CN1224441C - 微过滤油的过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其用于发动机、自动变速装置和液压系统中对油进行微过滤的过滤装置。该过滤装置包括一个具有开口端部并能允许介质横向流过的管状微量滤芯。该滤芯接纳在一个由过滤壳体封闭住的过滤室内并由预加应力夹紧而接纳在两个端部密封元件之间。端部密封元件在其面向滤芯相应端壁的表面上设有至少一个在滤芯的横向圆周方向延伸的肋状物。固定装置包括一个弹簧，该弹簧以如下方式利用预加应力对其中一个端部密封元件施加压力，即使得该密封元件在滤芯纵向膨胀和/或纵向收缩的情况下沿其所邻接的端壁前进。

Description

微过滤油的过滤装置
技术领域
本发明涉及一种尤其用于发动机、自动变速装置和液压系统中对油进行微过滤的过滤装置，该过滤装置包括一个具有开口端部并能允许介质横向流过的多微孔管状滤芯；一个封闭住过滤室的过滤壳体，上述滤芯即容纳或者能以如下方式容纳在该过滤室内，即使该过滤室被分隔成位于滤芯外部的第一空间和位于滤芯内部的第二空间，这些空间通过用作过滤器的滤芯管状壁相互连通；该过滤壳体设有第一端部密封元件和第二端部密封元件，用于封闭滤芯的开口端部并至少部分或完全叠放在滤芯的端壁上；以及该过滤壳体设有用于在预加应力作用下将滤芯夹在端部密封元件之间的固定装置。
背景技术
从德国专利DE-3,421,399C2中可以获知这种过滤装置。该专利中的结构使用了固定螺丝钉对两个端部密封元件预加彼此相向的应力，由此使管状滤芯夹在端部密封元件之间。
现在还知道其它一些设计，例如过滤壳体的端壁也即是密封滤芯端壁的端部密封元件，在该种情况下一个端壁被固定而另一个端壁是一个螺帽，由此为了能更换滤芯，该螺帽能从壳体上拧下以及随后再拧回到壳体上。由于该螺帽能被充分拧紧，因此随后就能将滤芯夹在用作端部密封元件的过滤壳体端壁之间。
然而，在实践中已经发现这种过滤装置仍会使一些污物通过。申请人已经确认这种“泄漏”是由于在起动或停止安装有过滤装置的装置时，滤芯操作长度的微小变化而导致的。特别是，申请人已经发现：
在操作中，准备在过滤器中进行清理的油会在高压下被输送到滤芯外部。在高压影响下，油随后会通过滤芯，并在该过程中除去污物。在这种滤芯中，通常将纸状材料、毡状材料以及玻璃纤维材料用作过滤材料，尤其是在微过滤中。考虑到高压，如果外部压力高于内部压力，则滤芯经常要支承在管子的内部上；而如果内部压力高于外部压力，则滤芯要被支承在管子的外部上。可相对变形的过滤材料随后要在高压的影响下被压紧并使滤芯的长度略微增加。在随后停止安装有过滤装置的装置以及油压因此会再次减小到一个低压或者零值时，该过滤材料将再次在横向上膨胀，滤芯的长度将显著减小。结果，在该状态下会在滤芯的端壁和相应端部密封元件之间形成一段小间隙。当随后再次起动安装有过滤装置的装置并再次使油运动时，由于压力再次升高，因此在开始时会有一段时间污物会穿过该段间隙从过滤器一端到达过滤器另一端。尽管这种现象仅仅是短暂发生，但仍然代表了上述过滤装置的一个不可忽略的缺点，该缺点平均来说长期会导致对装有过滤器的装置产生损坏。
发明内容
既然已经发现这一长期存在问题的原因，本发明的目的就是提供一种如前所述类型的过滤装置，从而可以防止或者至少是减小从滤芯端壁和相关端部密封元件之间的间隙进行“泄漏”。根据本发明，由申请人所认识到的问题通过两个途径得以解决，这两个不同的途径也可以相互结合，在这种情况下如果分别进行那这两个途径能获得更好的效果。
根据第一途径，由申请人所认识到的问题被如下事实所克服，即至少一个、最好是两个端部密封元件在其面向滤芯相应端壁的表面上设有至少一个在滤芯的横向圆周方向延伸的肋状物。在固定装置的作用下，这种肋状物被压进滤芯的端壁中，并阻断上述在过滤装置停止操作时或者至少在消除油压时可能会产生的间隙。应当清楚，这一措施防止精细污物在装置起动时被驱使进该间隙中。因为当该装置停止工作时滤芯上的压力作用，所以滤芯另外也会倾向于沿横向略微膨胀，在这种情况下，如果肋状物已经从滤芯端壁略微回缩，那么在滤芯长度缩短的作用下，就仍可能与这些肋状物相邻接。然而，应当知道甚至在已经被压进滤芯端壁中的肋状物从不再充分抵靠肋状物的过滤材料端壁上轻微脱离时，在消除油压时所形成的间隙将在任何时候都会在肋状物的位置处缠绕住肋状物，这一个事实就能使污物很难在压力作用下通过上述间隙。
为了沿整个端壁阻断上述间隙，根据本发明，如果至少一个肋状物以连续环的形式不中断地在上述端部密封元件上延伸，那么将非常有利。
为了允许相对容易地将肋状物压进滤芯的端壁中，根据本发明，如果上述至少一个肋状物的末端是指向滤芯相应端壁的尖端边缘，那么将非常有利。在这种情况下，如果该尖端边缘被设计成一个可用作切割边缘的锐利边缘，那么将更为有利。
为了确保上述至少一个肋状物始终延伸到滤芯的端壁，根据本发明，如果上述至少一个肋状物在滤芯纵向上的高度大于滤芯在预定最大操作油压下的预定长度变化，那么将非常有利。
根据第二途径，该途径可被认为可与上述第一途径完全独立，但又最好可被认为可与第一途径相结合，其中由申请人所认识到的问题被如下事实所克服，即固定装置包括一个弹簧，该弹簧以如下方式利用预加应力对其中一个端部密封元件施加作用，即使得该密封元件在滤芯纵向膨胀和/或纵向收缩的情况下沿其所邻接的端壁前进。
根据本发明的一个有益实施例，上述弹簧是一个在压力作用下接纳在所述一个端部密封元件上远离滤芯的一个侧面和过滤壳体的壁之间的压力弹簧。
根据本发明的一个有益实施例，在该情况下，上述弹簧的预加压力至少为3kg/cm，最好至少为5kg/cm；至多为9kg/cm，最好至多为7kg/cm。
在根据本发明的两个解决方式(途径)中，根据本发明，如果端部密封元件在其面向滤芯的一侧上设有一个能紧密配合进滤芯内部的密封插头，则非常有利。这点在一方面确保了滤芯牢固地固定在过滤壳体的腔室内，在另一方面则更在滤芯内壁和在开口端部位置处的密封插头之间提供了进一步的密封。
根据本发明的另一个有益实施例，上述滤芯包括一个缠绕有纸特别是过滤纸并被穿孔的卷绕芯部(winding core)。
本发明还涉及一种用在本发明过滤装置上的过滤壳体。
附图说明
下面参考附图所描述的一个实施例更详细地解释本发明，其中，
图1是本发明过滤装置的一个纵向截面示意图；
图2是本发明过滤装置中的一个端部密封元件的透视图。
具体实施方式
根据本发明的过滤装置1包括一个由底板2、顶板3和位于该板之间的圆筒形壁4所形成的过滤壳体。其中底板2和顶板3利用螺钉连接在圆筒形壁4上，该螺钉在图中示意性地用轴线5表示。为了确保在底板2和位圆筒形壁4之间以及在顶板3和圆筒形壁4之间实现密封，设有O形密封圈6。
在该过滤壳体内部，具有一个利用设有2个密封圈的钻通空心螺栓而紧密安装在底板2上的第一或者底端密封元件8，和一个第二或者顶端密封元件9。在端部密封元件8和9之间设有滤芯10。该滤芯10包括缠绕在卷绕芯部12上的过滤纸11，也可以包括一个很大数量层的薄纸。该卷绕芯部12设有孔13、
通过进料口27，油被高压供应，并且由于端部密封元件8底侧和底板2之间的间隙而随后进入位于滤芯10外部的过滤室第一空间7。接着由于高压，该油从外部向内沿着径向穿过过滤纸11的缠绕层，以便通过孔13到达滤芯10的内部，该内部即形成位于滤芯10内部的过滤室第二空间21。从该第二空间，经过滤的油随后通过排出管(即出油口)14排出过滤装置。
为了使滤芯10对准在端部密封元件8和9之间，并为了能在卷绕芯部12的内壁上密封住端部密封元件8和9，该端部密封元件8和9设有能紧密配合进滤芯10内部的密封插头15和16。
两个端部密封元件8和9，除了在密封元件8中有用于排出管14的通口外，其设计基本相同，都具有三个在滤芯相应端壁方向上伸出并以连续环的形式不中断地在上述端部密封元件上延伸的肋状物17。从图1可看出，这些肋状物17设计有一个指向滤芯相应端壁的锐利的尖端边缘。该尖端边缘帮助肋状物17穿进相对较软的过滤材料中。
如果在一个端部密封元件8和/或9与过滤材料11的相应端壁18之间形成一个小的径向间隙，那么基本在轴向突出的肋状物17将在该径向间隙中形成一个阻断物，由此使污物很难穿过该径向间隙。
另外，上述过滤壳体包含一个压力弹簧19，该压力弹簧作用在顶板3和顶端密封元件9之间，并以5-7kg/cm的预定压力将该顶端密封元件9压紧在过滤材料11的顶端壁18上，结果该过滤材料11的底端壁18将被压紧在底部密封元件8上。应当清楚，如果过滤材料11随后在轴向A上膨胀或收缩，由于弹簧19的作用将能保持住由密封元件8和9所提供的密封。如果使用例如压力弹簧19等的预压弹簧，通过使用肋状物17就能促使端部密封元件8和9密封在过滤材料端壁18上，当然为了促进密封，也能不用预压弹簧而单独使用这种方式。
能通过拧下连接顶板3的螺钉或螺栓5以及随后除去该顶板3来更换上述滤芯。
使用根据本发明的过滤装置尤其可用作例如柴油、液化石油气或汽油发动机等发动机、自动变速装置和液压系统中过滤装置的所谓侧流式过滤器。

Claims (15)

1.一种对油进行微过滤的过滤装置(1)，该过滤装置包括：
一个具有开口端部并能允许介质横向流过的管状滤芯(10)，该滤芯具有多个微孔；
一个封闭住过滤室(7，21)的过滤壳体(2，4)，上述滤芯(10)即容纳或者能以如下方式容纳在该过滤室内，即使该过滤室(7)被分隔成位于滤芯(10)外部的第一空间(7)和位于滤芯(10)内部的第二空间(21)，这些空间(7，21)通过用作过滤器的滤芯管状壁(11)相互连通；
该过滤壳体(2，4)设有第一端部密封元件(8)和第二端部密封元件(9)；以及
该过滤壳体设有用于在预加应力作用下将滤芯(10)夹在端部密封元件(8，9)之间的固定装置(19)，
两个端部密封元件(8，9)在其面向滤芯(10)相应端壁(18)的表面上设有至少一个在滤芯的横向圆周方向延伸的肋状物(17)，该肋状物以连续环的形式不中断地在上述端部密封元件上延伸，
其特征在于，在从滤芯纵向上看时，上述至少一个肋状物(17)的高度大于滤芯在预定最大操作油压下的预定长度变化；所述端部密封元件(8，9)用于封闭滤芯(10)的开口端部并叠放在滤芯(10)的端壁(18)上。
2.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，上述滤芯(10)包括一个缠绕有纸特别是过滤纸并被穿孔的卷绕芯部。
3.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，进料口(27)和出油口(14)都容纳在过滤室(7，21)的一个轴向端。
4.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，上述肋状物(17)设置在一平坦的相邻区域内。
5.如权利要求1或2所述的过滤装置(1)，其特征在于，上述至少一个肋状物(17)的末端为指向滤芯(10)相应端壁(18)的尖端边缘。
6.如权利要求1或2所述的过滤装置(1)，其特征在于，上述固定装置(19)包括一个弹簧，该弹簧以如下方式利用预加应力对其中一个端部密封元件(8，9)施加压力，即使得该密封元件(8，9)在滤芯(10)纵向膨胀和/或纵向收缩的情况下沿其所邻接的端壁(18)前进。
7.如权利要求6所述的过滤装置，其特征在于，上述弹簧(19)是一个在预加压力作用下接纳在所述一个端部密封元件(8，9)上远离滤芯(10)的侧面和过滤壳体的壁(3)之间的压力弹簧。
8.如权利要求6所述的过滤装置，其特征在于，上述弹簧的预加压力至少为3kg/cm；至多为9kg/cm。
9.如权利要求1或2所述的过滤装置(1)，其特征在于，上述端部密封元件(8，9)在其面向滤芯(10)的侧面上设有一个能紧密配合进滤芯(10)内部的密封插头(15)。
10.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于应用于发动机、自动变速装置或液压系统中。
11.如权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，上述弹簧的预加压力至少为5kg/cm；至多为7kg/cm。
12.一种用在如上述权利要求1-11中任何一个所述过滤装置中的过滤壳体。
13.设有如上述权利要求1-11中任何一个所述过滤装置的特别是柴油发动机、自动变速装置和液压应用中的发动机。
14.设有如上述权利要求1-11中任何一个所述过滤装置的自动变速装置。
15.设有如上述权利要求1-11中任何一个所述过滤装置的液压系统。
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