取决于过滤装置的功能。为了防止在过滤元件堵塞时(此时过滤元件的过滤材料装载了过量的从流体中清除的污垢颗粒)出现严重的运行故障，旁通阀装置构成一种安全装置，其作为紧急措施提供绕开堵塞的过滤材料的流体路径。鉴于所使用的这种过滤装置件数较多，这种过滤装置带来的制造成本构成重要的经济因素。

发明内容

鉴于该问题，本发明的任务在于提供一种开头所提类型的过滤装置，其特点在于简单、可特别低成本制造的结构。

根据本发明，所述任务通过具有权利要求1全部特征的过滤装置来解决。

根据权利要求1的特征部分，本发明的重要特征在于，所述阀关闭元件和关闭弹簧设置在盖部上并且阀座部位于过滤元件的元件罩上，该元件罩具有容纳部，该容纳部构成用于过滤元件的面对盖部的端部的围封部。通过使阀座部形成在过滤元件的元件罩上，旁通阀装置可以简单的方式以较低的材料费用实现。由于在这种过滤装置中生产成本的不小比例落在了旁通阀装置的构造上，因此整个过滤装置可相应低成本地制造。

在特别有利的实施方式中，所述阀关闭元件由空心柱体构成，其空腔在一个端部上通过底部封闭，在该底部上支撑位于空腔中的压缩弹簧的一个端部，该压缩弹簧的另一端部支撑在盖部上。

在此优选可这样设置，为了形成一种用于旁通阀装置的阀壳体，在盖部上设置朝向过滤元件的方向突出的、圆柱形构造的导向壁，所述空心柱体以其外壁沿该导向壁被导向。

此外，优选可这样设置，所述空心柱体在通过底部封闭的端部外侧上具有环绕的接触斜面，所述接触斜面构成阀锥，该阀锥在所述压缩弹簧的作用下在正常的过滤运行中与元件罩上的阀座部保持密封接触。

在特别有利的实施例中，所述过滤元件的元件罩在用于过滤材料的相面对端部的围封部上具有呈平面圆环形状的容纳部，在该圆环的内圆周上连接有沿轴向延伸到过滤元件的构成未滤液侧的内侧中的导向部，阀座部构造在所述导向部上。

所述导向部优选可具有空心锥体的形状，该空心锥体以其具有开口的变细端部延伸到过滤元件的内侧中并且在其开口边缘上构成阀锥的密封棱边。在旁通阀打开时，流体路径因此通过空心锥体延伸向容纳部的上侧并且越过容纳部延伸向过滤材料的构成滤液侧的外侧。

为了增强结构，空心锥体可在内圆周侧具有由突出的导向肋构成的肋圈。

在特别有利的实施例中，由均匀分布的肋构成的另一肋圈包围所述元件罩的圆环形容纳部的外圆周，所述肋作为位于空心锥体中的肋的延长部构造成板状并且以其平面沿径向方向延伸并且构成用于圆环形容纳冠的支架，所述容纳冠与容纳部隔开轴向距离并且与其余过滤元件的外侧隔开径向距离。

如此构造的容纳冠可在其外圆周上被具有U形成型横截面的成型密封件包围，该成型密封件的一个成型腿形成相对于盖部的密封并且该成型密封件的成型接片和另一成型腿形成容纳冠和过滤器头之间的密封。特别有利的是由此通过一个唯一的密封装置结合通常封闭元件罩的通往过滤元件内腔的开口的旁通阀形成未滤液侧和滤液侧之间的整体密封。

所述容纳部、肋、容纳冠和导向部可彼此一体连接地构成元件罩。

作为附加于旁通阀装置的另外的安全装置，可设置压差测量装置，其优选补充有光学分析单元并且借助在过滤材料上形成的压力降标示过滤材料的运行状态。

附图说明

下面参考附图所示实施例详细说明本发明。附图如下：

图1为本发明过滤装置的一种实施例的示意简化透视立体图以及沿纵向的剖视图并且缩短地示出；

图2为该实施例的具有过滤器头的端部区域的纵剖面图，其相对于图1以放大比例、沿纵向截断并且相对于图1旋转了90°地示出。

具体实施方式

参考附图，通过所谓的油箱内过滤装置的示例来说明本发明，在其中过滤器壳体1包括过滤器头3，在该过滤器头上设有外侧的法兰部件5。借助这些法兰部件，过滤器壳体1可安装在储存容器或油箱(未示出)的上壁开口的边缘上，使得与过滤器头3的下端部连接的过滤器罐7沿垂直方向延伸到油箱内部。在此这样确定在图1和2中缩短示出的过滤器罐7的长度，使得过滤器罐7的下端部9低于运行中预期的最低液位、如液压油。在设计为油箱内过滤装置时，在所示示例中呈相对薄壁的圆柱体形式的过滤器罐7通过翻边11固定在过滤器头3上。当然，本发明不仅可用于油箱内过滤装置，而且也可同样有利地用于其它过滤装置。

在过滤运行中流体可从可更换地容纳在壳体1中的过滤元件13的构成未滤液侧的内侧15穿流到其构成滤液侧的外侧17，为了该过滤运行，在过滤器罐7的下端部9上设置流入壳体19，该流入壳体在其通往过滤元件13内侧15的上开口21上构成径向向外延伸的底部23，该底部的圆周边缘25嵌入过滤器罐7的下端部9中并且卷边。过滤元件13在其空心柱形的过滤材料27的下端部上具有端罩29，该端罩借助端部侧的环状体31嵌入流入壳体19的开口21中。设置在端罩29的中央通道35上的止回阀33打开，以便流体从流入壳体19入口27流向过滤元件13内侧15的流动。

在从内向外穿过过滤材料27的过滤过程中，过滤材料27通过外套39支撑以便抵抗流动力，该外套具有例如呈钻孔形式的穿孔并且构成一种外部支撑管。代替具有钻孔的外套，也可设置栅格结构或类似物。为了使滤液从外侧17排到油箱内部，在过滤器罐7中构造窗口41。根据在油箱内过滤器中常见的现有技术，所述窗口41并非设置在过滤器罐7的整个长度上，而是仅设置在选择的表面区域中。例如窗口41可根据在这方面由EP 2249941 B1提出的教导匹配于油箱的运行液位这样设置，使得可能存在于净化流体中的气泡可被分离和/或收集以便排出。

由图2可清楚地看出，过滤元件13在其面对壳体盖部51(该盖部可借助螺钉53可拆卸地安装在过滤器头3上)的上侧上具有特殊构造的元件罩43，所述元件罩由塑料材料注塑成型。但元件罩43也可由金属板或铝压铸件制成。作为中央组成部分，元件罩43具有呈平面圆环形式的容纳部45，该容纳部如在过滤元件端罩中常见的那样构成用于过滤材料27的相面对端部的围封部。由均匀分布的板状肋47a构成的肋圈包围容纳部45的外圆周，所述肋的平面沿径向方向延伸并且构成用于圆环形容纳冠49的支架，所述容纳冠与容纳部45隔开轴向距离并且与其余过滤元件13的外侧隔开径向距离。在容纳部45的下侧上在其内圆周上连接有导向部52，该导向部具有空心锥体的形状，该空心锥体以其变细端部54沿轴向延伸到过滤元件13的内侧15中并且在下边缘上终止于径向向内突出的凸起55中。肋47在容纳部45下方沿导向部52的内侧作为另一由肋47构成的肋圈延续，所述肋径向向内突出并且从容纳部45的下侧延伸直至导向部52下端部54上的凸起55。

由图2可清楚地看到，容纳冠49的圆周边缘被成型密封件57包围，该成型密封件具有U形横截面并且以其上成型腿59与盖部51形成密封，而下成型腿61以及延伸在成型腿59和61之间的成型接片64形成相对于过滤器罐7的密封。成型密封件57因此形成位于油箱壁上方的整个流体系统相对于环境的密封。

在盖部51的下侧设有导向壁63，该导向壁63以圆柱体的形式同轴地伸入由元件罩43的导向部52构成的空心锥体内侧。导向壁63构成一种阀壳体，在其中旁路阀装置的阀关闭元件可移动地被导向。阀关闭元件由空心柱体65构成，其空腔在一个端部上通过底部67封闭，在该底部上支撑有设置在空腔中的压缩弹簧69，压缩弹簧的另一端部在从盖部51轴向突出的销71上对中。构成阀关闭元件并且通过压缩弹簧69朝向图2所示的关闭位置预紧的空心柱体65在通过底部67封闭的端部上在外侧构成环绕的接触斜面，该接触斜面构成阀锥73，该阀锥在压缩弹簧69的作用下在正常的过滤运行中与阀座部密封接触，该阀座部由在导向部52的凸起55的内边缘上的密封棱边74构成。当过滤元件13的过滤材料27阻塞并且在构成未滤液侧的内侧15压力相应升高并且阀锥73由此抬起时，在导向部52内部沿肋47向容纳部45上侧形成旁通流体路径并且由此其越过容纳部45延伸向位于过滤材料27外侧17上的滤液侧的外侧。

包括容纳部45、肋47、容纳冠49和导向部52在内一体构造的元件罩43通过固定夹75完整化，该固定夹可折叠地锚固于由肋47a构成的肋圈上并且在安装和拆卸时简化过滤元件13的操作。此外，设有压差测量装置77，其基于过滤运行中在过滤材料27上产生的压力降显示过滤元件13的运行状态。测量装置77具有测量壳体79，该测量壳体在接口区域81中被拧入过滤器头3的壁中。弹簧加载的测量活塞82位于测量壳体79中，该测量活塞的一个端面被加载未滤液侧的瞬时压力并且其另一端面被加载滤液侧的瞬时压力。为了提供滤液侧的瞬时压力，测量壳体79在邻接外侧(滤液侧)的端部上具有通道83。未滤液侧的压力从内侧15经由通道导向装置到达测量壳体79，该通道导向装置包括在元件罩43上沿一个肋47a延伸的垂直通道区段84和一个通向形成于盖部51和过滤器头3之间的空间89的水平通道区段85，从该空间所述压力经由壁开口到达测量壳体79中。为了显示测量活塞82的相应于压差的活塞位置，在测量壳体79的外端部上连接有分析单元87，该分析单元例如提供光学信号。

容纳冠49直至构成密封棱边的凸起55被设计成这样的构件，其优选作为整体构成过滤元件的组成部分。通过将所述构件49直至密封棱边55设计为连续构件，尽管过滤元件本身或其它另外的构件上可能存在制造公差，在旁通阀上始终出现相同的打开压力，这相对于其它解决方案构成很大的优点。另外，用于旁通阀的容纳壳体除了上述区域也可设计为多件式的。

Claims (20)

1.过滤装置，包括：

过滤器壳体(1)，该过滤器壳体具有过滤器头(3)、过滤器罐(7)和可拆卸的壳体盖部(51)；

在过滤器壳体内的过滤元件(13)，该过滤元件将未滤液侧(15)与滤液侧(17)分离并且具有位于该过滤元件上的元件罩(43)，该元件罩构成用于过滤元件(13)的过滤材料(27)的面对壳体盖部(51)的端部的围封部；

旁通阀，所述旁通阀具有阀关闭元件(65)，该阀关闭元件通过关闭弹簧(69)被预紧到所述旁通阀的关闭位置，在该关闭位置中阀关闭元件贴靠在阀座部上，在过滤元件(13)堵塞时所述旁通阀释放从未滤液侧(15)到滤液侧(17)的流体路径以便绕开过滤元件(13)，所述阀关闭元件(65)和关闭弹簧(69)设置在壳体盖部(51)上并且阀座部(74)位于所述元件罩(43)上；

在所述元件罩(43)上的圆环形的容纳部(45)，在该容纳部上连接有导向部，该导向部是空心锥体(52)，该空心锥体在该容纳部的内圆周侧具有由突出的导向肋(47)构成的第一肋圈；以及

由均匀分布的板状肋(47a)构成的第二肋圈，该第二肋圈包围所述元件罩(43)上的圆环形的容纳部(45)的外圆周，所述板状肋形成空心锥体的导向肋(47)的延长部并且以所述板状肋的平面沿径向方向延伸并且构成用于圆环形的容纳冠(49)的支架，该容纳冠与所述容纳部(45)隔开轴向距离并且与过滤元件(13)的其余部分的外侧隔开径向距离。

2.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述阀关闭元件具有空心柱体，该空心柱体的空腔在一个端部上通过底部(67)封闭，所述关闭弹簧是压缩弹簧，在该底部上支撑压缩弹簧的一个第一端部，该压缩弹簧的一个第二端部支撑在壳体盖部(51)上。

3.根据权利要求2所述的过滤装置，其特征在于，所述壳体盖部(51)具有朝向过滤元件(13)的方向突出的、圆柱形构造的导向壁(63)，所述空心柱体以其外壁沿该导向壁被导向。

4.根据权利要求2所述的过滤装置，其特征在于，所述空心柱体在其通过底部(67)封闭的端部的外侧具有环绕的接触斜面，所述接触斜面构成阀锥(73)，该阀锥在所述压缩弹簧的作用下与所述元件罩(43)上的阀座部(74)保持密封接触。

5.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，容纳部(45)在元件罩上位于所述围封部上，该容纳部是平面的圆环，在该容纳部的内圆周上连接有所述导向部，该导向部沿轴向延伸到过滤元件(13)的构成未滤液侧的内侧(15)中，阀座部(74)构造在所述导向部上。

6.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，该空心锥体(52)以其具有开口的变细端部(54)延伸到过滤元件(13)的内侧(15)中，该开口的边缘(55)构成所述阀关闭元件的密封棱边。

7.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述容纳冠(49)在其外圆周上被具有U形成型横截面的成型密封件(57)包围，该成型密封件的一个第一成型腿(59)形成相对于壳体盖部(51)的密封并且该成型密封件的成型接片(64)和一个第二成型腿(61)形成容纳冠(49)和过滤器头(3)之间的密封。

8.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述容纳部(45)、板状肋、容纳冠(49)和导向部彼此一体连接地构成所述元件罩(43)。

9.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，压差测量装置(77)与过滤器壳体连接。

10.根据权利要求7所述的过滤装置，其特征在于，压差测量装置(77)补充有光学分析单元(87)。

11.过滤装置，包括：

过滤器壳体(1)，该过滤器壳体具有过滤器头(3)、过滤器罐(7)和可拆卸的壳体盖部(51)；

在过滤器壳体内的过滤元件(13)，该过滤元件将未滤液侧(15)与滤液侧(17)分离并且具有位于该过滤元件上的元件罩(43)，该元件罩构成用于过滤元件(13)的过滤材料(27)的面对壳体盖部(51)的端部的围封部；

旁通阀，所述旁通阀具有阀关闭元件(65)，该阀关闭元件通过关闭弹簧(69)被预紧到所述旁通阀的关闭位置，在该关闭位置中阀关闭元件贴靠在阀座部上，在过滤元件(13)堵塞时所述旁通阀释放从未滤液侧(15)到滤液侧(17)的流体路径以便绕开过滤元件(13)，所述阀关闭元件(65)和关闭弹簧(69)设置在壳体盖部(51)上并且阀座部(74)位于所述元件罩(43)上；

在所述元件罩(43)上在围封部上的平面圆环形的容纳部(45)，在该容纳部的内圆周上连接有导向部，该导向部沿轴向延伸到过滤元件(13)的构成未滤液侧的内侧中，阀座部(74)位于所述导向部上，该导向部是空心锥体(52)，该空心锥体以其具有开口的变细端部(54)延伸到过滤元件(13)的内侧中，该开口的边缘(55)构成所述阀关闭元件的密封棱边。

12.根据权利要求11所述的过滤装置，其特征在于，所述阀关闭元件具有空心柱体，该空心柱体的空腔在一个端部上通过底部(67)封闭，所述关闭弹簧是压缩弹簧，在该底部上支撑压缩弹簧的一个第一端部，该压缩弹簧的一个第二端部支撑在壳体盖部(51)上。

13.根据权利要求12所述的过滤装置，其特征在于，所述壳体盖部(51)具有朝向过滤元件(13)的方向突出的、圆柱形构造的导向壁(63)，所述空心柱体以其外壁沿该导向壁被导向。

14.根据权利要求12所述的过滤装置，其特征在于，所述空心柱体在其通过底部(67)封闭的端部的外侧具有环绕的接触斜面，所述接触斜面构成阀锥(73)，该阀锥在所述压缩弹簧的作用下与所述元件罩(43)上的阀座部(74)保持密封接触。

15.根据权利要求11所述的过滤装置，其特征在于，所述空心锥体在内圆周侧具有由突出的导向肋(47)构成的第一肋圈。

16.根据权利要求15所述的过滤装置，其特征在于，由均匀分布的板状肋(47a)构成的第二肋圈包围所述元件罩(43)上的容纳部(45)的外圆周，所述板状肋形成空心锥体的导向肋(47)的延长部并且以所述板状肋的平面沿径向方向延伸并且构成用于圆环形容纳冠(49)的支架，该容纳冠与容纳部(45)隔开轴向距离并且与过滤元件(13)的其余部分的外侧隔开径向距离。

17.根据权利要求16所述的过滤装置，其特征在于，所述容纳冠(49)在其外圆周上被具有U形成型横截面的成型密封件(57)包围，该成型密封件的一个第一成型腿(59)形成相对于壳体盖部(51)的密封并且该成型密封件的成型接片(64)和一个第二成型腿(61)形成容纳冠(49)和过滤器头(3)之间的密封。

18.根据权利要求16所述的过滤装置，其特征在于，所述容纳部(45)、板状肋、容纳冠(49)和导向部彼此一体连接地构成所述元件罩(43)。

19.根据权利要求11所述的过滤装置，其特征在于，压差测量装置(77)与过滤器壳体连接。

20.根据权利要求19所述的过滤装置，其特征在于，压差测量装置(77)补充有光学分析单元(87)。

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