CN1911487B - 过滤器密封系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使液流进行端面入流的过滤元件，其中用于在过滤器罩部件中将过滤元件的入流侧与流出侧进行密封的机构包含一种环绕的密封件，其中，环绕的套环状密封件布设在过滤元件的一个端面上，通过一个轴向部段与过滤元件的外壳表面相连接，并且此套环的一部分在轴向上超出过滤元件的端面延伸，并且在此还有一个框架元件与套环的轴向凸出的部分相连接，其结果是，此框架元件对从外侧径向作用于套环的力起到支撑作用。

Description

过滤器密封系统

技术领域

本发明涉及一种空气过滤元件。此外，本发明还涉及一种用于对一种带有根据本发明的空气过滤元件的空气过滤器进行保养的方法。

背景技术

轴向穿流的过滤元件在许多领域中得到应用，在这些领域里应该对一种气体或者一种液体进行过滤。此外，可以在任何样式的过滤器罩中使用这些元件，并且按规定在达到一定的载荷之后或者在规定的保养间隔之后必须替换或者清洗。EP1159052展示了一种带有框架结构的过滤元件，此框架结构在其中一个端面区域内以环状与过滤元件的外壳表面相连接，并且拥有延长部分，此延长部分则在轴向上高出端面。在延长部分上，也布设了密封元件，此元件则至少部分地围绕着延长部分的外部圆周表面进行定位。由此就可以保证与空气过滤器罩的内表面进行密封连接。这里的缺点是，为了固定在过滤元件的外壳表面上，框架结构的内表面不得与外壳表面的外直径有直径偏差，否则会在过滤元件的未净化侧和净化侧之间出现连接。因此，这里必须在框架结构的侧面和过滤元件外壳的侧面上保持极小的制造公差，当然这会增加成本。

发明内容

本发明的任务因此在于提供一种用于轴向穿流的过滤元件的密封系统，它回避了上述缺点，并且其使用及生产简单方便且成本低廉。本任务通过按本发明的过滤元件以及用于对空气过滤器进行保养的方法得以解决。

在用于使一种液流进行端面入流的过滤元件中，该过滤元件：

-具有至少一个扁平层以及至少一个折叠层，其中所述至少一个扁平层与所述至少一个折叠层交替布设，结果产生带有开口的横截面的通道；

-一方面具有第一组通道的各密封闭锁件，并且另一方面具有第二组的其余不属于上述组别的通道的各密封闭锁件，结果使待过滤的流体在从入流侧-由过滤元件的一个端面形成-经过过滤元件流向流出侧-由过滤元件的另一端面形成-时必须穿过一个所述的层，此层用于对流体进行过滤；

-具有用于在一过滤器罩部件中将过滤元件的入流侧与流出侧进行密封的机构；

-其中不仅所述至少一个扁平层而且所述至少一个折叠层由能够被流过的过滤介质所制成；

-其中在第一组中那些与过滤元件的边缘有间距的通道的每个形成开口横截面的一侧与第二组的一个通道相邻，结果第一组的通道的整个表面一直到通道的折叠棱边都能够由流体流过，其特征在于，用于在过滤器罩部件中将过滤元件的入流侧与流出侧进行密封的机构包含一种环绕的密封件，其中环绕的密封件套环状地布设在过滤元件的一个端面上，通过一个轴向部段与过滤元件的外壳表面相连接，并且在此所述环绕的密封件的一部分在轴向上超出过滤元件的端面延伸，并且在此还有一个框架元件与所述环绕的密封件的轴向凸出的部分相连接，其结果是，此框架元件对从外侧径向作用于所述环绕的密封件的力起到支撑作用，所述环绕的密封件由一种弹性材料制成，并且粘贴在过滤元件的外壳表面上。

在用于对空气过滤器进行保养的方法中，该空气过滤器具有过滤器罩，过滤器罩带有一个内部的环形密封表面，其特征在于，按本发明的过滤元件轴向装入过滤器罩中，直至在过滤器罩与过滤元件的密封套环之间产生径向密封性连接。

按本发明的用于使一种液流端面入流的过滤元件具有轴向穿流的过滤介质以及在过滤介质的外侧将过滤元件的入流侧与流出侧进行密封的机构，以及最好具有布设在过滤元件中心的支撑体。这里的过滤介质拥有交替布设的扁平的和折叠的滤层，其中扁平滤层和折叠滤层交替布设，这样就产生带有开口的尤其是三角形断面的通道。由此产生的通道在端面侧相互封闭，结果有待过滤的流体在从入流侧-由过滤元件的端面形成-经过过滤元件流向流出侧-由过滤元件的另一端面形成-时必须穿过一个所述的滤层，此滤层用于对流体进行过滤。在一种优选的改进方案中，支撑体布设在过滤介质的中央并且由此被通道所包围，其中此支撑体在轴向上基本上延伸到过滤元件的至少第一端面。在此，过滤介质的滤层优选由一种滤纸制成，但也可以比如说由一种全合成的介质制成。在这里，必须对全合成介质进行浸渍以便对折叠的滤层进行支持。在此，过滤元件可以是有角的、圆形的、椭圆形的或卵形的形状，优选它在外棱边上为圆形且在外棱边之间正好为卵形。布设在过滤元件中心的优选使用的支撑体优选以压注方法制成，但也可以由另一种材料如塑料且用另一种制造方法制成。通过有待穿流的通道的相互封闭就可以实现这一点，即通过巧妙的布设，可以流过第一入流侧通道的周围过滤介质的整个面，以此进入第二流出侧的通道。这里，只有处于最外面的通道是例外。这里设置密封机构以在一个过滤器罩部件中的入流侧和流出侧之间进行密封。这样的密封机构包括一种环绕的密封件，其中环绕的套环状密封件布设在过滤元件的一个端面上。在此，密封件一方面在整个圆周范围内以一个轴向部段紧贴在过滤元件的外壳表面上，并且另一方面以一个密封表面紧贴在相应的过滤器罩密封表面上。套环的另一个部段则轴向越过过滤元件的端面延伸，并且与一个框架元件相连接。这里的框架元件可以由金属或者塑料制成，并且优选为环状造型。但也可以使此框架元件仅仅部分地与套环的轴向凸出部分相连接，方法是，此框架元件比如具有无连续式外圈的车轮形状。通过这种框架元件，可以以十分有利的方式产生径向支撑以承受从外面作用于密封件的力。另一个优点是由此在过滤器罩中产生密封套环的定心作用。现在由于密封件完全紧贴过滤元件和过滤器罩壁体，以此就可以保证在入流侧和流出侧之间产生有效的密封。

按照本发明的一种优选的改进方案，环绕的密封件或环绕的密封套环由一种弹性材料制成，并且浇注或者喷注在过滤元件的外壳表面上。通过密封件与过滤元件的外壳表面之间的这种连接，就保证了入流侧与流出侧之间的完全密封。通过为密封件采用弹性材料，就确保了在过滤器罩中的可靠定心，并且即使在有公差差异的情况下同样确保在密封件密封表面与过滤器罩的密封表面之间产生可靠的密封。这种弹性材料因为有弹性，所以可以与过滤器罩不太精确的密封表面紧密相配，在此，在过滤器罩的密封表面上连续的紧贴因弹性材料制成的密封件的可压缩性而特别出色。

对于浇注或者喷注在过滤元件的外壳表面上的密封件有利的是，将这种框架元件在至少两侧埋入密封件中并且形状配合地与其相连。在此，这种优选由塑料或金属制成的框架元件在将密封件浇注或者喷注在外壳表面上时直接一起埋入密封件中，这样在这里就形成形状配合的连接。框架元件通过这种方法与密封元件连接，且不会遗失，并且通过浇注或者压注过程可以简单地对不均匀性进行补偿。

在一种作为替代方案的改进方案中，环绕的密封件再次由一种弹性材料制成，并且粘贴在过滤元件的外壳表面上或者插在一个与此相对应布置的机构上。在这种情况下，弹性材料密封件和过滤元件的外壳表面之间的粘接负责入流侧和流出侧之间必要的密封性。

在这种情况下，特别有利的是框架元件同样通过一种粘接方法与密封件的轴向凸出部分的内侧相连接。同样通过这种粘接方法可以在框架元件与弹性材料密封件之间产生特别紧密的连接，这样在所有的工作条件下都可持续保证承受一个径向朝里作用的力。

按照本发明的一种优选的改进方案，密封件由一种热塑性弹性材料(TPE)制成。TPE在两种零件相互之间的密封区域内具有独特优点，其优点在相关的专业书籍中，比如说在塑料袖珍书中得到描述，因此这里勿需赘述。因而，在这些书籍中所提供的关于热塑性弹性材料的信息，已明确地接纳到被人们认为有价值的现有技术中。

作为替代方案，由PU泡沫来实施密封同样十分有利。这种泡沫具有很强的可压缩性，可以十分容易和简便地进行加工，并且在经过较长时间间隔后同样可以作为密封机构用在过滤元件相对过滤器罩的密封区域中。

按照本发明的一种优选的实施方式，密封件的轴向凸出部分基本上与过滤器罩的与此相对应的表面处于密封啮合状态，这里的过滤器罩用于容纳过滤元件。这里，密封件的这一部分要么是密封套环的径向内置的表面，要么是密封套环的径向外置的表面，这里应该优选指密封套环的径向外置的表面。

在使用密封件的径向外置的密封表面时，如果此密封表面与过滤元件的外壳表面平行指向则是有利的。如果过滤器罩形状与过滤元件的外部形状一致，已经证明是特别有利的。由于弹性材料制成的密封元件具有可压缩性，所以同样可以对轻微的角度偏差进行补偿。

作为替代方案，密封件的外置密封表面具有一个朝套环的轴向自由端逐渐收缩的锥形形状。在这种情况下，通过密封外表面的径向锥形收缩的形状就出现一个导入斜面，用于在收缩的过滤器罩情况下保证密封件可靠地紧贴在过滤器罩密封表面的整个范围内。

为了对带有如上所述的空气过滤元件的空气过滤器进行保养，将此过滤元件沿轴向方向装入过滤器罩中，而后将密封套环沿径向方向朝过滤器罩中的与此对应的密封表面移动，直至贴紧。这里，密封套环一方面提供了一种轴向止挡的方案，另一方面在到达轴向止挡后负责在更换过滤元件后系统的完全防松保险。

本发明的优选改进方案的这些特征以及其它特征，除了由权利要求获得外，还可以由说明书及附图中获得，其中具体的特征可以单个地或者多个一起组合的形式在本发明的实施例中以及在其它领域内得到实现，这里请求保护优选的以及能够保护的实施方式。

附图说明

在附图中借助于示意的实施例对本发明的其它细节进行了描述。这里唯一的附图示出了密封系统的两种结构形式。

具体实施方式

唯一的附图示出了一个空气过滤器10，其具有一个上部过滤器罩部件11和一个下部过滤器罩部件12，带有一个布设其中的过滤元件13。过滤元件13是一个轴向穿流的过滤元件，它带有相互封闭的轴向延伸的通道。作为过滤介质，这里优选指定纸、合成材料或者一种毛毡。上部及下部过滤器罩部件11、12通过连接机构14彼此相连。在此，举例来说，连接机构可以是夹子、螺纹件或者其它的在现有技术中已知的可拆卸连接方式。在下部过滤器罩部件12的下部区域内，由过滤器罩构成一个轴向止挡15，它在装配两个过滤器罩部件11、12时用于对过滤元件13进行轴向支撑和固定。与此相应的是，在过滤元件13的下部端面上在轴向止挡15的范围内构造一个优选环绕的止动缓冲件16。该止动缓冲件16比如由一种弹性材料、优选由一种PU泡沫制成，它直接浇注或者喷注在过滤元件13上。由此有利的是还获得了减振以及一种对过滤元件13进行良好的轴向及径向固定的方案。上部过滤器罩部件的端面构成了用于经过净化的空气的排气口17，并且在下部过滤器罩部件12的下部区域内形成进气口18。过滤器罩部件12在下部区域内没有闭合，因为在这里还可以连接一个粗分离器，比如通过一个复式旋流器。对于不需要粗分离器的情况来说，可以通过下部过滤器罩部件12的端面进行进气，或者也可以通过布设在过滤元件13侧下方的进气管道进行进气。过滤元件13具有一外壳表面19作为最外面的滤层，它在整个圆周范围内围住过滤元件13。密封套环20a在附图左侧通过一种不可拆卸的连接方法比如一种粘接件22与外壳表面19连接。在右侧，密封套环20b通过浇注法或喷注法直接成形在过滤元件13的外壳表面19上。由此同样在密封套环20b和过滤元件13之间产生形状配合的密封连接。框架元件21a同样通过粘接件与密封套环20a的径向内置面相连接。这种框架元件21a可以是一种环绕的圆环形框架，但它也可以是一种仅仅部分地与密封套环20a相连接的框架元件21a。在此，框架元件21a比如可以是星形结构或者多边形结构。在右侧，示出了两种作为替代方案的框架元件21b、21c的安装方法。框架元件21b以至少两个面埋入密封套环20b中，结果在这里同样形成一种形状配合的连接。在此，框架元件21b直接在密封套环20b的加工过程中一起装入。此外，一种替代方案提供了框架元件21c，它只是密封套环20b中的一个圆环形嵌件。在此这些框架元件可以由金属或塑料制成。框架元件21a、b还具有类似车轮的形状，这种形状在出现从外面径向作用于密封套环20a、b的力的情况下，会起到良好的力支撑作用。此外，对于框架元件21a、b还可以在过滤元件13内使用一个这里未示出的支撑核芯时，通过一种可拆卸的连接方法将框架元件21a、b与支撑核芯相连接，并且以此进一步加强支撑。以此直接在与将密封套环20b连接到过滤元件13上相同的制造步骤中将框架元件21b的端部23埋入。在这里，密封套环20a、b在结合上部过滤器罩部件11的情况下，一方面充当轴向止挡26，另一方面通过密封套环20a、b的密封表面24与上部过滤器罩部件11的内置密封表面25的组合起到径向密封作用。这里可以看出，基本上通过密封套环20a、b的轴向伸出过滤元件13的端面的部分来形成密封表面。

Claims (9)

1.用于使一种液流进行端面入流的过滤元件，该过滤元件：

-具有至少一个扁平层以及至少一个折叠层，其中所述至少一个扁平层与所述至少一个折叠层交替布设，结果产生带有开口的横截面的通道；

-一方面具有第一组通道的各密封闭锁件，并且另一方面具有第二组的其余不属于上述组别的通道的各密封闭锁件，结果使待过滤的流体在从入流侧-由过滤元件的一个端面形成-经过过滤元件流向流出侧-由过滤元件的另一端面形成-时必须穿过一个所述的层，此层用于对流体进行过滤；

-具有用于在一过滤器罩部件中将过滤元件的入流侧与流出侧进行密封的机构；

-其中不仅所述至少一个扁平层而且所述至少一个折叠层由能够被流过的过滤介质所制成；

-其中在第一组中那些与过滤元件的边缘有间距的通道的每个形成开口横截面的一侧与第二组的一个通道相邻，结果第一组的通道的整个表面一直到通道的折叠棱边都能够由流体流过，其特征在于，用于在过滤器罩部件中将过滤元件的入流侧与流出侧进行密封的机构包含一种环绕的密封件，其中环绕的密封件套环状地布设在过滤元件的一个端面上，通过一个轴向部段与过滤元件的外壳表面相连接，并且在此所述密封件的一部分在轴向上超出过滤元件的端面延伸，并且在此还有一个框架元件与所述密封件的轴向凸出的部分相连接，其结果是，此框架元件对从外侧径向作用于所述密封件的力起到支撑作用，所述密封件由一种弹性材料制成，并且粘贴在过滤元件的外壳表面上。

2.按权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述框架元件通过一种粘接法与密封件的轴向凸出部分的内侧面相连接。

3.按权利要求1或者2所述的过滤元件，其特征在于，所述密封件由一种热塑性弹性材料制成。

4.按权利要求1或者2所述的过滤元件，其特征在于，所述密封件由一种PU泡沫制成。

5.按权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述密封件的轴向凸出部分基本上与一个过滤器罩的与此相应的表面处于密封啮合状态，这里的过滤器罩用于容纳过滤元件。

6.按权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述密封件的外置密封表面与过滤元件的外壳表面基本平行地指向。

7.按权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述密封件的外置密封表面具有朝轴向自由端呈锥形收缩的形状。

8.按权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述横截面是三角形的。

9.用于对空气过滤器进行保养的方法，该空气过滤器具有过滤器罩，过滤器罩带有一个内部的环形密封表面，其特征在于，按权利要求1到8中的任一项所述的过滤元件轴向装入过滤器罩中，直至在过滤器罩与过滤元件的密封套环之间产生径向密封性连接。

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