CN108136294B - 具有阀单元的流体过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体过滤器（1），其具有壳体（2）、具有流体进口（21）和流体出口（22）、具有形成所述流体出口（22）的中心的竖管（4）、具有插装到所述竖管（4）上的滤芯（3）并且具有布置在所述竖管（4）的外周处的阀单元（5），其中，所述阀单元（5）具有阀座（50）、在所述竖管（4）的轴向上能够运动的阀体（53）、在所述竖管（4）上被引导的、在阀关闭方向上预加载所述阀体（53）的阀弹簧（57）和安置在所述竖管（4）处的阀弹簧支座（56）。根据本发明的流体过滤器（1）的特征在于，所述阀体（53）由弹性体本体形成，并且在所述阀弹簧（57）与所述阀体（53）之间布置有阀中间环（55），所述阀中间环在所述竖管（4）上能够轴向运动地被引导。

Description

具有阀单元的流体过滤器

本发明涉及一种流体过滤器，其具有壳体、具有流体进口和流体出口、具有形成所述流体出口的中心的竖管、具有插装到所述竖管上的滤芯并且具有布置在所述竖管的外周处的阀单元，其中，所述阀单元具有阀座、在所述竖管的轴向上能够运动的阀体、在所述竖管上被引导的、在阀关闭方向上预加载所述阀体的阀弹簧和安置在所述竖管处的阀弹簧支座。

由WO 2015/036 107 A1已知开头提到的类型的流体过滤器。对于本发明而言，从这种已知的现有技术出发，提出下述任务：改良形成该流体过滤器的一部分的阀单元的功能性。

该任务的解决方案按照本发明成功地用开头所提到的类型的流体过滤器来实现，该流体过滤器的特征在于，所述阀体由弹性体本体形成，并且在所述阀弹簧与所述阀体之间布置有阀中间环，所述阀中间环在所述竖管上能够轴向运动地被引导。

利用本发明有利地为所述流体过滤器提供阀单元，所述阀单元一方面在关闭状态中具有非常好的密封性，另一方面持久地运行可靠并且耐磨损。

形成所述阀体的弹性体本体优选具有扁平的圆环盘形状，这导致产生有利地低的结构高度。

在另一种构型方案中优选设置，所述阀座被实施具有穿过这个阀座伸展的阀开口；所述滤芯通过具有上端板和下端板的过滤材料体形成，所述上端板和所述下端板在端侧围住所述过滤材料体；所述下端板具有中心的开口；在所述下端板的下侧面处成形有环绕的挤压轮廓，借助于所述环绕的挤压轮廓所述滤芯在其安装到所述流体过滤器的状态中在位于所述阀开口之外的区域中预紧所述阀体；并且所述阀中间环利用其外周在所述中心的开口的内周处和/或在所述环绕的挤压轮廓的内周处能够轴向运动地被引导。由此，一方面所述阀体牢固地保持在所述阀座上，另一方面在该阀中间环轴向运动时确保特别功能可靠地引导该阀中间环，并且可靠地阻止该阀中间环的倾斜或者卡住。

为了保证所述阀中间环与所述阀弹簧之间的可靠的共同作用，优选设置，所述阀中间环在其面向所述阀弹簧的侧面处具有弹簧贴靠面，所述弹簧贴靠面形状上适配于所述阀弹簧的面向所述阀中间环的端部。

为了在所述阀中间环与所述阀体之间也确保可靠的并且同时保护所述阀体的共同作用，进一步优选地设置，所述阀中间环在其面向所述阀体的侧面处具有阀体贴靠面，所述阀体贴靠面形状上适配于所述阀体的面向所述阀中间环的侧面。

在运行该流体过滤器时，为了使所述阀中间环能够在阀开口方向上不无意地从其引导中运动出来并且因此失去其引导，而设置，所述阀中间环在其阀体贴靠面的高度上具有径向向外凸出的凸缘，所述凸缘利用所述下端板的下侧面在阀开口方向上形成用于所述阀中间环的移动止挡部。因此，有助于实现非常可靠的阀功能。

在阀单元打开时，为了确保流体尽可能低阻力地流出，本发明建议，所述阀中间环在其轴向端部之间的区域中具有穿孔。这些穿孔允许所述流体在径向上通过所述阀中间环流动，并且因此低阻力地流出。

为了进一步为从被打开的阀单元的流出侧流出的流体减小流动阻力，建议，所述阀中间环抗扭转地在所述竖管上被引导，并且在所述竖管中，通道开口与在所述阀中间环中的穿孔叠合地布置。

在所述竖管上的阀中间环的、先前提到的抗扭转强度优选通过下述方式实现：所述竖管在其外周处具有第一成型元件，所述阀中间环在其内周处具有第二成型元件，并且所述成型元件相互共同作用地形成所述阀中间环相对于所述竖管的抗扭转结构。

在另一种构型方案中，优选地，所述成型元件在两侧通过布置轴向伸展的、径向凸出的肋或者连接片或者凸耳来形成。在这种实施方案中，所述成型元件能够以简单的方式来制造并且在此在其功能方面是可靠的。

替代前述构型方案地，在另一种构型方案中，所述成型元件在一侧通过布置轴向伸展的、径向凸出的肋或者连接片或者凸耳，在另一侧通过布置轴向伸展的、径向凹进的槽或者凹部来形成。

为了简单地并且成本有利地制造根据本发明的流体过滤器，有利的是，所述第一成型元件与所述竖管一体地实施，所述第二成型元件与所述阀中间环一体地实施。

在此，优选地，所述竖管和所述阀中间环是塑料制成的注塑件，这允许特别成本有利的批量生产。

为了在该滤芯堵塞的情况下也能够将至少还未被过滤的流体输送给一装置，该装置被供给以在所述流体过滤器中被过滤的流体，根据本发明进一步地设置，所述阀单元是或者包括过滤器旁通阀。

为了在启动时将直接过滤的流体输送给连接在所述流体过滤器之后的装置，有利的是，在配属的装置停止时避免该流体过滤器的空转。鉴于此，本发明建议，所述阀单元除了包括所述过滤器旁通阀以外还包括止回阀。

最后，为根据本发明的流体过滤器设置，所述弹性体本体不仅形成所述过滤器旁通阀的、还形成所述止回阀的阀体。因此，实现了高集成度，所述高集成度保持所需零件的数量较低，并且因此保持生产和装配成本较低。

附图说明

下面根据附图阐述本发明的实施例。附图示出：

图1 在纵剖面中的在安装到连接法兰处的状态中的流体过滤器，

图2 在侧视图中的具有阀单元的流体过滤器的竖管，

图3 在斜上方视角中的作为图2中的阀单元的部件的、作为单个零件的阀中间环，

图4 在根据图2中的剖切线IV-IV的横截面中的竖管和阀单元，

图5 在根据图2中的剖切线V-V的横截面中的竖管和阀单元。

在下面的附图说明中，不同的附图中的相同的部件始终设有相同的附图标记，因而不必重新对每张附图中的所有附图标记进行解释。

图1示出在纵剖面中的在安装到例如内燃机处的连接法兰6的状态中的流体过滤器1。所述流体过滤器1包括杯状的下方敞开的壳体2、能够更换地布置在其中的空心柱状的滤芯3、中心的竖管4和布置在该壳体2的下部区域中的阀单元5作为主要部件。

所述壳体2在其上部中在中心具有螺纹23，所述螺纹与布置在该竖管4的上端部区域41处的螺纹43旋紧。所述壳体2在其下端侧上具有环绕的密封件20，所述密封件在图1所示的安装到所述连接法兰6处的状态中相对于该连接法兰6的环绕的密封面60密封所述壳体2。所述竖管4在其下端部区域42中具有螺纹44，所述螺纹旋入到在所述连接法兰6中心的螺纹接口64中。

所述竖管4在其位于所述端部区域41、42之间的区域40中具有多个通道开口45、49，所述通道开口用于将流体从所述流体过滤器1中导出到在该竖管4内部的流体出口22中。

所述滤芯3由空心柱状的过滤材料体30构成，所述过滤材料体在端侧被上端板31和下端板32围住。在该过滤材料体30内部布置有空心柱状的支撑格栅33，在运行该流体过滤器1时，所述支撑格栅保护所述过滤材料体30防止断裂。在该流体过滤器1的运行预备的状态中，所述滤芯3插装到所述中心的竖管4上。

所述阀单元5具有在其基本形状中呈圆环盘状的阀座50，所述阀座密封地处在所述竖管4上，并且在径向外侧支撑在该连接法兰6的密封面60处。阀开口51穿过所述阀座50伸展，所述阀开口与实施为弹性体盘的阀体53、能够轴向运动地在所述竖管4上被引导的阀中间环55、在关闭方向上预加载所述阀中间环55的阀弹簧57和在轴向上固定地布置在所述竖管4上的阀弹簧支座56一起形成过滤器旁通阀5’。

布置在所述阀弹簧57与所述阀体53之间的阀中间环55在其面向该阀弹簧57的下端部的侧面处具有形状配合的弹簧贴靠面55’，在其面向所述阀体53的侧面处具有形状配合的阀体贴靠面55’’。所述贴靠面55’和55’’负责该过滤器旁通阀5’的、参与的元件的可靠的共同作用，其中，尤其确保，由弹性体构成的阀体53不直接接触由钢制成的阀弹簧57。因此，一方面导致产生该过滤器旁通阀5’在其关闭位置中的良好密封性，另一方面导致柔和地并且在周向上均匀地以该阀弹簧57的、在阀关闭方向上作用的力加载该阀体53。

所述滤芯3在其安装到所述流体过滤器1中的状态中借助于成形在其下端板32的下侧面处的、环绕的挤压轮廓在位于所述阀开口51之外的区域中预紧所述阀体53。

该阀单元5的径向外侧的部分形成止回阀5’’，流体进口21穿过所述止回阀伸展，以便将待过滤的流体导入到所述流体过滤器1中。

在该流体过滤器1正常运行时，待过滤的流体通过径向外侧的流体进口21流入到所述流体过滤器1中，在径向上从外向内流经该滤芯3的过滤材料体30，然后通过所述通道开口45、49进入到所述中心的竖管4中，该竖管的内部形成所述流体出口22。

当流经所述过滤材料体30的流体的流动因为流动阻力（例如由于污物颗粒的累积）变大而减小时，在该流体过滤器1的未处理侧与净化侧之间的流体的压差打开所述过滤器旁通阀5’。在此，所述阀体53和所述阀中间环55克服该阀弹簧57的力被从所述阀座50上抬起，由此释放所述阀开口51。为了确保绕开所述滤芯3的流体流以小的流动阻力流出，在所述阀中间环55中设置有穿孔59，所述穿孔与在所述中心的竖管4中的通道开口49叠合。

为了使所述穿孔59在该流体过滤器1的运行中一直保持与在所述中心的竖管4中的通道开口49叠合，在该竖管4的外周处布置有第一成型元件48，在该阀中间环55的内周处布置有第二成型元件58，所述第一成型元件和第二成型元件在防止扭转的意义上共同作用，但是允许该阀中间环55相对于所述竖管4的轴向运动。

该滤芯3的下端板32具有中心的开口34，围绕所述中心的开口在该下端板32的下侧面处成型有环绕的环形的挤压轮廓35。所述阀中间环55贯穿所述开口34延伸，并且在这里利用其外周在该中心的开口34的内周处和在该环绕的挤压轮廓35的内周处能够轴向运动地被引导。

另外，从图1中能够推断出，所述阀中间环55在其阀体贴靠面55’’的高度上具有径向向外凸出的凸缘54，所述凸缘利用该下端板32的下侧面的、包围所述开口34的区域在阀开口方向上形成用于所述阀中间环55的移动止挡部。

图2示出在侧视图中的具有所述阀单元5的流体过滤器1的竖管4。在图2中在上部和下部能够看到该竖管4的两个轴向端部区域41、42，所述两个轴向端部区域具有在那里成型的螺纹43、44。在所述竖管4上，在下部的螺纹44上方布置有所述阀单元5。

在该竖管4的区域40的上部中在该竖管4的外周上固定地布置有所述阀弹簧支座56。在所述竖管4上在所述阀弹簧支座56下方布置有所述阀弹簧57，所述阀弹簧利用其下端部挤压到在所述竖管4上能够轴向运动地被引导的阀中间环55上，并且在其上端部处支撑在该阀弹簧支座56的下侧面处。

所述阀中间环55具有均匀分布地布置在其周侧上的穿孔59。如图2所示，在所述阀中间环55中的穿孔59与在所述竖管4中的通道开口49叠合。

图3示出在斜上方视角中的作为图2中的阀单元5的部件的、作为单个零件的阀中间环55。在该阀中间环55的上边缘附近，在该阀中间环的内周处，能够看到用于防止该阀中间环55相对于所述竖管扭转的成型元件58。所述穿孔59位于该阀中间环55的周侧中。该阀中间环55的上端侧构造为与下弹簧端部形状配合的弹簧贴靠面55’。该阀中间环55的下端侧实施为与该阀体的上侧面形状配合的阀体贴靠面55’’。

另外，所述阀中间环55在其下边缘处、即基本上在其阀体贴靠面55’’的高度上具有径向向外凸出的凸缘54。如已经结合图1所阐述的那样，所述凸缘54利用该下端板的下侧面的、包围在该滤芯的下端板中的开口的区域来在阀开口方向上形成用于所述阀中间环55的移动止挡部。

图4示出在根据图2中的剖切线IV-IV的横截面中的所述竖管4和所述阀单元5。在图4的中心能够看到所述竖管4，在这里一共有四个成型元件48从该竖管的外周向外凸出。在这个竖管上，能够轴向运动的阀中间环55位于所述竖管4的径向外侧，四个第二成型元件58从该阀中间环55的内周向内凸出。所述成型元件48、58共同形成用于在所述竖管4上的阀中间环55的抗扭转结构。

最后，图5示出在根据图2中的剖切线V-V的横截面中的所述竖管4和所述阀单元5。所述竖管4再次位于图5的中心，并且所述阀中间环55位于这个竖管4的径向外侧。在所述竖管4中的通道开口49和在所述阀中间环55中的穿孔59在此相互叠合，并且确保在过滤器旁通阀打开时用于流经的流体的流动阻力小。

附图标记列表

附图标记 名称

1 流体过滤器

2 壳体

20 密封件

21 流体进口

22 流体出口

23 2中的螺纹

3 滤芯

30 过滤材料体

31 端板（上）

32 端板（下）

33 30中的支撑格栅

34 32中的中心的开口

35 32处的挤压轮廓

4 中心的竖管

40 41与42之间的区域

41 4的第一轴向端部区域（上）

42 4的第二轴向端部区域（下）

43 41处的旋拧螺纹

44 42处的旋拧螺纹

45 通道开口

48 4处的第一成型元件（用于抗扭转结构）

49 在5附近的4中的通道开口

5 阀单元

5’ 过滤器旁通阀

5’’ 止回阀

50 阀座

51 在50中的5’的阀开口

53 阀体（弹性体本体）

54 55处的凸缘

55 阀中间环

55’ 55处的弹簧贴靠面

55’’ 55处的阀体贴靠面

56 阀弹簧支座

57 阀弹簧

58 55处的第二成型元件（用于抗扭转结构）

59 55中的穿孔

6 连接法兰

60 密封面

64 螺纹接口

Claims (12)

1.流体过滤器（1），其具有壳体（2）、具有流体进口（21）和流体出口（22）、具有形成所述流体出口（22）的中心的竖管（4）、具有插装到所述竖管（4）上的滤芯（3）并且具有布置在所述竖管（4）的外周处的阀单元（5），所述滤芯（3）通过具有上端板（31）和下端板（32）的过滤材料本体（30）形成，所述上端板和所述下端板在端侧围住所述过滤材料本体（30），其中，所述下端板（32）具有中心的开口（34），其中，所述阀单元（5）具有阀座（50）、在所述竖管（4）的轴向上能够运动的阀体（53）、在所述竖管（4）上被引导的、在阀关闭方向上预加载所述阀体（53）的阀弹簧（57）和安置在所述竖管（4）处的阀弹簧支座（56），

其特征在于，

所述阀体（53）由弹性体本体形成，所述弹性体本体具有扁平的圆环盘形状，在所述阀弹簧（57）与所述阀体（53）之间布置有阀中间环（55），所述阀中间环在所述竖管（4）上能够轴向运动地被引导，所述阀中间环（55）在其面向所述阀体（53）的侧面处具有阀体贴靠面（55’’），所述阀体贴靠面形状上适配于所述阀体（53）的面向所述阀中间环（55）的侧面，

所述阀座（50）被实施为具有穿过这个阀座伸展的阀开口（51），

在所述下端板（32）的下侧面处成型有环绕的挤压轮廓（35），借助于所述环绕的挤压轮廓，所述滤芯（3）在其安装到所述流体过滤器（1）中的状态中在位于所述阀开口（51）之外的区域中以将阀体（53）抵靠所述阀座（50）的方式预紧所述阀体（53），其中，所述阀体（53）在其位于所述阀开口（51）的区域中的部分能够围绕挤压轮廓（35）与阀座（50）的抵触位置进行弯折，并且

所述阀中间环（55）利用其外周在所述中心的开口（34）的内周处和/或在所述环绕的挤压轮廓（35）的内周处能够轴向移动地被导引。

2.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述阀中间环（55）在其面向所述阀弹簧（57）的侧面处具有弹簧贴靠面（55’），所述弹簧贴靠面形状上适配于所述阀弹簧（57）的、面向所述阀中间环（55）的端部。

3.根据权利要求1或者2所述的流体过滤器，其特征在于，所述阀中间环（55）在其阀体贴靠面（55’’）的高度上具有径向向外凸出的凸缘（54），所述凸缘利用所述下端板（32）的下侧面在阀开口方向上形成用于所述阀中间环（55）的移动止挡部。

4.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述阀中间环（55）在其轴向端部之间的区域中具有穿孔（59）。

5.根据权利要求4所述的流体过滤器，其特征在于，所述阀中间环（55）抗扭转地在所述竖管（4）上被引导，并且在所述竖管（4）中，通道开口（49）与在所述阀中间环（55）中的穿孔（59）叠合地布置。

6.根据权利要求5所述的流体过滤器，其特征在于，所述竖管（4）在其外周处具有第一成型元件（48），所述阀中间环（55）在其内周处具有第二成型元件（58），并且所述成型元件（48、58）相互共同作用地形成所述阀中间环（55）相对于所述竖管（4）的抗扭转结构。

7.根据权利要求6所述的流体过滤器，其特征在于，所述成型元件（48、58）在两侧通过布置轴向伸展的、径向凸出的肋或者连接片或者凸耳来形成。

8.根据权利要求6所述的流体过滤器，其特征在于，所述成型元件（48、58）在一侧通过布置轴向伸展的、径向凸出的肋或者连接片或者凸耳，在另一侧通过布置轴向伸展的、径向凹进的槽或者凹部来形成。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的流体过滤器，其特征在于，所述第一成型元件（48）与所述竖管（4）一体地实施，所述第二成型元件（58）与所述阀中间环（55）一体地实施。

10.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述阀单元（5）是或者包括过滤器旁通阀（5’）。

11.根据权利要求10所述的流体过滤器，其特征在于，所述阀单元（5）除了包括所述过滤器旁通阀（5’）以外还包括止回阀（5’’）。

12.根据权利要求11所述的流体过滤器，其特征在于，所述弹性体本体不仅形成所述过滤器旁通阀（5’）的、还形成所述止回阀（5’’）的阀体（53）。

Images