CN1636621A - 环形过滤器元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于过滤器组件的过滤器，特别用于液体过滤，其中一个空心圆筒形过滤器芯被待过滤的液体依径向由外向内地流经而过，它安置在至少一个圆筒形支承管上，其中，支承管的至少一个端具有一个多重冠形开槽的和环形的端颈，这些槽缝将环形的端颈分成多个分部扇形段，其中，空心圆筒形过滤器芯和同心地安置在过滤器芯内部的端颈同一个柔性的、圆环形的端板不可松开地相连；支承管的端颈的分部扇形段从支承管的圆筒形部分出发，向内依支承管的中轴线方向倾斜，其倾角不超过90°角的开口朝向所属端板。

Description

环形过滤器元件

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于过滤器组件的过滤器，特别用于液体过滤。此外，本发明还涉及一种用在一过滤器组件壳体中用于过滤器组件的过滤器，如并列权利要求8的前序部分所述。最后本发明还涉及一种更换方法，用于更换本发明提出的一种更换方法，用于更换本发明提出的一种过滤器，如并列权利要求11的前序部分所述。

背景技术

EP 1 144 078 B1提出一种套筒式滤油器，它包括：一种过滤介质；一个支承管，它具有用于油通过的孔；和两个膜片式端板，它们分别起着盖板和底板的作用。其中，支承管在其两端上具有弹性区段。这些弹性区段是通过轴向的槽缝以及通过槽缝范围内支承管壁厚上的一个缺口所形成的。其中，滤油器套筒被嵌装在一个壳体中，在此情况下，滤油器套筒以一个侧边被推移到一个管接头上，后者与一个油排出口相连。在将滤油器套筒装配到该管接头上时，膜片式端板依径向扩张。为此所需的中心管的弹性是通过端部上的槽缝而实现的。被滤净的油依轴向进入管接头中，并随后通过排出口而离开该管接头。

发明内容

本发明的任务是提供一种用于过滤器组件的过滤器，它结构简单，制造成本低，而且过滤器组件同样可以同装纳接管相配合，其中不会发生轴向流体流入的可能性。

上述任务是通过权利要求1所述的特征加以解决的。权利要求8要求了本发明提出的过滤器在一过滤器组件壳体中的使用，此外，依权利要求11提出过滤器组件中的过滤器的更换方法。

本发明提出的用于一种过滤器组件的过滤器，特别用于液体过滤，它包括一个空心圆筒形的过滤器芯，该过滤器芯被所过滤的液体依径向从外向内地流通。这种空心圆筒形的过滤器芯其中可以是一种按星状叠合的过滤纸，但也可以是一种纤维卷或其它在现有技术中已知的能形成空心圆筒形状的过滤介质。在空心圆筒形的过滤器芯的内部同心地安置了一个圆筒形的支承管，该支承管具有若干个分布在其圆周上的孔眼，最好是设计成栅格状，借以允许实现一个足够大的液体流通量。支承管的至少一端具有一个多重呈冠状开槽的和环状的端颈，其中，轴向的槽缝将环状的端颈分成多个分部扇形段。这些分部扇形段可以通过其轴向槽缝而依径向活动。此外，同心地安置在空心圆筒形过滤器芯内部的端颈和空心圆筒形过滤器芯在其端部以它的柔性的、环形端板形状配合地和不可拆开地相连。这种形状配合的连接可以经过粘接、焊接、熔接或其它在现有技术中已知的连接方法加以实现。从支承管的圆筒形部分开始，端颈的分部扇形段朝内沿着支承管的中轴线方向倾斜，其倾角不超过90°。该倾角指的是：在端颈和过滤器芯之间实现连接的所属端板的方向中所示角的开度。端颈的这一倾斜促成了圆环形端板的内径和支承管的圆筒形部分的内径之间的直径差别。从而有可能使排出口从空间上依径向朝内观看从支承管的圆筒形部分偏移，该排出口换一个意义讲是由环形端板的内径实现的。通过端颈的开槽，支承管的端部在与柔性端板的形状配合连接的范围内具有一个弹性区。这样，弹性盖板的变形不会受到支承管的妨碍。从而保证了在支承管和盖板之间任何情况下的可靠形状配合。如果将过滤器安装在一个过滤器壳体中，则会在过滤器壳体的连接元件上产生过滤器的盖板的变形现象。这样，一方面达到了固定过滤器的目的，另一方面实现了对于过滤器壳体壁的密封。通过支承管上的弹性区，便可减少对过滤器所需的装配力量。此外，还可减少装配过程中柔性端板被支承管端刮伤的危险。为了提高环形端颈的分部扇形段的柔韧性，还存在一种方案，就是减小该区域内的材料厚度。

根据本发明的一个优选方案，柔韧的环形端板的内径小于支承管的环形端颈的最小内径。这样就保证了在端板和一个伸入此端板中的排出管之间达到完全的径向密封。通过直径上的差别提高了端板在直接的内通孔范围内的柔韧性，从而确保了端板在排出管上的全面贴合。

优选的是，对端颈的分部扇形段进行如下设计：在端颈外端上的至少隔一个分部扇形段具有这样一个凸肩，该凸肩基本上平行于空心圆筒形过滤器芯的端面依径向朝外延伸。于是，该凸肩在端面覆盖着分部扇形段的端部和空心圆筒形过滤器芯的起点之间的隙缝，从而防止了连接着端颈和过滤器芯的柔韧端板的变形。这些凸肩可以与分部扇形段连成一个整体，也就是在制造过程中与之一起加以成形，但也可以在事后再与分部扇形段加以连接。凸肩的意义和目的在于：基本上是为环形端板建立一个从空心圆筒形过滤嘴芯的外端至端颈的内端的支承面。这样，在将端板同过滤器芯和支承管连接起来时，不会在柔性的圆环形端板的表面上产生任何下陷点。

根据本发明的另一改进方案(从端颈上倾斜的分部扇形段的轴向起点出发)，其它的分部扇形段基本上是平行于支承管的圆筒形部分布置的。其它的分部扇形段一直延伸到一条假想的处于端颈的上终端和空心圆筒形过滤器芯的上终端之间的连接线。这一变型也可用于避免在环形端板范围内出现下陷点。

根据本发明的另一项有利的改进，支承管在其两端上具有多重冠状开槽的和环形的端颈，其中，端颈是彼此对称的。配有这样一种支承管的过滤器元件，其优点在于可以更换安全地安装在一个过滤器组件壳体中。由于两侧是彼此对称的，所以无论将哪一个侧推移到排出管上都没有什么关系。此外，这种对称的布置在支承管的生产方面也具备一个优点。

根据本发明的另一项改进，过滤器的支承管至少一次依轴向在两端之间加以划分，其中，其划分面在端颈外面延伸。这一点对某些生产方法已证明是有利的，此外还有这样一个优点：例如在双倍划分情况下，在其制造上特别简单的居中段的长度上，对支承管的总长度而言是可特别调整的。这样，对不同规格大小的过滤器都可简单匹配。

支承管最好用一种可压铸成形的材料加以制造。这样，一种有利的制造方法就可结合产品重量轻且材料成本低的优点。由于在支承管上端颈的分部扇形段的倾斜之故，所用材料例如PA 66玻璃纤维增强的，仍具有一定的柔韧性，所以尽管有侧凹仍可良好地无损坏地加以脱模。在这里还可考虑采用一种热脱模方法，因为这种材料通过温度提高而更具柔韧性，而且对变形更不敏感。同样地，在采用压铸成形的变型时，多部件式结构也是有利的，因为在多部件式模型中相关侧凹的制造是简单得多的。而一体式变型的优点是仅需要一个制造工具。

根据本发明的一项有利的改进，上述过滤器可用在一个过滤器组件壳体中，其中，在过滤器组件壳体中安置了用于相应容纳过滤器的容纳机构。容纳机构的特征在于：它们将过滤器牢固而可靠地容纳着，而其中一个容纳机构还是排出管，用于排出已被过滤了的流体。必须予以确保的是：在过滤器组件出现任何振动、位置偏斜或其它加载情况下，过滤器都要良好地实现其功能。其中，容纳机构例如可以是弹簧-键槽系统，精确地对应于过滤器的轮廓的隆起部，或其它结构上相应的容纳机构用于传力连接过滤器和过滤器组件壳体。

根据本发明提出的过滤器使用在一过滤器组件壳体中的一项改进，在该过滤器组件壳体中安置了一个流体排出口用于已经过滤了的液体，其中，该流体排出口嵌入在过滤器的与端颈相连的那个部分中，而且基本上依轴向一直延伸到端颈的分部扇形段的后面。流体排出口的处于过滤器中的那一部分的轴向端部是封闭的，所以已被过滤了的液体便经过依径向布置在支承管的分部扇形段范围内的孔口而流入到流体排出管中。其中，流体排出管全周面地(Vollumfnglich)依径向紧密地贴靠在柔韧的圆环形端板的周边缘上，并将处在空心圆筒形过滤器内部的纯净边同处在过滤器外面的粗糙边加以分开。由于柔韧的端板在这里表现出一种纯径向密封的作用，所以在装入流体排出管时很容易会有微小的扩张，这是因为端颈的与柔韧端板形状配合地相连的分部扇形段以其柔韧性之故而不妨碍上述扩张。通过能够在这里将柔韧的端板的一种扩张也计算在内，所以可保证径向密封范围内的绝对密封。由于已经被过滤了的液体只通过依径向布置在支承管的分部扇形段范围内的孔眼实现其流入，因此证明在这里端颈的分部扇形段的倾斜是很有利的。这样，在流体排出口的径向进入孔和过滤介质之间便产生一个径向间距，从而可避免因妨碍流入而造成过高的压力损失。在过滤介质和流体排出管之间的围绕径向孔眼的环形缝隙越大，则已被过滤的流体就可越不受阻碍地流入流体排出管中。

根据本发明的一项有利改进，过滤器组件壳体具有一个壳体罩和一个连接法兰盘，流体排出口即安置在该连接法兰盘上。处在过滤器中的流体排出管的下端上配有内螺纹，该内螺纹用于容纳一个中心螺钉借以紧密连接壳体罩和连接法兰盘。该螺钉从壳体罩的外边穿过空心圆筒形过滤器，并利用流体排出口上的内螺纹而与连接法兰盘相连。在壳体罩和连接法兰盘之间可以配置一个密封件例如一个O-形垫圈或一个曲径式密封件。其中，该螺钉基本上是同心地安置在壳体罩中，从而获得下述益处，就是为了实现两个壳体部分的可靠紧密连接只需要一个连接件。

本发明提出一种方法，用于更换过滤器组件中的过滤器，其中，过滤器是按照权利要求1至8中任一项设计的，本方法以下述步骤为特征。为此，过滤器组件具有一个组件壳体，配有一个壳体罩和一个连接法兰盘，而在连接法兰盘上安置了一个油入口和一个油出口。此外，该连接法兰盘还提供了一个可能性，就是可将油组件固定在内燃机周围的适合处。组件壳体的壳体罩具有一个油排出螺栓在最低点上，及一个通孔用于引入连接螺钉。一个空心圆筒形过滤器同心地安置在过滤器组件中，其中，壳体罩经过连接螺钉与连接法兰盘紧密地相连。为此，连接螺钉从壳体罩穿过空心圆筒形过滤器而进入到布置在连接法兰盘上的一个螺纹中。为了替换过滤器须采取以下步骤。首先松开布置在壳体罩最低点上的排油螺栓，然后将残留在过滤器组件中的油排放到一个相应的容器中。在将过滤器组件中存留的油排放干净之后，利用合适的工具将壳体罩上的中心螺钉连接件松开，在将该中心螺钉连接件完全松开之后，将壳体罩从连接法兰盘卸下来。由于空心圆筒形过滤器是被固定在连接法兰盘上和壳体罩上，所以有可能在卸下壳体罩之后过滤器仍可松开地连在连接法兰盘上，或者在卸下壳体罩之后仍可松开地连在壳体罩上。旧的过滤器要么从壳体罩上卸下，要么从连接法兰盘上卸下，而新的过滤器即可装上，过滤器的带有在支承管上的端颈的那一边必须朝向连接法兰盘上的排油口。其中，最好将新的过滤器推到连接法兰盘中的排油管上，使该过滤器通过径向力被固定容纳在排油管和柔韧端板之间的连接法兰盘上。下一步骤是，壳体罩经过该过滤器而与连接法兰盘相连，其中，必须考虑到在连接法兰盘和壳体罩之间有一个具体的密封件位置。最后一个步骤是，使螺栓穿过壳体罩上的孔并穿过空心圆筒形过滤器一直进到连接法兰盘上的螺纹孔中，然后以为此所规定的转矩值拧紧该螺栓连接件。

本发明的一些优选的进一步改进的上述特征和其它特征可从各项权利要求及从说明书和附图看出，其中，各项特征分别可单独地或多项组合地在本发明提出的实施形式中和其它领域内予以实现，并代表着一些优选的本身可受保护的设计方案，这些设计方案在权利要求书中要求保护。

附图说明

本发明的其它细节将参照附图中的示意实施例加以说明。附图表示：

图1  整个过滤器组件的剖面示意前视图，

图2  本发明提出的过滤器的局部剖面图，

图3  本发明提出的过滤器的支承管的剖面图，

图3a 支承管的一个局部，

图3b 支承管的局部的变型。

具体实施方式

图1表示一个过滤器组件10的一个横截面示意前视图。过滤器组件10具有一个连接法兰盘11和一个壳体罩12，该壳体罩在其连接点上经过一个O-形垫圈13而与周围环境加以密封隔绝。在连接法兰盘11上安置了一个流体进入口14和流体排出口15最好具有圆形横截面，而且可以同引伸的导管紧密地相连。在下面的与连接点相反的部位中，壳体罩12在最低点上有一个残留油排出口16，该排出口是用一个排油螺栓17加以封锁的；还有一个同心地布置在壳体罩上的通孔18。

一个连接螺钉19穿过该通孔18，该连接螺钉经过一个密封垫20，以实现壳体罩内部与周围环境的密封。在壳体罩12的内部安置了一个过滤器21。过滤器21具有一个空心圆筒形的过滤器芯，该过滤器芯由叠成之字形的纸构成，该过滤器芯通过一个安置在过滤器芯22内部的支承管23而受到保护以防止塌陷。过滤器芯22的两个端部经过柔性端板24而与支承管23形状配合地相连。在过滤器21的相关端，支承管23都有一个开槽的环形端颈25。该端颈25从轴向开槽的起点开始，依径向斜朝内倾斜，并在其端部与柔性端板24实现形状配合连接。柔性端板24设计成一个圆圈，其中，柔性端板24的内径小于端颈25的端头的内径。过滤器21被套装在一个排油接管27上，该排油管与连接法兰盘11的流体排出口15相连。其中，柔性端板24的内侧贴合在排油管27的外径上，从而有助于实现过滤器21的圆筒形内腔与围绕过滤器21的部位的一种径向密封。在壳体罩12的下区中，过滤器21由容纳接管26容纳着，该容纳管同样贴靠在下柔性端板24的内棱边上。该柔性端板略微扩张，从而同样有助于实现粗糙边和纯净边之间的一种径向密封。同样，在壳体罩12的下区中，至少安置了一个限制隔件37，该限制隔件可承担对下柔性端板24从而也是对过滤器21的一种轴向止挡的作用。因此在这里必须离壳体罩12的底部容纳一定距离，以便不堵塞壳体罩12中残余油排出口16。

图2表示本发明提出的过滤器的一个部分的横截面图。与图1相应的结构部分均采用相同的附图标记。在此图中，过滤器21的上部按横截面图加以放大示出。其中可清楚看出：过滤器芯22，支承管23，端颈25，以及柔性端板24，该端板将端颈25和过滤器芯22彼此形状配合地连接起来。其中，圆环形的柔性端板24、支承管23连同端颈25以及过滤器芯22都是彼此同心安置的，其时过滤器皿1是由外向里地被流体流过，所以支承管23中的内腔代表纯净边。在本实施例中，在柔性的端板24中嵌置了一个圆环状的纤维环形体30，该纤维环形体可防止柔性端板在受到由里向外行进的径向加载时被撕裂。柔性端板24被套装在过滤器芯22和支承管23的端颈25上，其中，支承管23和过滤器芯22挤入到柔性端板24中，从而实现形状配合的连接。端颈25在支承管23的一个端颈区域31中被安置在支承管23的两个端部上，它的特征在于向内倾斜的分部扇形段32，这些扇形段通过槽缝33而彼此分开。槽缝33的长度与端颈区31的长度相等。在上部与柔性端板24相连的部位中，分部扇形段32各自具有依径向朝外的水平的凸肩34，这些凸肩的用途在于避免柔性端板24在与过滤器芯22和支承管23相连接时发生塌陷现象。它们跨接着处于过滤器芯22和分部扇形段32的内端区之间的水平区段。在两个端颈区31之间，支承管23配有垂直的隔件36a和水平的隔件36b，以便使流经过滤器芯22的流体由外向内的流通，遇到尽可能少的阻力。

图3表示本发明提出的过滤器的支承管的一个横剖面。相当于图1和2的结构部分均使用相同的附图标记。在本图中可清楚看出端颈25的分部扇形段32上的凸肩34的结构。其中，凸肩34的上边缘基本上是水平地平行于柔性端板24延伸，而其下边缘则形成一个斜的延伸线，该延伸线与上边缘在大概的范围内经过支承管23的外形轮廓线的想象延长而相遇。在本图中还可清楚看出：槽缝33仅经过端颈区31延伸。由于分部扇形段32被槽缝33分开，所以分部扇形段32在与形状刚性接合地相连的柔性端板24的连接中获得所要求的柔韧性。为了清楚表明两种不同的选择，将局部A再一次加以放大绘示于图3a和3b中。

图3a表示图3所示支承管的原始局部A的放大图。相当于图1至3的结构部分均用相同的附图标记。在图3a中可以看出：分部扇形段32的厚度与支承管23的隔件36a/b的厚度相比小得多。这样就获得所要求的分部扇形段32的柔韧性。

图3b表示支承管的同一个局部A，不过是一个加以修改的变型。与图1至3相当的结构部分均用相同的附图标记。与图3a不同之处是删去了端颈25的分部扇形段32上的凸肩34，为此在端颈的径向外区中在斜置的分部扇形段32的起点处布置了另一个基本上垂直的分部扇形段35，该扇形段依轴向一直延伸到端颈25的分部扇形段32的同一高度。该另一个垂直的分部扇形段35的用途也是为了防止端板24在与端颈25和过滤器芯22连接时发生塌陷现象。该变型在支承管作为压铸产品的生产中有它的优点。

Claims (11)

1.用于过滤器组件的过滤器，特别用于液体过滤，其中有一个空心圆筒形过滤器芯，该过滤器芯被所过滤的液体沿径向从外向内地流经而过，它被安置在至少一个圆筒形支承管上，其中，该支承管的至少一个端部具有冠状开槽的和环形的端颈，其中，槽缝将环形端颈分成多个分部扇形段，而空心圆筒形过滤器芯和同心地安置在过滤器芯内部的端颈不可拆开地与柔性的圆环形端板相连，其特征在于：支承管的端颈的各分部扇形段从支承管的圆筒形部分出发向里沿支承管的中轴倾斜，其中，倾角不超过90°，该倾角的开口朝向所属端板。

2.权利要求1所述的用于过滤器组件的过滤器，

其特征在于：柔性的圆环形的端板的内径小于支承管的环形端颈的最小内径。

3.按以上权利要求之一所述的用于过滤器组件的过滤器，

其特征在于：端颈的外端上的每个分部扇形段都具有一个凸肩，该凸肩基本上平行于空心圆筒形的过滤器芯的端面依径向朝外延伸。

4.按权利要求1至2中的一项所述的用于过滤器组件的过滤器，

其特征在于：从倾斜的分部扇形段的轴向起点出发，其它的分部扇形段基本上是平行于支承管的圆筒形部分布置的，其中，其它分部扇形段一直延伸到一条处于端颈的上终端和空心圆筒形过滤器芯的上终端之间的假想的连接线。

5.按以上权利要求中任一项所述的用于过滤器组件的过滤器，

其特征在于：支承管在其两端上具有多重冠形开槽的和环形的端颈，并且彼此对称的。

6.按以上权利要求中任一项所述的用于过滤器组件的过滤器，

其特征在于：支承管至少一次依轴向在两端之间加以划分，其中，划分平面在端颈的外面延伸。

7.按以上权利要求中任一项所述的用于过滤器组件的过滤器，

其特征在于：支承管是用一种可压铸成形的材料制成的。

8.尤其按以上权利要求中任一项所述的用在过滤器组件壳体中用于过滤器组件的过滤器，

其特征在于：过滤器组件壳体具有容纳机构用于相应容纳过滤器。

9.按权利要求8所述的用在过滤器组件壳体中用于过滤器组件的过滤器，

其特征在于：在过滤器组件壳体中安置了一个用于已过滤了的液体的流体排出口，其中，该流体排出口嵌入在过滤器中，并基本上依轴向延伸到端颈的分部扇形段的起始点，而流体排出口的处于过滤器中的那一端在其轴向端头上是封闭的，经过滤后的液体经过依径向布置在支承管的分部扇形段范围内的孔口而流入流体排出口中，该流体排出口依径向密封地全周面地贴靠在柔性的圆环形端板的内边缘上，从而在粗糙边和纯净边之间实现分离。

10.按权利要求8至9之一所述的用在过滤器组件壳体中用于过滤器组件的过滤器，使用在一个过滤器组件壳体中，

其特征在于：过滤器组件壳体具有一个壳体罩和一个连接法兰盘，其中，流体排出口布置在连接法兰盘上，在其处于过滤器中的下端上具有内螺纹，该内螺纹用于容纳中心螺钉，借以紧密连接壳体罩和连接法兰盘，该螺钉从壳体罩的外边穿过空心圆筒形过滤器芯。

11.如权利要求1至8中任一项所述的过滤器组件中的过滤器的更换方法，其中，过滤器组件具有一个配有一壳体罩和一连接法兰盘的组件壳体，在连接法兰盘上布置了一个油进入口和一个油排出口，一过滤器安置在组件壳体中，壳体罩具有一个排油螺栓，并利用一个中心的穿过过滤器的螺钉连接件而与连接法兰盘紧密地相连，

其特征在于：更换过滤器包含以下步骤：

-松开排油螺栓，放出在过滤器组件中的油；

-松开壳体罩上的中心螺钉连接件，将壳体罩从连接法兰盘上卸下；

-卸下旧过滤器，装上新过滤器；过滤器的带有在支承管上的端颈的那一边必须朝向连接法兰盘上的排油口；

-组装壳体罩和连接法兰盘；

-以预定转矩值拧紧中心螺钉连接件以实现壳体罩和连接法兰盘之间的紧密连接，该螺钉连接件穿过过滤器。

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