CN109045881B - 具有密封部的过滤系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过滤系统（100），它包括：具有壳体壁（112）和至少一个顶盖（110）的壳体（108）；布置在壳体（108）上的用于输送待过滤的流体、特别是空气的入口（102）；布置在壳体（108）上的用于引出所过滤的流体的排出口（104）；至少一个过滤元件（200），它被布置在入口（102）和排出口（104）之间且使未处理侧与净化侧相分离；以及布置在壳体壁（112）的密封面（114）和顶盖（110）的密封面（116）之间的密封部（10）。在此，密封部（10）通过至少一个固定元件（12）沿着纵向方向（L）被保持住，所述固定元件被布置在顶盖（110）上或壳体壁（112）上。

Description

具有密封部的过滤系统

技术领域

本发明涉及一种具有密封部的、特别是用于作为内燃机空气过滤器（Luftfilter）的过滤系统。

背景技术

US2011083409A1公开了一种过滤系统，在该过滤系统中所述过滤器壳体通过一种以O型圈-密封部形式的密封部来进行密封，该密封部被布置在所述过滤器壳体的壳体壁和顶盖之间。在此，所述密封部被放置在一具有圆锥形横截面的轴向的凹槽内，该凹槽被布置在所述顶盖的环形的凸缘上。在关闭所述顶盖时，被安装在所述壳体壁上的环形的圈被如此地压在所述密封部上，使得该密封部被挤压并且被压入到所述圆锥形的凹槽内。被放置在所述凹槽内的环为所述密封部提供额外的压力（Verpressung）。以该种方式确保了所述过滤器壳体的密封。在关闭所述顶盖时，通过将所述密封部压入到所述圆锥形的凹槽内，会将该密封部额外地固定在其位置中。在安装时如果所述密封部被嵌入到所述顶盖的凹槽内，但是并不能确保该密封部在关闭所述顶盖的过程中牢固地保持在其位置内，因为只有在关闭所述顶盖时才压入到所述圆锥形的凹槽内。在打开所述顶盖后，在更换过滤元件时，所述密封部还可能从所述凹槽内脱落并且丢失掉。因此，替换地，可以对所述密封部进行粘贴。

发明内容

因此，本发明的目的是，提出一种过滤系统，该过滤系统允许通过简单并且成本合适的措施来确保所述过滤系统的可靠的、并且利于安装的密封可行性方案。

上述目的按照本发明的一个方面通过一种过滤系统来实现，该过滤系统包括一种布置在壳体壁的密封面和顶盖的密封面之间的密封部。在此，所述密封部通过至少一个固定元件沿着纵向方向进行定位，该固定元件被布置在所述顶盖上或者所述壳体壁上。

本发明的有利的设计方案和优点由其它所述权利要求、说明书和附图给出。

建议一种过滤系统，其中，所述过滤系统包括：具有壳体壁和至少一个顶盖的壳体；布置在所述壳体上的、用于输送待过滤流体特别是空气的入口；布置在所述壳体上的、用于引出所过滤的流体的排出口；至少一个过滤元件，该过滤元件被布置在入口和排出口之间，并且将未处理侧与净化侧相分离；以及布置在所述壳体壁的密封面和所述顶盖的密封面之间的密封部。在此，所述密封部通过至少一个固定元件沿着纵向方向被保持住（inPosition gehalten wird），所述固定元件被布置在所述顶盖上或所述壳体壁上。

所述按照本发明的解决方案规定，密封部、例如O型圈-密封部，在安装时通过固定元件、例如以固定凸台件的形式形状配合地进行定位，由此，可以实现所述过滤壳体的在径向上的密封。相对于现有技术，这就提供了一种优势，其中为了对于壳体进行密封而对于所述密封件进行粘贴，或者在安装时通过力配合来对于所述密封件进行定位，由此，仅仅可以进行轴向密封。

优点在于：跟被粘贴的解决方案相比，是一种对防丢失的更加成本合适的解决方案，或者在可能发生的更换过滤元件的情况下，在维修时，跟力配合的解决方案相比，是一种对防丢失的更可靠的解决方案。附加地，作为其他功能，所述密封部的固定元件可以防止所述顶盖相对于所述壳体壁扭转。此外，对于所述构件的公差波动，所述径向的密封原理比轴向的密封原理更不易受影响。

有利的是，所述至少一个固定元件可以在径向上外部地被布置在所述顶盖的凸缘上。因此，在嵌接所述密封部时，可以实现良好的可接触性。此外，因此也可以在将所述顶盖与已嵌入的密封部进行安装时实现可视化操控。

在有效的实施方式中，所述至少一个固定元件可以如此嵌入到至少一个凹槽内，该凹槽被布置在所述壳体壁的外部的周边上，从而所述顶盖能够在轴向上防扭转地被安装。这对于过滤系统而言是非常有利的，在振动载荷的情况下所述过滤系统例如被安置在机动车中的内燃机旁，通常在操作时在那里不仅所述顶盖而且所述过滤元件（例如该过滤元件支撑在所述顶盖上）都可能发生转动。

有利的是，可以在所述壳体壁的径向的内部的凸缘上布置两个或者多个肋板，所述至少一个固定元件嵌接在该肋板上，由此能够防止所述顶盖轴向的扭转。以该种方式，可以附加地并且可以成本合适地制造地防止顶盖的扭转。

在另一有利的设计方案中，所述至少一个固定元件可以被构造为定向元件，该定向元件被嵌入到至少一个、被构造为相应的配对件的凹槽内，该凹槽被布置在所述壳体壁的外部的周边上，从而能够在轴向上角度对准地安装所述顶盖。由此，所述顶盖仅仅可以被安装在一种角度位置上。此外，通常在安装时，所述过滤元件同样可以角度对准地安装地配置于所述顶盖，从而接下来所述整个过滤系统可以彼此安装在各构件的明确的角度位置上。由此，在操作时，对于待过滤的流体调节出流动场的固定不变的并且可再现的比例关系。通过该种方式，例如利用热膜空气流量计（HFM）进行的测量可以以很好的质量来控制发动机。通常，这样的传感器通过不同的流动几何形状（这些流动几何形状例如可以因过滤元件、支承管和次级元件的不同的安装位置而产生）敏感地对不同的流动场做出反应。

在一种替代的实施方式中，所述至少一个固定元件也可以在径向上外部地被布置在所述壳体壁的凸缘上。由此可以如上所述那样描绘一种类似的、用于固定密封部位置的解决方案。仅仅交换所述固定元件和配对件、例如在顶盖和壳体之间的凹槽。

与此相对应地，所述至少一个固定元件可以嵌入到至少一个凹槽内，该至少一个凹槽被布置在所述顶盖的外部的周边上，从而所述顶盖能够在轴向上防扭转地被安装。由此，该功能还可以以如上所述的相同的方式来实现。

同样有利的是，可以在所述顶盖的径向的内部的凸缘上布置两个或者多个肋板，所述至少一个固定元件嵌接到该肋板上，由此可以防止所述顶盖在径向上扭转。

以类似的方式，所述至少一个固定元件可以被构造为定向元件，该定向元件被嵌入到至少一个、被构造为相应的配对件的凹槽内，该凹槽被布置在所述顶盖的外部的周边上，从而能够在轴向上角度对准地安装所述顶盖。

同样地，在从顶盖到所述壳体壁或者相反地更换固定元件和配对件时，在安装时用于对于所述密封部和所述顶盖进行定位的上述功能可以有益地实现。

有利的是，所述密封部在径向上通过所述密封面可以将所述壳体密封在所述顶盖的凸缘上以及所述壳体的凸缘上。通过使得所述密封部采用按照本发明的固定原理在轴向上不被挤压的方法，所述密封部可以实现一种径向的密封功能，在安装时，该密封功能关于公差范围已被证实为有益的。

然而，也可以有利地通过所述两个或者多个肋板对所述密封部产生轴向的压力，由此，所述壳体在轴向上被密封。该轴向上的密封可以附加于径向上的密封，以便描述其他的安全因素。

在一种有利的设计方案中，所述至少一个固定元件能够与所述顶盖或所述壳体壁一体地制造。有益地是，在制造所述过滤器壳体时例如用塑料注塑法来对于所述固定元件一起进行注塑，从而在过程中可以尽可能成本合适地制造所述整个壳体壁或者所述顶盖。有利地，所述固定元件例如可以以固定凸台件的形式来实现，在此，与注塑相适合地构造有轻触边缘件，用于在注塑过程结束之后进行脱模。

附图简要说明

其它的优点由下面的附图说明给出。在所述附图中示出的是本发明的实施例。所述附图、说明书和权利要求包括了在组合中的很多的技术特征。本领域的技术人员也可以有利地单独考虑所述的技术特征，并且总结成有意义的其它的组合形式。附图示例性地示出：

图1从所述排出口接头的侧面示出了按照本发明一种实施例的具有旋风分离器的二级过滤系统的立体图；

图2示出了按照本发明一种实施例的穿过过滤系统的纵剖面图；

图3示出了具有按照本发明一种实施例的固定元件和已嵌入的密封部的顶盖的立体图；

图4示出了按照本发明一种实施例的没有密封部而具有固定元件的顶盖的立体图；

图5示出了按照本发明一种实施例的固定元件的详细视图；并且，

图6示出了按照本发明一种实施例的具有肋板和凹槽作为定向元件（Ausrichtung）和配对件（Gegenelement）的壳体壁的详细视图。

本发明的具体实施方式

在附图中，相同或相似的组件用相同的附图标记标明。附图仅仅示出了实施例，且理解不应限制于此。

图1从排出口104的侧面示出了按照本发明一个实施例的具有旋风分离器36的二级过滤系统100的立体图，具有相切的入口102、在壳体端面上的置于中心的排出口104和底侧的脏物排出口106。示出了一种圆形过滤器结构，该圆形过滤器结构由壳体108构成，该壳体具有壳体壁112，并通过顶盖110例如以螺栓或插旋式封闭部进行封闭。在用作为空气过滤系统时，带有灰尘的空气流入所述布置得相切于内置的空气过滤元件的入口102内，使得所述壳体108内部中的空气通过过滤元件上的流入保护件进行旋转运动。在附图中没有示出过滤元件和流入保护件。通过由空气的旋转运动所引起的气旋作用，在流动空气的灰尘颗粒上产生离心力，从而可以部分地在壳体壁上对这些灰尘颗粒进行分离，并通过所述脏物排出口106使其从所述过滤系统100流出。由此使得所述过滤元件的负载更小，提高了所述过滤元件的使用寿命。所述净化过的空气可以通过所述置于中心的排出口104从所述壳体108排出。

如在图1中所示出的这种过滤系统通常被用作空气过滤器和/或颗粒过滤器、特别是用于建筑机械或农业机械领域中的内燃机。这些过滤系统以大的结实特性而出众，并且因为高的过滤器负载而具有短的使用寿命。在此，具有负载的过滤元件的过滤系统100须承受10kg或更多的重量增量。

图2示出了按照本发明一个实施例的穿过过滤系统100的纵剖面视图。该过滤系统100在此包括具有壳体壁112和顶盖110的壳体108、布置在所述壳体108上的用于输送待过滤流体特别是空气的入口102、布置在所述壳体108上的用于引出所过滤的流体的排出口104、布置在入口102和排出口104之间的过滤元件200、与净化侧相分离的未处理侧以及布置在所述壳体壁112的密封面114和所述顶盖110的密封面116之间的密封部10。在此，所述密封部10通过至少一个布置在所述顶盖110上的或布置在所述壳体壁112上的固定元件12而沿着纵向方向L被定位。所述壳体壁112的密封面114被布置在凸缘118上，所述顶盖110的密封面116被布置在凸缘120上。在所述过滤元件200内部中，对中于纵轴L地布置支承管202以及次级元件204。所述支承管202用于加固并支承所述过滤元件200，在更换所述过滤元件200时，所述同样具有过滤介质的次级元件204保护净化气体区域以防止进入脏物，并且在更换所述过滤元件200时停留在所述过滤系统100内。

在图3中可以看到具有按照本发明一个实施例的固定元件12和已嵌入的密封部10的顶盖110的立体图。所述固定元件12在径向上外部地被布置在所述顶盖110的凸缘120上，该凸缘也可以用作为为了通过所述密封部10径向密封所述壳体108的密封面116。所述密封部10经由所述凸缘120并且经由所述固定元件12被推动，然后通过所述固定元件12沿着轴向的纵向方向L被定位。所述密封部的另一止挡件是所述顶盖10的环形的边缘122，该边缘被用作为所述凸缘120的终端（Abschluss）。

图4示出了所述没有密封部10而具有固定元件12的顶盖110的同一个立体图。在此，所述固定元件12以固定凸台件的形式来实现，该固定元件一直到所述顶盖110的边缘122地空出所述密封部的一个直径大小。

在一种可替换的实施方式中，然而该实施方式在这里并未被示出，所述至少一个固定元件12也可以在径向上外部地被布置在所述壳体壁112的凸缘118上。在此，可以将所述至少一个固定元件12嵌入到至少一个凹槽14内，该凹槽被布置在所述顶盖110的外部周边上，使得所述顶盖110可以在轴向上抗扭转地被安装。另外，可以在所述顶盖110的径向的内部的凸缘120上布置两个或者多个肋板16，所述至少一个固定元件12嵌接在该肋板上，由此可以防止所述顶盖110在轴向上的扭转。另外，所述至少一个固定元件12可以被构造为定向元件18，该定向元件被嵌入到至少一个、被构造为相应的配对件20的凹槽14内，该凹槽被布置在所述顶盖110的外部的周边上，从而使得可以在轴向上角度对准地安装所述顶盖110。

图5示出了按照本发明一个实施例的固定元件12的详细视图。以固定凸台件的形式的所述固定元件12在径向上外部地被布置在所述顶盖110的凸缘120上，该凸缘同时也被用作为用于所述已嵌入的密封部10的径向的密封面116。所述定向元件12连同所述顶盖110都通过注塑法进行制造，并且因此被构造为典型的注塑件。所述定向元件12朝向所述密封部10的边缘122的方向上具有倾斜部，通过该倾斜部使得密封件10可以容易地被装入。所述至少一个固定元件12可以被构造为定向元件18，该定向元件被嵌入到至少一个、被构造为相应的配对件20的凹槽14内，该凹槽被布置在所述壳体壁112的外部的周边上，使得可以在轴向上角度对准地安装所述顶盖110。

图6示出了按照本发明一个实施例的具有肋板16和凹槽14（该凹槽作为用于定向元件18的配对件20）的壳体壁112的详细视图，它们在所述顶盖110处被布置在环形的径向上在内部的凸缘118上。所述固定元件12能够进入到所述肋板16之间的凹槽14内，并且因此用作为定向元件18，以便防止已安装的顶盖110扭转。在此，所述至少一个固定元件12可以如此地嵌入到所述至少一个凹槽14内，使得所述顶盖110可以在轴向上防扭转地被安装。另外，可以通过所述两个或者多个肋板16产生所述顶盖10的轴向的压力，由此，除了径向密封，所述壳体108通过所述两个密封面114、116在壳体壁112和顶盖110处在轴向上被密封。由此，就所述过滤系统100的密封而言，可以实现额外的可靠性。

Claims (4)

1.用于内燃机的空气过滤系统，包括：

- 具有壳体壁（112）和至少一个顶盖（110）的壳体（108），

- 布置在所述壳体（108）上的、用于输送待要过滤的空气的入口（102），

- 布置在所述壳体（108）上的、用于引出所过滤的空气的排出口（104），

- 至少一个过滤元件（200），该过滤元件被布置在入口（102）和排出口（104）之间，并且使未处理侧与净化侧相分离，

- 布置在所述壳体壁（112）的密封面（114）和所述至少一个顶盖（110）的密封面（116）之间的密封部（10），该密封部对于壳体（108）径向地进行密封，

其中，所述密封部（10）通过至少一个固定元件（12）沿着纵向方向（L）被定位，所述固定元件被布置在所述至少一个顶盖（110）上，其中，所述至少一个固定元件（12）以至少一个固定凸台件的形式在径向上外部地被布置在所述至少一个顶盖（110）的或者所述壳体壁的凸缘上，其中所述凸缘同时也用作用于已嵌入的密封部（10）的径向的密封面（116），所述至少一个固定元件（12）被构造为定向元件（18），该定向元件被嵌入到至少一个凹槽（14）内，该凹槽被布置在所述壳体壁（112）的外部周边上，使得能够在轴向上角度对准地安装所述至少一个顶盖（110）。

2.按照权利要求1所述的空气过滤系统，其中，在所述壳体壁（112）的径向的内部的凸缘（118）上布置两个或者多个肋板（16），所述至少一个固定元件（12）嵌接在该肋板上，由此防止所述至少一个顶盖（110）在轴向上旋转，由此允许所述至少一个顶盖（110）的轴向防旋转保护。

3.按照权利要求2所述的空气过滤系统，其中，能够通过所述两个或者多个肋板（16）产生所述密封部（10）的轴向的压力，由此，所述壳体（108）在轴向上被密封。

4.按照权利要求1-3中任一项所述的空气过滤系统，其中，所述至少一个固定元件（12）能够与所述至少一个顶盖（110）或所述壳体壁（112）一体地制造。

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