CN113842674A - 在安装期间具有改进受损保护的具有到过滤器壳体的附接件的过滤器元件 - Google Patents

在安装期间具有改进受损保护的具有到过滤器壳体的附接件的过滤器元件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及流体过滤器(10)，所述流体过滤器(10)具有水分离器(30)、过滤器波纹管(32)以及用于插入流体过滤器(10)的支撑管(24)的中心开口(28)。流体过滤器(10)的特征在于，过滤器元件(10)的用于将过滤器元件(10)固定到支撑管(24)的保持突出部(68)位于过滤器波纹管(32)的底侧上方。保持突出部(68)可插入到支撑管(24)中的保持凹口(70)中。为了此目的，保持突出部(68)定向到中心开口(28)的内部中。可选地或附加地，中心开口中的保持凹口可容纳支撑管(24)的径向向外定向的保持突出部。

Description

在安装期间具有改进受损保护的具有到过滤器壳体的附接件 的过滤器元件
技术领域
本发明涉及在安装期间具有改进受损保护的具有到过滤器壳体的附接件的过滤器元件以及具有此类过滤器元件的流体过滤器。本发明还涉及用于通过此类附接件将过滤器元件安装在过滤器壳体上的方法。
背景技术
WO 2016/079029 A1揭示了具有过滤器元件和过滤器壳体的过滤器。用于排放已过滤液体、流体或燃料的支撑管被布置在过滤器元件的中心开口中。过滤器元件可经由卡口锁连接到过滤器壳体。卡口锁的卡口突出部在过滤器元件的纵向轴线的方向上凸出超过过滤器元件的上端板。卡口突出部可接合在过滤器壳体的卡口保持器中，以使过滤器元件附接到过滤器壳体。
如果在不正确的安装位置中沿着支撑管引导过滤器元件，并且由此卡口突出部被按压抵靠卡口保持器，则卡口突出部可容易折断。
因此，本发明的目的是提供过滤器元件以及具有此类过滤器元件的流体过滤器，所述过滤器元件到过滤器壳体的附接件在过滤器元件在过滤器壳体上的安装期间提供更好的受损保护。本发明的另一目的是指示用于通过此类附接件将过滤器元件安装在过滤器壳体上的方法。
此目的通过根据权利要求1所述的过滤器元件、根据权利要求10所述的流体过滤器以及根据权利要求14所述的方法得到解决。从属权利要求的主题是优选示例。
发明内容
用于流体过滤器的过滤器元件具有用于从待过滤流体分离水的水分离器、过滤器波纹管以及用于插入流体过滤器的支撑管的中心开口。其特征在于，过滤器元件具有保持突出部和/或保持凹口，用于将过滤器元件附接到支撑管。保持突出部和/或保持凹口被布置在过滤器波纹管的底侧上方。保持突出部在中心开口中径向向内凸出，以接合在支撑管中的保持凹口中，和/或中心开口中的保持凹口被设计成容纳支撑管的径向向外凸出的保持突出部。过滤器元件的保持突出部可插入到支撑管的保持凹口中，而没有保持突出部折断的风险，允许了过滤器元件附接到连接到过滤器壳体的支撑管，而不使过滤器元件受损。这简化了过滤器元件的安装。在本发明的当前语境内，术语“顶部”、“底部”、“轴向”、“径向”等等指的是在已安装状态中的流体过滤器。
保持突出部和/或保持凹口可具有斜面区段，用于按过滤器元件在支撑管的周向方向上的旋转移动而引导过滤器元件。以此方式，可通过过滤器元件的保持突出部和/或保持凹口通过沿着支撑管的对应保持凹口和/或保持突出部滑动而使过滤器元件进入到合适的安装位置中。例如，这适用于当卡口锁附加地用于将过滤器元件附接到过滤器壳体时。
保持突出部和/或保持凹口可被布置在过滤器元件的端帽的内周向壁上。由于保持突出部和/或保持凹口位于过滤器元件的中心开口中，因此在轴向方向上不需要附加空间，用于保持布置。
过滤器元件可具有另一保持突出部和/或另一保持凹口，其特别是面向保持突出部和/或保持凹口。借助于另一保持突出部和/或另一保持凹口，可按更稳定的方式执行过滤器元件到支撑管的对准和附接。
相对于过滤器元件的纵向轴线，另一保持突出部可与保持突出部轴向对称，或者另一保持凹口可与保持凹口轴向对称。在此情况下，过滤器元件可对称地形成。
过滤器元件可按柴油燃料过滤器的形式设计。根据本发明的过滤器元件可特别地与使用柴油燃料的交通工具发动机使用。
过滤器波纹管和水分离器优选地被实施为同心地布置的中空圆柱体。水分离器优选地包括聚结器，并且可为多级设计，特别是具有聚结器、间隙和绒布的三级设计。当待过滤流体流动通过聚结器时，来自所分离水的水滴可形成在例如按筛形式的聚结器处。保持元件可位于聚结器处，其支撑聚结器。此保持元件可被布置在三级水分离器的沉淀间隙中。水滴可沉积在流体地位于聚结器后方的绒布上。然后，液滴可在重力的影响下流动通过沉淀间隙到过滤器壳体的水收集室中。
过滤器元件可在过滤器元件的下轴向端部的区域中在周界侧上具有密封环。此类密封环可使液体过滤器的原始侧从清洁侧分离。密封环可防止液体或燃料从原始侧流动到清洁侧或者到水收集室中。
保持突出部可被布置在过滤器元件的上侧下方，特别是在过滤器元件的上端板下方。此布置保护保持突出部免于受损。
保持突出部可在其上侧上具有斜面区段，所述斜面区段具有人字形屋顶形状。然后，可沿着两侧上的对应保持凹口引导保持突出部。
流体过滤器可具有过滤器壳体、支撑管以及根据本发明的过滤器元件。
支撑管可被设计为流体包水型管。流体包水型管可包含电极，所述电极测量流体过滤器的水收集室中的水位，以指示何时必须排空水收集室。
可在径向方向上在支撑管的外部上形成保持凹口，可沿着所述保持凹口引导过滤器元件的保持突出部，以便使过滤器元件附接到支撑管。可选地或附加地，可在径向方向上在支撑管的外部上形成保持突出部，可沿着所述保持突出部引导过滤器元件的保持凹口，以便使过滤器元件附接到支撑管。这允许容易地沿着支撑管的对应保持凹口引导过滤器元件的保持突出部，和/或沿着支撑管的对应保持突出部引导过滤器元件的保持凹口。
流体过滤器的支撑管可附接到流体过滤器的加热板。然后，可加热流体，尤其是柴油燃料，并且随后可使用流体过滤器的紧凑设计而排放已过滤流体。
用于安装根据本发明的流体过滤器的方法的特征在于，
a）将支撑管插入到过滤器元件的中心开口中；以及
b）沿着支撑管的对应保持凹口和/或对应保持突出部引导保持突出部和/或保持凹口，过滤器元件通过保持突出部和/或保持凹口在支撑管的周向方向上的旋转移动而紧固到支撑管。
当在过滤器元件的安装期间在支撑管的纵向轴线的方向上在过滤器元件上施加力时，可通过沿着支撑管的对应支撑凹口和/或支撑突出部引导过滤器元件的支撑突出部和/或支撑凹口而使过滤器元件移动到合适的安装位置中。过滤器元件可通过在支撑管的周边的方向上的简单的旋转移动而附接到支撑管，由此过滤器元件的保持突出部和/或保持凹口与支撑管的对应保持凹口和/或保持突出部接合。这在安装期间降低了过滤器元件的保持突出部和/或保持凹口受损的风险。
附图说明
参考显示重要细节的附图图示，根据本发明的实施例的以下描述并且根据权利要求，将理解本发明的其它优点和特征。在本发明的变型中，单独的特征可每个单独地执行，或按任何组合一起执行。
图1显示了根据本发明的第一实施例的流体过滤器的纵向截面；
图2显示了附接到过滤器壳体的部分的根据本发明的第一实施例的过滤器元件的纵向截面；
图3a显示了根据本发明的第二实施例的过滤器元件的纵向截面；
图3b显示了根据本发明的第二实施例的过滤器元件的顶视图；
图4a显示了根据本发明的第三实施例的过滤器元件的纵向截面；
图4b显示了根据本发明的第三实施例的过滤器元件的顶视图；以及
图5示意性地显示了根据本发明的将过滤器元件安装在支撑管上的方法。
具体实施方式
图1显示了两部分流体过滤器10的纵向截面，此处是燃料过滤器，特别是柴油过滤器，其具有过滤器壳体12以及在第一实施例中被安装在过滤器壳体12中的过滤器元件14。过滤器壳体12具有过滤器壳体主体16和盖18。盖18经由螺纹20旋拧到过滤器壳体主体16上。为了更换过滤器元件14，从过滤器壳体主体16拧开盖18。
加热板22在过滤器元件14上方附接到过滤器壳体12。支撑管24延伸通过加热板22的中间中的开口26，并且通过过滤器元件14的中心开口28。
为了过滤流体，过滤器元件14具有与过滤器波纹管32组合的三级水分离器30。按筛形式的三级水分离器30的聚结器34流体地被布置在过滤器波纹管32后方。保持元件36位于聚结器34处，其支撑聚结器34和过滤器波纹管32。此保持元件36被布置在三级水分离器30的沉淀间隙38中。当待过滤流体流动通过聚结器34时，水滴形成在聚结器34处。绒布40流体地位于聚结器34后方。水滴沉积在绒布40上。其在重力的影响下流动通过沉淀间隙38到过滤器壳体12的水收集室43中。连接件45上的密封环44防止已过滤流体流动到水收集室43中。
过滤器元件14沿着其纵向轴线50相邻于过滤器波纹管32具有上端板46和下端板48。下端板48具有密封凹槽52，用于内密封元件54。内密封元件54径向地被设计，特别是按O形环的形式。内密封元件54使流体过滤器10的原始侧56从清洁侧58分离。内密封元件54防止流体或燃料从原始侧56流动到清洁侧58，或者到水收集室43中。未过滤流体特别是原柴油可从流体过滤器10的原始侧56流动通过三级水分离器30到支撑管24中。然后，已过滤流体特别是纯柴油可通过支撑管24的出口60离开支撑管24。此流体流动在图1中利用箭头62a、62b标记。
当拧开盖18时，内密封元件或内密封环54不再与盖18接合。未过滤流体可从原始侧56流动到盖18中。通过外密封环64防止液体泄漏到环境中，所述外密封环64特别地被设计为O形环。当已经移除过滤器元件14与盖18之间的由内密封环54形成的密封时，盖18与过滤器壳体主体16之间的密封仍由外密封环64封闭。为了确保此机制，过滤器元件14（与其在图1中显示的位置相反）在支撑管24的移除期间必须保持附接到过滤器壳体主体16，如稍后描述的。
支撑管24可被设计为流体包水型管。在此情况下，电极被布置在支撑管24中，以检测何时达到水收集室43中的最大水位。流体过滤器10具有流体排出口66或燃料排出口，可通过其排出所分离水。
为了将过滤器元件14附接到支撑管24，过滤器元件14具有保持突出部68。支撑管24具有对应保持凹口70。保持突出部68具有上侧表面72，所述上侧表面72具有特别是按人字形屋顶形式的斜面区段74。保持突出部68的竖直侧表面76和下侧表面78是平面。保持凹口70具有对应于保持突出部68的斜面72的一侧的斜切区段80。保持凹口70的竖直定向的区段82位于此斜切区段80处。竖直定向的区段82之后是保持凹口70的水平定向的区段84。水平对准的区段84形成保持凹口70的止动件86的部分，保持突出部68可插入到所述止动件86中，以锁定保持突出部68。保持凹口70的水平对准的区段84和竖直对准的区段82具有大写字母L的形状。竖直定向的区段82、水平定向的区段84和斜切区段80示意性地具有鼻子的形状。保持突出部68可沿着斜切区段80、竖直定向的区段82和水平定向的区段84插入到止动件86中，以便将过滤器元件14固定到支撑管24。
图2显示了过滤器元件14和支撑管24的纵向截面，而没有过滤器壳体12（参见图1）。过滤器元件14包括过滤器波纹管32和三级水分离器30（具有聚结器34、水分离器30的沉淀间隙38和绒布40）以及内密封元件54。所分离水在水收集室43的方向上（参见图1）沿着绒布40通过沉淀间隙38的流动利用箭头87标记。
支撑管24包括出口60。其位于加热板22的中间中的开口26中，并且位于过滤器元件14的中心开口28中。
当过滤器元件14附接到支撑管24时，沿着支撑管24的保持凹口70的对应倾斜区段80引导保持突出部68以及其上倾斜侧表面72。过滤器元件14在支撑管24的周向方向上执行第一旋转移动。同时，过滤器元件14在支撑管24的纵向轴线50的方向上沿直线移动。然后，利用保持突出部68相对于支撑管24的纵向轴线50的直线移动，沿着保持凹口70的对应竖直区段82引导保持突出部68以及其平面竖直侧表面76。在最后的步骤中，沿着保持凹口70的对应水平区段84引导保持突出部68的平面下侧表面78。保持突出部68在支撑管24的周向方向上执行第二旋转移动，所述第二旋转移动与第一旋转移动相反。在过滤器元件14到支撑管24的紧固期间，保持突出部68的移动在图2中由箭头90指示。
卡口鼻92a、92b附接到上端板46。卡口鼻92a、92b与对应锁定突出部96a、96b一起形成卡口配件94a、94b。卡口配件94a、94b用于过滤器元件14到过滤器壳体12的附加紧固。
图3a显示了具有过滤器波纹管32和水分离器30的过滤器元件14的第二实施例的纵向截面。图3b显示了过滤器元件14的第二实施例的顶视图。与第一实施例的区别在于，在第二实施例中，过滤器元件14在上端板46上不具有卡口鼻92a、92b（参见图2）。因此，其仅经由两个保持突出部68a、68b（图3a显示了保持突出部68a）附接到支撑管24。两个保持突出部68a、68b彼此相对地位于过滤器元件14的上端板46的中心开口28中。
图4a显示了具有过滤器波纹管32和水分离器30的过滤器元件14的第三实施例的纵向截面。图4b显示了具有两个相对保持突出部68c、68d（图4a显示了保持突出部68c）的过滤器元件14的第三实施例的顶视图。两个保持突出部68c、68d彼此相对地位于过滤器元件14的上端板46的中心开口28中。与第二实施例的区别在于，保持突出部68c、68d的上侧表面72不倾斜（参见图1）。保持突出部68c、68d的所有侧72、76、78是平面。特别地，可沿着支撑管24的保持凹口70的对应竖直对准的区段82（参见图1）沿着支撑管24的纵向轴线50（参见图1）沿着直线利用其平坦竖直侧表面76引导此类保持突出部68c、68d。随后，可沿着支撑管24的保持凹口70的对应水平部分84（参见图1）按保持突出部68c、68d在支撑管24的周向方向上的旋转移动而引导保持突出部68c、68d的下平坦侧表面78，以使过滤器元件14附接到支撑管24（参见图2）。
图5显示了将根据本发明的过滤器元件14安装在支撑管24上的方法100。在第一步骤102中，将支撑管24插入到过滤器元件14的中心开口28中。在第二步骤104中，沿着支撑管24的对应保持突出部和/或保持凹口70引导保持突出部68; 68a, 68b; 68c, 68d和/或保持凹口。过滤器元件14通过保持突出部68; 68a, 68b; 68c, 68d和/或保持凹口在支撑管24的周向方向上的旋转移动而附接到支撑管24、并且因此附接到过滤器壳体12。
总之，本发明涉及流体过滤器10，所述流体过滤器10具有水分离器30、过滤器波纹管32以及用于插入流体过滤器10的支撑管24的中心开口28。流体过滤器10的特征在于，过滤器元件10的用于将过滤器元件10固定到支撑管24的保持突出部68; 68a, 68b; 68c,68d位于过滤器波纹管32的底侧上方。保持突出部68; 68a, 68b; 68c, 68d可插入到支撑管24中的保持凹口70中。为了此目的，保持突出部68; 68a, 68b; 68c, 68d定向到中心开口28的内部中。可选地或附加地，中心开口中的保持凹口可容纳支撑管24的径向向外定向的保持突出部。

Claims (14)

1. 用于流体过滤器(10)的过滤器元件(14)，具有用于从待过滤流体分离水的水分离器(30)、过滤器波纹管(32)以及用于插入流体过滤器(10)的支撑管(24)的中心开口(28)，其特征在于，所述过滤器元件(14)具有保持突出部(68; 68a, 68b; 68c, 68d)和/或保持凹口，用于将所述过滤器元件(14)附接到所述支撑管(24)，所述保持突出部(68; 68a,68b; 68c, 68d)和/或所述保持凹口被布置在所述过滤器波纹管的底侧上方，其中，
a) 所述保持突出部(68; 68a, 68b; 68c, 68d)在所述中心开口(28)中径向向内凸出，以接合在所述支撑管(24)中的保持凹口(70)中，和/或
b) 所述中心开口中的所述保持凹口被设计成容纳所述支撑管的径向向外凸出的保持突出部。
2. 根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述保持突出部(68; 68a, 68b;68c, 68d)和/或所述保持凹口具有斜面区段(74)，用于按所述过滤器元件(14)在所述支撑管(24)的周向方向上的旋转移动而引导所述过滤器元件(14)。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器元件(14)具有另一保持突出部(68; 68a, 68b; 68c, 68d)和/或另一保持凹口，其特别是面向所述保持突出部(68; 68a, 68b; 68c, 68d)和/或所述保持凹口。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，相对于所述过滤器元件(14)的纵向轴线(50)，所述另一保持突出部(68; 68a, 68b; 68c, 68d)与所述保持突出部(68; 68a, 68b; 68c, 68d)轴向对称，或者所述另一保持凹口与所述保持凹口轴向对称。
5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器元件(14)按柴油燃料过滤器的形式设计。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述水分离器(30)为多级设计，特别是具有聚结器(34)、间隙(38)和绒布(40)的三级设计。
7.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器元件(14)在所述过滤器元件(14)的下轴向端部的区域中在周界侧上具有密封环(54)。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述保持突出部(68;68a, 68b; 68c, 68d)被布置在所述过滤器元件(14)的上侧下方。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述保持突出部(68;68a, 68b; 68c, 68d)在其上侧上具有斜面区段(74)，所述斜面区段(74)具有人字形屋顶形状。
10.流体过滤器(10)，具有过滤器壳体(12)、支撑管(24)以及根据权利要求1至9中任一项所述的过滤器元件(14)。
11.根据权利要求10所述的流体过滤器，其特征在于，所述支撑管(24)被设计为流体包水型管。
12. 根据权利要求10或11中任一项所述的流体过滤器，其特征在于，在径向方向上在所述支撑管(24)的外部上，
a) 形成所述保持凹口(70)，能够沿着所述保持凹口(70)引导所述过滤器元件(14)的所述保持突出部(68; 68a, 68b; 68c, 68d)，以便使所述过滤器元件(14)附接到所述支撑管(24)，和/或
b) 形成所述保持突出部，能够沿着所述保持突出部引导所述过滤器元件(14)的所述保持凹口，以便使所述过滤器元件(14)附接到所述支撑管(24)。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的流体过滤器，其特征在于，所述流体过滤器(10)的所述支撑管(24)附接到所述流体过滤器(10)的加热板(22)。
14.用于安装根据权利要求10至13中任一项所述的流体过滤器(10)的方法，其特征在于，
a) 将所述支撑管(24)插入到所述过滤器元件(14)的所述中心开口(28)中；以及
b) 沿着所述支撑管(24)的对应保持凹口(70)和/或对应保持突出部引导所述保持突出部(68; 68a, 68b; 68c, 68d)和/或所述保持凹口，所述过滤器元件(14)通过所述保持突出部(68; 68a, 68b; 68c, 68d)和/或所述保持凹口在所述支撑管(24)的周向方向上的旋转移动而紧固到所述支撑管(24)。
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