CN108290098A - 具有用于从内燃机的曲轴箱排放物中分离油的过滤元件的设备和装置 - Google Patents

Abstract

净化来自内燃机曲轴箱的排放物的设备的过滤元件的装置(100)，所述装置包括：过滤元件(15)，所述过滤元件安装成绕轴旋转，而且所述过滤元件具有环形过滤介质(20)；能够成为旋转驱动系统一部分的转子元件(18)，使之能够通过在套筒(19)外表面(F)上形成的凹口转动过滤元件。过滤元件(15)的法兰(31，32)相互固定在由介质(20)界定的内部空间中，通常通过卡配固定，利用通过抗旋转作用相互啮合的至少一个保持件(44)和锚固件。锚固件具有形成接触表面(SC)的内部突出部分(38)，最好是有角的，在把转子元件(18)插入内部空间中时，所述突出部分与套筒(19)的凹口啮合。

Description

具有用于从内燃机的曲轴箱排放物中分离油的过滤元件的设 备和装置

技术领域

本发明涉及到分离从内燃机曲轴箱产生的气体中的悬浮粒子的设备。本发明的范围具体涉及到从道路车辆(例如，汽车、卡车、摩托车)或船的内燃机以及工业内燃机(例如，发动机驱动型发电机)的曲轴箱排放物中分离油。

背景技术

按照已知方法，曲轴箱经由分离设备连接到内燃机的进气口，从而连续疏散曲轴箱排放物并提取悬浮油。这是技术人员所知的曲轴箱排放物或漏气回收系统。现有技术采用从曲轴箱排放物分离油的不同装置，其中包括旋风分离器、挡板、离心分离机、静态聚结器以及动态聚结器。

在动态聚结器范围内，所采用的介质通常与静态聚结器相同，但是，还使包含该介质的过滤元件旋转。这些设备使静态聚结器与离心分离器的优点相结合：过滤介质使效率较高，而且因为离心作用使压降减小，所述离心作用有助于从介质中疏散油。如此旋转使之能够利用更密闭并且因此更有效的介质，与此同时保持可接受的压力下降。具体可以参考描述了这种设备的文件FR2933626。与过滤元件内部空间啮合的转子元件通常与过滤元件的两个法兰中的一个相配合。然而，另一个法兰则可能因为扭转力而更容易破损(所述力趋于通过过滤介质损坏该法兰)。

该类型分离设备的另一个缺点是其构建起来更复杂，因为零件的移动性以及需要使过滤元件上游区域与下游区域之间保持液体密封性，曲轴箱排放物在所述上游区域循环，净化的排放物在所述下游区域循环。在驱动轴上组装可能也比较困难。这样产生额外的成本，由此限制了动态聚结器的使用。

发明内容

本发明的目的是通过提出从发动机曲轴箱排放物除油的设备的过滤元件的装置来克服一个或多个上述缺点，所述装置设计更简单。

为此目的，本发明涉及到用于净化由内燃机曲轴箱产生的排放物的设备的过滤元件的装置，其包括：

-过滤元件，所述过滤元件安装成绕轴旋转，而且所述过滤元件具有环形过滤介质，以及

-能够成为旋转驱动系统一部分的转子元件，使之能够通过在套筒外表面上形成的凹口转动过滤元件，

其中，过滤元件的法兰相互固定在由过滤介质界定的内部空间中(通常通过卡扣配合固定)，利用通过抗旋转作用相互配合的至少一个保持件和锚固件，锚固件具有内部啮合装置或者形成接触表面的突出部分(最好是有角的)，在把转子元件插入内部空间时，所述突出部分与套筒的凹口啮合。

环形过滤介质，尤其是具有聚结器介质的类型的环形过滤介质，围绕第一轴面和第二轴面之间的中心轴纵向延伸，过滤介质具有界定内部空间的内面。

用来使过滤元件旋转的转子元件在内部空间与在转子元件和过滤元件之间处于组装状态的过滤元件的多个接触表面啮合。作为转子元件一部分的单件的套筒围绕中心轴纵向延伸，在外表面上形成的N个凹口可分别界定在两个纵向边缘之间(N是大于或等于二的整数)。套筒适合插入内部空间中(通常通过过滤元件的轴向孔插入)。

实际上，过滤元件包括覆盖第一轴面并且最好具有第一中心孔(使之能够把套筒插入内部空间)的第一法兰，这第一法兰包括锚固件，所述锚固件围绕套筒在内部空间中朝过滤元件的第二法兰纵向延伸。隔开的第一接触表面(在多个接触表面之中)是由锚固件界定的，所述锚固件提供N个啮合装置，所述啮合装置径向向内突出，以便按照适当的方式啮合N凹口(因此能够分别与所述两个纵向边缘配合并且防止两个法兰之间任何相对转动)。作为第二法兰一部分的一个或多个保持件与锚固件啮合，以便使第一和第二法兰旋转地成为一体。

通过如此设置，可以使两个法兰相对彼此分度，同时防止在驱动套筒上旋转。形成锚固件突出部分的啮合装置起到完全比得上开口销作用的角色。但是与开口销不同的是，每个突出部分都可以与第一法兰整体成形，由此降低了破损的风险。

根据一个特殊的特征，第二法兰包括两个隔开的保持件，所述保持件与锚固件啮合并且使第一和第二法兰旋转地成为一体。这两个保持件分别通过邻接与锚固件啮合，形成轴向挡块，所述轴向挡块阻碍两个法兰按照相反的方向分离。

采用两个保持件的事实，使得法兰之间的连接特别坚固(在适当的情况下，由此还能够降低这些保持件可变形部分的厚度)。应理解，过滤元件的装置特别简单，而且三个功能在由第一法兰的锚固件界定的连接元件处相结合：使第二法兰分度(不可能有相对转动)、保持过滤元件的高度(不可能有轴向间隙)以及与转子元件的机械连接。

在上文和下文中，应理解，“法兰”一词要在广义上诠释，而并非将其只简化到覆盖过滤介质的径向部分。正相反，不排除法兰具有轴向延伸部分(尤其是锚固件)和/或径向延伸部分，可能具有多个零件的组件。

根据一个特殊的特征，套筒包括管部，所述管部的设计目的是使气体在内部空间中朝向或远离过滤介质内面流动，所述管部从第一法兰轴向地向外突出。这样能够形成气体通道，无需增加特殊零件，可能通过动态密封装置包围管部末端。尤其是在气体流动的方向是向心的情况下，净化气体的出口可设置在净化设备的盖子上，所述净化设备与动态密封装置成为一体。具有这种转子元件中的管部的过滤元件的装置实现了压力损失与分离效率之间的良好折衷。

根据另一个特征，两个保持件延伸与管部相隔一定距离，并且界定多个接触表面之中的第二接触表面。在这种情况下，过滤元件还通过第二法兰机械地连接到转子元件。尤其是，界定套筒与第二法兰之间密封接触的环形区域是有利的，因此消除了对额外单独密封装置的需求。

在根据本发明用于净化曲轴箱排放物的设备的各个实施例中，有可能可以利用以下设置中的一项或多项：

-两个保持件在两个各自的重叠区域与锚固件接触，两个保持件分别包括刚性旋转分度部分，所述刚性旋转分度部分适合填充处于组装状态的N个凹口的一端(这样使得作为两个法兰一部分的旋转分度表面与相同凹口的纵向边缘啮合，以便获得两个法兰之间扭转力/剪切力的很好分布)；

-两个保持件分别具有从刚性旋转分度部分纵向延伸到自由端的可弹性变形的耳片，所述自由端形成与锚固件啮合的挡块(由此使得过滤元件的组装特别容易，并且可以提高生产率)。

-锚固件包括两个保持凹座，所述保持凹座分别径向向外敞开，而且其位置分别邻近两个确定的突出部分，所述突出部分界定其中两个啮合装置，耳片的自由端具有从耳片内面径向向内突出的吊耳，并且适合容纳在两个保持凹座的相应凹座中。凹座可以呈开口的形式，这样有利于气体循环(如果套筒以及周围的锚固件具有很多径向开口，则限制压力损失)。

-两个保持件相对于第二法兰的中心孔直径向相对，在第二法兰中进一步形成与两个保持件不同的一个或两个旋转分度部分。因此，当凹口的数量N等于四时，与转子元件的机械连接更坚固，不会使两个法兰之间的组装更加复杂(因为凹口通常是不可变形的，可以通过在增加凹口中啮合的接触表面增加机械连接的阻力)。

-套筒包括在第一环形区域(最好与管部相隔一定距离)中形成的衬圈部分，衬圈部分使纵向边缘能够局部地上升，两个保持件分别容纳在与N个啮合装置之一相邻(尤其是轴向相邻)的位置中，在N个凹口中的一个凹口中，并且从处于组装状态的两个相邻衬圈部分之中的一个衬圈部分侧向延伸到另一个衬圈部分。通过这种类型的配置，改进了机械连接，并且降低了磨损塑料的风险(尤其是在套筒由金属制成的情况下，更是如此)。

-套筒包括相对于第一法兰轴向向外突出的末端以及径向开口，所述径向开口在突出末端与横向壁之间的第二中间环形区域内，径向开口形成管部的一部分。

-锚固件包括一对棘爪，所述棘爪在内部空间中从包围中心孔的第一法兰的管状部分纵向延伸，所讨论的这对棘爪的位置通过邻近中心孔的纵向槽间隔开，两个保持件之中的一个保持件至少局部地延伸到纵向槽中，并且被夹在两个相邻的衬圈部分之间(该装置限制了保持件柔性部分侧向位移的可能性)。

-通过N个突出部分界定N个啮合装置，通过在中心孔远端的共同终端连接一对棘爪，由此界定N个突出部分之中的一个突出部分(棘爪之间的间隔使之能够形成供气体通过的径向开口，不会因为共同末端削弱套筒，所述共同末端可被夹在保持件与凹口底部之间)。

-套筒由金属制成，并且进一步包括连接到驱动轴的部分以及在管部与连接部分之间延伸的横向壁，横向壁中的至少一个轴向孔口使得比如螺钉这样的细长附接件能够穿过(这样在旋转轴末端处能够在原地简单地安装过滤元件的装置)。

-套筒的N个凹口分别包括大体扁平的底面，N最好等于四。

-套筒由金属制成，并且具有第一环形密封表面和第二环形密封表面，所述第一环形密封表面最好由第一有孔小珠构成，所述第二环形密封表面最好由第二有孔小珠构成，第一环形密封表面和第二环形密封表面分别形成在N个凹口的两侧上的所述外表面上。

-由塑料模塑而成的第二法兰具有覆盖过滤介质第二轴面的径向部分以及与径向部分隔开以便界定环形槽的内裙座，其中，在处于组装状态时，第一环形表面与第一法兰(也是由塑料模塑而成的)的管状部分径向密封接触，第二环形表面与内裙座的环形内面径向密封接触(这两个金属-塑料密封区域减少了零件数量，并因此有助于过滤元件的装置的组装)。

-处于所述组装状态时，N个凹口在第二表面附近轴向地敞开，转子元件包括肩部，所述肩部与内部空间外的第一法兰轴向地邻接(通过如此设置，易于通过从第一表面侧插入套筒而把过滤元件安装在转子元件上以及把过滤元件的装置安装在驱动轴上，从装置的第二表面侧插入所述驱动轴的末端；此外，驱动轴的简单衬圈在支撑第二法兰的同时限制了驱动轴的插入深度)。

还提供了净化由内燃机曲轴箱产生的排放物的设备，其包括根据本发明的过滤元件的装置，该设备进一步包括：

-旋转驱动轴，其界定旋转轴，并且具有用于固定转子元件的锚固端，使所述转子元件沿着旋转轴与旋转驱动轴对齐(大体上与过滤介质的中心轴一致)；

-外壳，具有供未经处理的气体进入的入口、疏散经过处理的气体的出口以及与旋转轴对齐的驱动轴的通道，驱动轴的末端延伸到被转子元件的连接部分包围的内部空间中；以及

-分别在驱动轴和转子元件上形成的两个相对的对接装置，最好在内部空间外面，使之能够在把转子元件固定到锚固端的情况下，相对于驱动轴轴向地锁定过滤元件。

本发明的另一个目的是提供简单组装过滤元件的装置的方法，降低了过滤插入件处损坏的风险。

为此目的，提供组装过滤元件的装置的方法，所述方法主要包括以下步骤：

-通过使作为第二法兰一部分的至少一个保持件与第一法兰的锚固件啮合并且使第一和第二法兰能够旋转地成为一体，在由过滤介质的环形聚结器的内面界定的内部空间中，把第一法兰固定到第二法兰，因此得到过滤元件；

-通过插入套筒穿过由第一法兰界定的中心孔，把用于使过滤元件旋转的整体的套筒插入内部空间中；

-通过在套筒外表面的N个凹口中啮合形成在第一法兰的锚固件中的N个隔开的突出部分，使套筒和过滤元件旋转地成为一体，所述突出部分从过滤元件的内面径向向内突出，N是大于或等于二的整数，以线性位移插入套筒时实现啮合，所以一旦插入内部空间中，便将套筒设置为使N个凹口按照第二法兰的方向轴向地敞开。

有利的是，无需复杂的相互连接零件，并且可以在明显减少气体流动区域的情况下在内部空间中建立机械连接(使过滤介质的外表面可供使用)。可以与由套筒界定的管部相隔一定距离建立零件之间的接触，由此使得由套筒界定的轴向流动区域仅区别于内部空间的流动区域(通常无需把通道直径减小到二分之一)，最好大于或者至少等于驱动轴末端处的流动区域。

附图说明

参考附图，在以下对以非限制性实例列出的几个实施例的描述中，本发明的其它特征和优点将变得明显，在附图中：

图1是根据本发明的第一个实施例的过滤元件的装置的分解透视图；

图2是图1的过滤元件的装置的截面图，处于旋转驱动套筒的插入状态；

图3A是透视图，阐释了根据本发明第一个实施例的第二法兰与过滤元件的第一法兰的锚固件之间的相互连接；

图3B是阐释图3A的相互连接的侧视图，但还显示了在内部插入的转子元件；

图4是用于净化曲轴箱排放物的设备的垂直截面图，所述设备与根据本发明第一个实施例的过滤元件的装置成为一体；

图5是透视图，阐释了本发明第二个实施例中具有两个突出部分的第一法兰，所述突出部分适合滑入套筒的相应凹口中；

图6是本发明第二个实施例中使用的适合与图5的第一法兰啮合的套筒的底视图；

图7是根据本发明的变体实施例的净化曲轴箱排放物的设备的垂直截面的示意图。

具体实施方式

在各图中，相同标号指代相同或相似元件。

参照图1、图4和图7，分离设备10能够分离从内燃机曲轴箱产生的以及直接来自曲轴箱的排放物的液体(也有可能是固体)部分。分离设备10通常是具有通向进气口的连接线的发动机子组件的一部分。

如图4和图7中分别可见，分离设备10安装在轴11的末端11a，所述轴通过曲轴箱的任何旋转驱动件直接或间接地(通过小齿轮)旋转，比如所述旋转驱动件为曲轴、凸轮轴或紧链器。还可以通过与分配装置相关的一个部件来实现旋转，例如滑轮、高压柴油泵、交流发电机、空调压缩机或水泵。还可以通过独立于内燃机的电动机(未显示)或者通过与油压相连的液压发动机来实现旋转。

过滤元件15具有静态分离能力，因此即便在没有旋转或类似运动的情况下，也能运行。该过滤元件15在此包括过滤介质20的筒盒，通常具有使油粒子合并的能力。将其安装在轴11上，最好以可移动的方式借助于转子元件18安装。

过滤介质20在第一轴面20a和第二轴面20b之间围绕中心轴A纵向地延伸。该过滤介质20具有聚结介质。过滤介质具有界定内部空间9的内面20c(在中心轴A附近)，气体可以在所述内部空间9中循环。第一法兰31覆盖第一轴面20a，通常附连于所述第一轴面，第二法兰32以同样的方式覆盖第二轴面20a。

法兰31和32直径D相同，所述直径与过滤元件的装置100的可视直径相对应。通过非限制性的方式，介质20优选的形状是环形。也可以采用其它形状，尤其是局部环形和/或相对于中心轴A对称的形状。在任何情况下，形状必须具有由内面20c界定的邻近中心轴A的至少一个入口表面以及至少一个远端出口表面。

由轴11界定的旋转轴Y通常是图4的情况下的垂直轴，但是也可以是图7的情况下的水平轴；应理解，它可以具有完全不同的定向。转子元件18包括套筒19，在这种情况下为整体的套筒，其目的是按照由旋转轴Y界定的纵向延长轴11。转子元件18还可以选择性地包括密封元件，在套筒末端和/或围绕套筒19外表面部分对其进行组装。

套筒19是刚性的，最好由金属或者以非柔性塑料或复合材料为基础的材料制成，并且包括用于连接到驱动轴11的部分PR。这部分PR包括横向壁19a，所述横向壁在与轴11相对的一侧上形成使气体循环的管部PC的底部。横向壁19a在面对轴11的一侧上还形成接部分PR的底部。连接部分PR在此界定以管状末端部分21为界的外壳L。至少一个轴向孔口19b设置在横向壁19a中，以便通过诸如螺钉V这样的细长的附接件。

尽管图4和图7显示了可以从在轴11末端11a处形成的有螺纹的外壳中移除的螺钉V的情况，但也可以提供在末端11a有螺纹的连杆，所述连杆与螺母啮合。螺钉头或螺母延伸到由管部PC界定的中空部分，并且，因此可保持套筒19与轴11成为一体(旋转地成为一体，而且不可能有轴向位移)。作为选择，可以采用套筒19与末端11a之间的另一种附接方法，利用本身已知的紧固件(在适当的情况下，利用径向耳片或吊耳，例如，通过卡扣连接，使之能够消除横向壁19a)。

末端11a填充外壳L并且与管状末端部分21的内面径向接触。套筒19的外表面F具有浮凸，所述浮凸使之能够连接到过滤元件15，该连接防止其旋转。这些浮凸最好至少在连接部分PR的外部上延伸。当转子元件18通过套筒19外表面F的浮凸在内部空间9与多个接触表面SC，SC'啮合时，过滤元件15可以相对于转子元件18无游隙地旋转。连接部分PR还可以通过其本身防止气体朝末端11a流动，例如，通过过滤元件15界定内部空间9中的环形密封区域。

套筒19在其管部PC可包括突出末端19c，所述突出末端相对于第一法兰31和径向开口O轴向地向外突出。这种径向开口O定位于中间环形区域中，所述中间环形区域在末端19c和横向壁19之间延伸。在末端19c界定气体的宽大开口，以便把管部PC设计为使气体朝向或者远离过滤介质20内面20c流动在内部空间9中。末端19c在这种情况下与用于未经处理的气体G的入口或者与用于经过处理的气体GP的出口连通。

在图1-2和图3A-3B的非限制性实例中，套筒19具有第一有孔小珠25，所述第一有孔小珠形成与第一法兰31径向环形接触的第一环形密封表面，其在由第一法兰31界定的中心孔33附近。额外地或者作为选择，套筒19可以界定具有第二法兰32的环形密封表面。在此，套筒19具有第二有孔小珠26，所述第二有孔小珠形成与第二法兰32环形接触的第二环形密封表面，其靠近由第二法兰32界定的中心孔34。

现在参考图1、图3A-3B和图6，可见外表面F具有N个凹口22(N大于或等于二)。套筒19的每个这些凹口22都具有底面23，底面最好大体呈平面。凹口22可分别界定在两个纵向边缘B1，B2之间，纵向边缘在此平行于中心轴A延伸(处于套筒19与过滤元件15组装的状态)。尽管在图1和图3A-3B的实例中提供了四个凹口22，但是数量较少的凹口，例如两个凹口也足够，如图6的情况所示。较多的数量N也适合，最好不超过八个凹口22。当然，作为变体，凹口22可具有并非平行或连续的边缘B1，B2；这些边缘B1，B2具有明显的纵向分量便足够了。

凹口22内面的U形横截面通常具有两个直角，其是套筒19坚固性需求以及接触表面SC和SC'(在此为有角表面)与套筒19之间夹紧效果之间良好的折衷。在选择性实施例中，具有互补轮廓的表面其它形状(例如，插入到凹口22的互补凹形中的凸形)也是适合的。

如图1-2中清晰可见，在凹口22两侧的外表面F上形成第一环形密封表面和第二环形密封表面，从而(通过防旋转作用)避免与机械连接区域的任何干扰。

现将参考图1-2和图3A-3B，对套筒19外表面F与至少一个法兰31、32之间的相互连接进行说明。

除了覆盖过滤介质20各个轴面20a，20b的径向部分31a或32a之外，每个法兰31和32具有延伸到内部空间9中的一部分，以便一方面形成过滤元件15(法兰之间的连接)的结构，另一方面确保与套筒19保持坚固的机械连接。为了能够进行这种机械连接，过滤元件15具有形成在内部空间9中的多个接触表面SC，SC'(具有浮凸，而且通常围绕中心轴A间断地分布)。

参照图1和图3A-3B，第一法兰31具有由锚固件35界定的第一接触表面SC(在所述多个接触表面之中)，所述锚固件35从第一法兰31的径向部分31a(在此大体为平面)朝第二法兰32纵向地延伸。在锚固件35中形成缺口36，以便使气体能够按照径向流动。在两个相邻的缺口36之间，径向向内突出的突出部分38形成在锚固件35的内面F1上。锚固件35仅仅缩小由第一法兰31的径向部分31a(在为把套筒19插入内部空间9中提供的开口33处)界定的流动区域。锚固件因此可以围绕处于组装状态的套筒19纵向地延伸到内部空间9中，从径向部分31a延伸到离第二法兰32的径向部分32a更近的并且也保持在内部空间9中的末端区域。

在某些变体中，突出部分38并不定位于与缺口36相同的圆周区域中。

在此设置数量N个突出部分38，该数量与凹口22的数量相同。将每个突出部分38配置为贴合地纳入一个凹口22中，从一个突出部分38到另一个突出部分具有与凹口22相同的圆周间距。在图1和图3A阐释的实例中，应理解，突出部分38从纵向边缘B1，B2中的一个侧向地延伸到另一个。作为选择，可以设置一个或多个狭槽或相似凹座，它们通过中间的方式将其界定在突出部分38中。换言之，在某些变体中，与确定凹口22啮合的突出部分38当然可由至少两个突出件构成，所述其中一个突出件啮合抵靠在第一条纵向边缘B1上，另一个突出件啮合抵靠在第二条纵向边缘B2上。换言之，术语“突出部分”的定义不是限制性定义，而是包括单独构件的情况，单独构件是同样径向向内突出的啮合装置的部分。

如图1和图3B中清晰可见，根据一个选项，套筒19可包括在环形区域(局部放大区域)中形成的衬圈部分40，在此远离管部PC，选择性地轴向延长更加狭窄的管状延伸部分41，在所述管状延伸部分41上形成第二有孔小珠26。管状延伸部分41界定外壳L的检修孔42。衬圈部分40使纵向边缘B1和B2相对于底面23局部提升，由此通过防旋转作用使机械连接更坚固。

锚固件35可包括一对或多对棘爪37a、37b，处于组装状态时，所述棘爪从围绕中心孔33的第一法兰31的管状部分31b纵向地延伸到内部空间9中。在每一对中，棘爪37a，37b被邻近中心孔33的纵向槽37c隔开。第二法兰32包括一个或多个保持件44，它们与锚固件35啮合。这些保持架44、45处于组装状态时，按照第一法兰31中心孔33的方向延伸到内部空间9中，所述保持件44、45可以啮合纵向槽37c或者朝第二法兰32的开口34轴向地敞开的类似凹座。保持件44、45使第一和第二法兰31，32能够旋转地成为一体，就如图3A-3B中清晰可见。

在图1-2和图3A-3B的非限制性实例中，四个保持件44、45在此与管部PC相隔一定距离延伸，同时包围连接部分PR，该四个保持架44、45界定用于与套筒19机械连接的第二接触表面SC'。尤其是，每个保持件44、45可包括刚性旋转分度部分46，处于所述组装状态时，其适合填充凹口22的一端22a。刚性部分46通常具有两个锐利边缘(在这种情况下，相对于彼此按照90°的角θ连接相邻的表面；更普遍而言，而且以非限制性的方式，按照不大于90或100°的角θ相连的两个表面可以界定有角的接触表面SC和SC')。

因此，在此处于与一个突出部分38(或类似啮合装置)相邻的位置中的每个保持件44、45可以安装到一个凹口22中。保持件44、45从处于与套筒组装状态的两个相邻衬圈部分40之中的一个衬圈部分侧向地延伸到另一个衬圈部分(至少在其刚性部分46如此)(见图3B)。当然，如有必要，可将刚性部分46分为多个子部分和/或仅啮合抵靠在相关凹口22的一条纵向边缘上，尤其是在凹口数量N大于或等于四的情况下，更是如此。添加地或者作为选择，借助于一个保持件44、45，例如通过锚固件35与保持件44、45之间的互补形状，可以实现对凹口22中突出部分38的调整，由此使之能够通过从一个纵向边缘B1和B2延伸到另一个纵向边缘B1和B2填充凹口22。

至少某些保持件44可进一步包括纵向延伸部分，其形式为可弹性变形的夹紧耳片47。可弹性变形的耳片47从刚性旋转分度部分46纵向延伸到自由端47a(通常具有吊耳44a)，所述自由端形成与锚固件35边缘49啮合的拱座44b。在组装两个法兰31和32的过程中，在与第一法兰31中心孔33相对的一侧上，该耳片47通过径向向外伸展使自由端47a和与一对棘爪37a、37b中的棘爪37a、37b相互连接的终端37d之间能够暂时重叠。当耳片47在终端37d与管状部分31b之间延伸时，两个法兰31和32咬合在一起并且径向向内突出到纵向槽37c中。

尽管各图阐释了构成图片实例中的供气体通过的开口的狭槽37c，使径向开口O与狭槽37c和缺口36对齐，但是，更普遍地应理解，保持凹座(径向向外敞开)可以容纳在耳片47自由端47a形成的吊耳44a。

在通过中心孔33把套筒19插入内部空间9中时，该套筒19在由锚固件35界定的中心区域内线性移动位置(在图3A中清晰可见中心区域)。在如此插入过程中，凹口22由第一接触表面和第二接触表面SC和SC'啮合。N个凹口22在第二表面20b附近轴向地敞开(换言之，在凹口22已经插入内部空间9中的情况下，朝向第二法兰32)，以便首先使之能够插入突出部分38，然后，使保持件44的刚性部分46插入至少一部分凹口22。换言之，在这里界定在终端37d内的突出部分38之后，刚性部分46开始占据凹口22。

根据一个非限制性实施例，具有可弹性变形的耳片47的两个保持件44通常相对于第二法兰32的中心孔34直径向相对。在第二法兰32中形成的另外两个保持件45可分别大体上具有刚性旋转分度部分46。

更普遍而言，规定一个或多个保持件44、45啮合锚固件35的防旋转浮凸，例如由纵向槽37c界定，并且选择性地在套筒19外表面F中界定的一个凹口22中。作为选择，可以在第二法兰32中形成具有防旋转作用的狭槽。

还应理解，分别在第一法兰31和第二法兰32中使用的第一和第二接触表面SC和SC'可以完全地或部分地颠倒。因此，在图1-4阐释的实例的变体中，尽管把内裙座320保持在第二法兰32中，所述内裙座320用于与第二有孔小珠26或者转子元件18的相似密封表面密封接触，但可以利用第二法兰32中的突出部分38或类似啮合装置，并在第一法兰31中形成保持件44、45。

作为选择，在把内裙座320设置在第二法兰32中时，可将其与径向部分32a隔开，从而界定环形槽39。垫片可以分隔环形槽39，以便限制开口34周围的内裙座的径向变形。这样使内裙座320变刚硬，所述内裙座也可以用作设置在轴11上的肩部48的轴向挡块。

参考图4和图7可见，可以分别在驱动轴11和转子元件18上形成两个相对的对接装置，对接装置通常其形式为径向突出的浮凸，以便构成肩部或至少一个轴向挡块。这些对接装置在此延伸到内部空间9外面，但这是非限制性的选项。因此，在处于如图2所示的组装状态中时，转子元件18包括肩部18a，在这种情况下，所述肩部与(衬圈19d中的)套筒19整体成形，与内部空间9外面的第一法兰31的径向部分31a轴向对接。

在转子元件18本身固定到锚固端11a的情况下，该装置使之能够通过驱动轴11轴向地锁定过滤元件15。这是有利的，因为不必为了法兰间的轴向保持而提供特别坚固的耳片47，而且/或者可以减少耳片47的数量(单独一个耳片47便足够)。

参考图5和图6可见，凹口的数量N可以减少到两个。锚固件35大体保持不变，与图3B的实例相比，只是两个纵向槽37c消失了，从而形成没有突出部分38的导向耳片50。导向耳片50的叉形端50a、50b使得形状能够与保持件45配合，所述保持件45在由叉状物50a、50b界定的通道中轴向啮合。

在套筒19中具有四个凹槽或凹口22的变体中，叉状物50a、50b构成一对吊耳，所述吊耳相对于内面F1径向向内突出，通过保持件45的互补端填充这些吊耳之间的空间。于是还可以实现法兰之间以及过滤元件和套筒19之间的双重防旋转作用(过滤元件的结构把零件的数量减少到最少)。

现将参考图4对第一分离实例进行说明。

在这种情况下，提供向心过滤，其过滤介质20包括至少一个外部入口表面53以及由内面20c界定的至少一个出口表面，未经处理的气体G通过所述外部入口表面到达上游区域Z1，经过处理的气体GP通过所述出口表面逸出。介质20在这两个表面53、20c之间延伸，其厚度和成份适合理想的效率以及可接受的压力损失。介质20是聚结器类型的介质，例如，笔直、弯曲、V形图案或者盘绕活褶的装置。

过滤元件的装置100延伸到外壳的过滤室中，所述过滤室包括供未经处理的气体G进入的入口以及疏散经过处理的气体GP的出口S。外壳60具有与旋转轴Y对齐的驱动轴11的通道，驱动轴11的末端11a延伸到内部空间9中，与此同时被转子元件18的连接部分PR包围。

关于从与曲轴箱连通的上游区域Z1移动到下游区域Z2的流体，有必要穿过过滤元件15的介质20。在图4的实例中，与管部PC接触的动态密封装置16形成定子零件与转子零件之间的界面(具有旋转液密性)，使上游区域Z1能够与下游区域Z2分开。在下游区域Z2，经过处理的气体GP在管部PC中循环并且至少朝出口S重新定向一次，所述出口S与进气口连通。在此由可移动件界定所述出口S。

可以通过形成外壳60一部分的盖子61的管界定出口S。可以通过移除盖子61打开过滤腔或过滤室。动态密封装置16可形成该盖子61的一部分。例如，除动态密封装置16之外，至少一个O形环确保该盖子61与外壳60其余部分之间附接的液密性。与动态密封装置16相对放置的另一个动态密封装置J包围穿过外壳60壁P的轴11。

在过滤介质20的入口处，油滴HG逸出，所述油滴大小足够大，以至于受到与转子部分围绕轴Y(在此与中心轴A一致)旋转相关的离心力影响。介质20的纤维通过拦截、沉淀、惯性冲击或者纤维上的布朗扩散使到达上游侧Z1的油微滴合并，以至于油粒子必须凝结在一起，形成较大油滴HG。

有利地在未净化的气体侧连续释放从气体分离出来的油滴HG。通过重力以简单的方式把油滴HG疏散到排放管(图4中未显示)。

设备10的转子零件可包括与电动机的驱动连接，所述电动机具有可编程的旋转速度。因此可以根据相关参数调整旋转速度。

以上通过阐释性的方式所述的油从曲轴箱排放物分离的模式不限于本发明的范围。因此，本领域技术人员还可以把本发明实施并应用到利用相反流向的净化曲轴箱排放物的设备，通过滤元件15的内部空间9以及邻近入口管的区域界定上游区域Z1(与曲轴箱连通)。

现将参考图7对具有相反流向的分离的第二个实例进行说明。

旋转轴Y可以是水平轴，于是可以通过过滤元件15周围的外围空间界定与出口S连通的经过处理的气体GP的下游区域Z2。在这种情况下，过滤室可具有邻近出口管S(相对于过滤元件15侧向偏移)的上部区域以及下部油回收区域。

在此，曲轴箱气体G经由管部PC通过盖子61进入上游区域Z1。通过盖子61入口管与套筒19末端19c或者转子元件18的相似圆柱形末端之间的动态密封装置16确保旋转液密性。在所示实例中，该密封装置16以及至少一部分管部PC使之能够分离上游区域Z1中气体G的入口通道与下游区域Z2的排放通道。与出口S相对，在旋转驱动端11a与定子零件壁P之间设置额外的动态密封装置J。该壁P通常垂直于旋转轴Y。

应理解，未经处理的气体G遵循介质20内的路径，所述介质远离中心轴A(在此与旋转轴Y一致)移动，而且所述未经处理的气体因此在分离元件100旋转的情况下承受该介质20内的离心力。由于气体按照离心方向循环，所以与离心力相结合的气流可以朝过滤介质20的外表面推动油滴HG。

从该介质20的出口释放经过处理的气体GP以及大小足以承受由转子零件绕轴A旋转产生的离心力的油滴HG。由于该离心作用，朝外壳60的周向壁PP径向地驱逐较大的油滴HG。把经过处理的气体GP引向通道，所述通道从油滴HG路径转向。聚结器过滤介质20的横截面在远端出口表面(外周长)处较大，所以经过处理的气体GP减速下来，并且因此可更容易在下游区域Z2没有湍流的情况下流动。引导壁的存在使之能够引导经过处理的气体GP。油滴HG大体上因为重力沿着周向壁流动。由油滴HG形成的重相有效地与由经过处理的气体GP形成的轻相分离，并应理解，不会朝出口S二次夹带油

正如曲轴箱的气体向心循环的情况那样，排放的油可以通过两种方式返回到曲轴箱。油可以通过软管或者任何类型排放管24移动回到下面，所述排放管24通向油位线以下，如图7所示。作为选择，油储存在缓冲罐中，停机时通过阀门排空所述缓冲罐。

此外，可以在轴11和/或过滤元件15的法兰31或32上形成可选的叶片。根据叶片的定向以及轴11旋转的方向，可以放置产生吸气作用的这种空气动力元件接近出口S或者与出口S相对。因此形成的吸力在非常低的旋转速度下以及较高的气体流量下减少了过滤元件15中的压力损失。例如，可以通过模塑使这种叶片与第二法兰32整体成形。因此，可以提供具有或者没有叶片50的可移去的过滤元件的装置100。

过滤元件的装置100的优点之一是，能够高效地分离曲轴箱排放物，同时，与静态聚结器相比，减少与油的存在相关的压力下降，可移去的转子部分的设计没有复杂性。设备的简化提高了其可靠性。

根据本发明的设备的另一个优点是可将其放在前发动机罩外面，从而不再将其暴露于大量喷溅的油之中。这导致压力下降峰值较低，而且排油更佳。

本领域技术人员应该认识到，在不脱离权利要求规定的本发明范围的情况下，本发明能够具有很多其它特殊形式的实施例。因此，可以利用任何适当的附接方法把法兰31和32组装在一起，针对过滤元件15特别简单的组件而言，优选的(但非限制性的)选项是卡扣配合配合。

Claims (17)

1.净化来自内燃机的曲轴箱的排放物的设备(10)的过滤元件装置(100)，所述装置包括：

-过滤元件(15)，其具有环形过滤介质(20)，尤其是具有聚结器介质的环形过滤介质，围绕第一轴面(20a)和第二轴面(20b)之间的中心轴(A)纵向延伸，过滤介质具有界定内部空间(9)的内面(20c)；

-转子元件(18)，其用于旋转过滤元件(15)，在内部空间(9)中与在转子元件(18)和过滤元件(15)之间处于组装状态的过滤元件的多个接触表面(SC，SC')啮合；

其特征在于，转子元件(18)具有整体的套筒(19)，处于组装状态时，所述整体的套筒围绕中心轴(A)纵向延伸并且具有外表面，在所述外表面上形成分别在两条纵向边缘(B1，B2)之间界定的N个凹口(22)，套筒(19)适合插入到内部空间(9)中；

并且，其中，过滤元件(15)包括覆盖所述第一轴面(20a)的第一法兰(31)，第一法兰(31)包括锚固件(35)，所述锚固件朝向过滤元件的第二法兰(32)纵向地延伸入套筒(19)周围的内部空间中，所述多个接触表面之中的第一接触表面(SC)通过锚固件(35)间隔开并由其界定，所述锚固件(35)提供N个啮合装置，所述N个啮合装置径向向内突出以便通过适当的方式啮合N个凹口(22)，N是大于或等于二的整数，第二法兰(32)包括至少一个保持件(44，45)，所述保持件与锚固件(35)啮合并且使第一和第二法兰(31，32)旋转地成为一体。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一法兰(31)提供使之能够把套筒(19)插入内部空间(9)中的第一中心孔(33)，第二法兰(32)包括两个隔开的保持件(44，45)，所述保持件与锚固件(35)啮合并且使第一和第二法兰(31，32)旋转地成为一体。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，套筒(19)包括管部(PC)，所述管部设计用于循环气体在内部空间(9)中朝向或远离过滤介质(20)内面的(20c)的流动，所述管部(PC)从第一法兰(31)轴向向外突出，所述处于组装状态的两个保持件与管部(PC)相隔一定距离延伸并且界定所述多个接触表面(SC，SC')之中的第二接触表面(SC')。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，两个保持件(44)在第一法兰(31)和第二法兰(32)之间的两个各自的重叠区域与锚固件(35)接触，两个保持件(44)分别包括：

-刚性旋转分度部分(46)，所述刚性旋转分度部分适合填充处于所述组装状态的N个凹口(22)的一端(22a)；以及

-从刚性旋转分度部分(46)纵向延伸到自由端(47a)的可弹性变形的耳片(47)，所述自由端形成与锚固件(35)啮合的挡块。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，锚固件(35)包括两个保持凹座(37a)，所述保持凹座分别径向向外敞开，而且其位置分别邻近两个确定的突出部分(38)，所述突出部分界定其中两个啮合装置，耳片(47)的自由端(47a)具有从耳片的内面径向向内突出的吊耳(44a)，并且适合容纳在两个保持凹座(37c)的相应凹座中。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其特征在于，两个保持件(44)相对于第二法兰(32)的中心孔(34)直径向相对，在第二法兰(32)中进一步形成与两个保持件(44)不同的一个或两个旋转分度部分(46)。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的装置，其特征在于，套筒(19)包括在第一环形区域中形成的衬圈部分(40)，衬圈部分使纵向边缘(B1，B2)能够局部地上升，处于与N个啮合装置之一相邻的位置时，两个保持件(44，45)分别容纳在N个凹口(22)中的一个凹口中，并且从处于所述组装状态的两个相邻衬圈部分(40)之中的一个衬圈部分向另一个衬圈部分侧向地延伸。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，套筒(19)包括：

-相对于第一法兰(31)轴向向外突出的末端(19c)；以及

-径向开口(O)，所述径向开口在突出末端与横向壁(19a)之间的第二中间环形区域内，径向开口(O)形成一部分管部(PC)，所述管部用于使内部空间(9)中的气体流动朝着过滤介质(20)的内面(20c)或者远离过滤介质(20)的内面(20c)循环。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，锚固件(35)包括一对棘爪(37a，37b)，所述棘爪在内部空间(9)中从包围中心孔(33)的第一法兰(31)的管状部分(31b)纵向地延伸，所述这对棘爪通过邻近中心孔(33)的纵向槽(37c)间隔开，两个保持件(44，45)之中的一个至少局部地延伸到纵向槽(37c)中，并且夹在两个相邻的衬圈部分(40)之间。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，通过N个突出部分(38)界定N个啮合装置，通过在中心孔(33)远端的共同终端(37d)连接所述一对棘爪(37a，37b)，由此界定N个突出部分(38)之中的一个突出部分。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，套筒(19)由金属制成，并且进一步包括：

-连接到驱动轴(11)的部分(PR)；

-在使气体循环的管部(PC)与连接部分(PR)之间延伸的横向壁(19a)；以及

-横向壁(19a)中的至少一个轴向孔口(19b)，使得比如螺钉(V)这样的细长附接件能够穿过。

12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，套筒(19)的N个凹口(22)分别包括大体扁平的底面(23)，N最好等于四。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，套筒(19)由金属制成，并且具有第一环形密封表面和第二环形密封表面，所述第一环形密封表面最好由第一有孔小珠(25)构成，所述第二环形密封表面最好由第二有孔小珠(26)构成，分别在N个凹口(22)的两侧上的所述外表面(F)上形成第一环形密封表面和第二环形密封表面。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，第二法兰(32)具有覆盖过滤介质(20)的第二轴面(20b)的径向部分(32a)以及与径向部分(32a)隔开以便界定环形槽(39)的内裙座(320)，

而且，其中，处于组装状态时：

-第一环形表面与第一法兰(31)的管状部分(31b)径向密封接触；并且

-第二环形表面与内裙座(320)的环形表面径向密封接触。

15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，处于所述组装状态时，N个凹口(22)在第二表面(20b)附近轴向地敞开，转子元件(18)包括肩部(18a)，所述肩部与内部空间(9)外的第一法兰(31)轴向地邻接。

16.净化由内燃机的曲轴箱产生的气体的设备(10)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的过滤元件的装置(100)，该设备进一步包括：

-旋转驱动轴(11)，其界定旋转轴(Y)，并且具有用于固定转子元件(18)的锚固端(11a)，使所述锚固端(11a)与旋转轴(Y)对齐，所述旋转轴大体上与过滤介质(20)的中心轴(A)一致；

-外壳(60)，其具有供未经处理的气体(G)进入的入口、疏散经过处理的气体(GP)的出口(S)以及与旋转轴(Y)对齐的驱动轴的通道，锚固端(11a)延伸到被转子元件(18)的连接部分(PR)包围的内部空间(9)中；以及

-分别在驱动轴(11)和转子元件(18)上形成的两个相对的对接装置(48，18a)，更好地在内部空间(9)外面，使之能够在把转子元件(18)固定到锚固端(11a)的情况下，相对于驱动轴(11)轴向地锁定过滤元件(15)。

17.组装根据权利要求1至15中任一项所述的过滤元件的装置(100)的方法，主要包括以下步骤：

-通过使作为第二法兰(32)一部分的至少一个保持件(44)与作为第一法兰(31)一部分的锚固件(35)啮合，并且使第一和第二法兰能够旋转地成为一体，在由环形聚结器过滤介质(20)的内面(20c)界定的内部空间(9)中把第一法兰(31)固定到第二法兰(32)，因此得到过滤元件(15)；

-通过穿过由第一法兰(31)界定的中心孔(33)插入套筒，把用于使过滤元件(15)旋转的整体的套筒(19)插入内部空间(9)中；

-通过在套筒(19)的外表面(F)的N个凹口(22)中啮合,在锚固件(35)中形成的N个隔开的突出部分(38)，使套筒(19)和过滤元件(15)旋转地成为一体，所述突出部分从过滤元件(15)的内面(F1)径向向内突出，N是大于或等于二的整数，在以线性位移插入套筒(19)时实现啮合，以便一旦插入内部空间(9)中，便将套筒(19)设置为使N个凹口(22)按照第二法兰(32)的方向轴向地敞开。