CN104548702B - 具有旁通管的过滤元件以及具有过滤元件的过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于过滤液体介质、尤其马达油或变速器油的过滤元件，具有第一和第二端板，在它们之间布置过滤材料。该过滤材料可由待过滤的液体介质沿着相对于过滤元件的纵轴线径向的流动方向穿流。沿着流动方向在过滤材料的后面布置净化室，其与过滤元件的出口流体地连接。该过滤元件具有用于液体介质的旁通管道，其经由旁通阀与净化室流体地连接。旁通管道的入口由第一端板构造成。旁通管道配设有筛网，其用于将固体从经由旁通管引导的液体介质中分离出。根据本发明，筛网固定在支撑装置上，支撑装置在第一端部上成形并且该支撑装置沿着过滤元件的纵轴线从端板延伸到过滤元件的内部中去。筛网可以尤其固定地与由塑料制成的第一端板元件浇铸。

Description

具有旁通管的过滤元件以及具有过滤元件的过滤装置

技术领域

本发明涉及一种用于过滤液体介质、尤其马达油或变速器油的过滤元件。该过滤元件包括第一端板和第一端板以及布置在两个端板之间的过滤材料或过滤介质，其可由待过滤的液体介质沿着一相对于过滤元件的纵轴线径向的流动方向穿流。沿着流动方向在过滤元件的后面布置过滤元件的净化室，其与过滤元件的液体介质出口流体地连接。过滤元件设有一用于液体介质的所谓的旁通管道（Bypass- oder Umgehungskanal），经由该旁通管道可将液体介质在绕行过滤材料的情况下通过过滤元件引导。旁通管道经由一旁通阀与净化室流体地连接并且具有一通过第一端板形成的用于液体介质的入口。旁通管道配设有一筛网，其用于将固体从经由旁通管道引导的液体介质中分离出。本发明还涉及一种具有这种过滤元件的过滤装置。

背景技术

已知了在机动车中装入过滤元件，其中，尤其为了避免过滤材料由于超压而受损，将过滤介质借助于旁通管道围绕过滤材料传导。这例如在油过滤器的情况下当液体介质、例如变速器油或马达油在机动车的冷启动的情况下还不足够液态、即还具有过高的粘度时是必要的，以便通过过滤材料。借助于该绕流可以在任何情况下确保经由过滤元件的足够高的过滤介质流量。

从US 2010/0126920 A1中已公开，为了构造过滤材料的绕行，设置一溢流口。相应地，US 2002/0074272 A1提出，为了绕行过滤材料设置一超压阀。

过滤材料的绕行基本上带来如下危险，即液体介质在离开过滤元件之后还携带较大的杂质颗粒。因此US 2004/0164008 A1提出，在旁通阀上布置一粗筛孔的筛网，用以至少将较粗的和粗的杂质颗粒从过滤介质中筛出。

用于过滤介质的粗过滤的筛网的布置方式还从DE 10 2010 054 349 A1和WO2012/110411 A1中公开。公开的筛网在此流体地连接在旁通阀之后，由此会使旁通阀被杂质颗粒污染。这会导致旁通阀的功能受损。

DE 200 06 972 U1和DE 200 06 974 U1相应地公开了，在旁通阀的前面流体地连接一筛网。该筛网布置在一盖元件上，该盖元件从外部紧密地套夹（aufgeklipst）在过滤元件的设有旁通管道的入口的端板上。由此虽然可以保护旁通阀以防受到液体介质中的粗的固体杂质的不利影响。但由此同时也提高了过滤元件的结构高度。此外，筛网或盖元件相对于过滤元件的所需的压力密封和流体密封是耗费的、昂贵的且容易出故障的。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种文章开头所述类型的过滤元件和过滤装置，通过它们消除了现有技术的前述缺点。

涉及过滤元件的任务通过具有如下的特征的过滤元件解决：所述过滤元件包括：第一和第二端板；- 过滤材料，其布置在两个端板之间并且其能被待过滤的液体介质沿着一相对于过滤元件的纵轴线径向的流动方向穿流，净化室，其沿着流动方向布置在过滤材料的后面并且其与过滤元件的出口流体地连接，用于液体介质的旁通管道，其经由旁通阀与净化室流体地连接并且其具有入口，该入口通过第一端板构造成；以及配属于旁通管道的筛网，用于将固体从经由旁通管引导的液体介质中分离出，其中，筛网固定在一支撑装置上，该支撑装置在第一端板上成形并且该支撑装置沿着过滤元件的纵轴线从第一端板延伸到过滤元件的内部中去。根据本发明的过滤装置具有壳体和装入到壳体中的按照前述的过滤元件。

根据本发明的过滤元件的特征在于固体杂质从经由旁通管道引导的液体介质中的可靠的分离（筛除）。第一端板可以与筛网的支撑装置共同地在唯一一个方法步骤、例如在注射成型方法中产生。取消了用于将支撑装置固定在第一端板上的额外的安装步骤。同时，通过根据本发明的筛网的布置方式不影响过滤元件的结构高度。筛网在支撑装置本身上的连接（Anbindung）相对于液体介质的高的压力的流体密封性可以以简单的以及成本低廉的方式实现。

筛网可以根据本发明区段式地（abschnittsweise）喷入或喷射在第一端板或支撑装置上。由此产生的筛网在第一端板上的形状配合地保持的布置方式确保了即使在高的压力下的筛网的无磨损的且流体密封的安放（Sitz）。按照一种替选的改进方案，倘若筛网由一热塑性的塑料制成，则其也可以与第一端板/支撑装置焊接起来。

筛网优选由聚酰胺制成并且可以在必要情况下由不锈钢制成。总的来说由此即使在腐蚀性的液体介质的情况下也可以将杂质颗粒可靠地从过滤介质中筛出。

在本发明的一种特别优选的构造方案中，筛网具有在10微米和500微米之间、尤其在50微米和200微米之间的平均的孔尺寸或者说筛孔径。筛网的平均的孔尺寸或者说筛孔径在此优选为过滤材料的平均的孔尺寸的大约十倍之大。由此当液体介质具有高的粘度时，不仅能够确保液体介质的足够的过滤，也能够确保液体介质的连续的无颗粒的流动。

按照本发明的一种优选的改进方案，筛网是管形地构造的，用以提供一大的（有效的）筛面。旁通管道的入口在此优选与筛网的外罩面流体地连接。因此在装入过滤元件的情况下，液体介质“从外向内”穿流筛网且在此被除去较粗的或粗的固体颗粒。

过滤元件的一种设计上特别简单的结构且同时相对于机械应力牢固的结构可以通过如下方式实现，即支撑装置构造成第一支撑管，过滤材料外侧地贴靠在该第一支撑管上。因此，支撑管满足双重功能且附加地内侧地支撑过滤材料。为了在其整个纵向伸长上支撑过滤材料，第一支撑管可以延伸直至过滤元件的第二端板。出于功能性的原因，在支撑管上必须存在足够大的穿流可能性。

替选地，在第二端板上可以布置、尤其成形第二支撑管。该第二支撑管在此类似于第一支撑管从第二端板沿着轴向延伸到过滤元件的内部中，也就是说朝向第一端板。过滤材料在该情况下外侧地贴靠在第二支撑管上。

过滤元件的一种特别牢固的且成本低廉的结构形式可以根据本发明通过如下方式实现，即第二端板元件与第一端板元件是可卡锁的（verrastbar）。两个端板可以在过滤元件的特别简单的构造方式中经由两个前述的支撑管相互卡锁。由此省去了单独的连接元件并且使得过滤元件的安装变得容易。

第二端板在设计方面以及制造技术方面优选形成过滤元件的出口。由此可以在过滤元件中实现用于液体介质的特别大的流动横截面。

旁通阀或超压阀可以根据本发明具有一阀件或闭锁件，其轴向可移动地布置在一关闭位置和一打开位置之间，其中，闭锁件在关闭位置中紧密地贴靠在第一支撑管或者说第一端板上并且通过处于预紧下的弹簧元件支撑在第二支撑管上。由此得出了旁通阀的特别简单的且更加抗干扰的结构。弹簧元件在此优选以螺旋弹簧的形式构造。借助于弹簧元件可以以简单的方式预先给定旁通阀的定义的打开压力。

在同时旁通阀的简单的设计制造的情况下的高的密封能力可以通过如下方式实现，即闭锁件在其指向第一端板的第一端部上蘑菇形地构造。

按照本发明，闭锁件可以在第二端板或端板的第二支撑管的导向凹部中可移动地引导。为了使得过滤元件的安装变得容易，闭锁元件可以在此设有一个或多个保险元件，通过这一个/多个保险元件防止了闭锁件从导向凹部中的不希望的轴向去除或落出。这对于过滤元件的安装是有利的。

总而言之，本发明涉及一种过滤元件，其中，待过滤的液体介质的超压可以经由一旁通阀导出。在旁通阀前面流体地连接一筛网，从而当杂质颗粒经由旁通管道通过过滤元件引导时，过滤介质也可以不具有粗的杂质颗粒。过滤元件具有一过滤材料，该过滤材料保持在两个端板之间，其中，第一端板为了导出超压而具有一入口，该入口将液体介质朝管形地构造的筛网且进一步朝超压阀引导。筛网固定在一支撑装置上，该支撑装置在第一端板上成形并且该支撑装置沿着过滤元件的纵轴线从端板延伸到过滤元件的内部中去。筛网可以尤其固定地与由塑料制成的第一端板元件浇铸成型。当筛网管形地并且居中地以及平行于沿着过滤元件的纵向取向的过滤材料固定在第一端板上时，可以实现过滤元件的一种特别低的结构高度。

根据本发明的任务还通过一种过滤装置解决，其具有一壳体以及一装入到壳体中的、前面描述的过滤元件。

本发明的其它特征和优点从下面的本发明的实施例的详细描述中、参照展示本发明重要的细节的附图中给出。

在附图中示出的特征不必理解为按照尺寸的并且以如下方式示出，使得根据本发明的特殊性可明显可见。不同的特征可以单独地或多个地以任意的组合在本发明的变型中实现。

附图说明

在示意性的附图中示出了本发明的一个实施例并且在下面的描述中详细阐释。

其中:

图1 示出了过滤元件的部分剖开的立体视图；以及

图2 示出了图1的过滤元件的完全剖开的侧视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的过滤元件10，其用于过滤液体介质，例如机动车的油循环的马达油或变速器油。过滤元件10具有过滤材料12，其以多次折叠的织物过滤器的形式构造。过滤材料12全周边地（vollumfänglich）圆形地围绕过滤元件10的中心管14布置。中心管14与过滤元件10的纵轴线L同心地布置。如在图1中所示，中心管14在此由两个部分组成，即第一支撑管16和第二支撑管18。第一支撑管16是过滤元件的第一端板20的部分，也就是说第一支撑管16在过滤元件10的第一端板20上成形。相应地，第二支撑管18是过滤元件10的第二端部22的部分并且在其上成形。支撑管16、18从相应的端板20、22沿着轴向延伸到过滤元件10的内部中去。两个端板20、22以其构造成支撑管16、18的分段用作用于过滤材料12的圆筒形的贴靠面和支撑面，用以保护过滤元件以防崩塌（Kollabieren）。此外，两个端板20、22也用作盖，其将过滤材料12沿着过滤元件10的纵向保险并且包住（搭接）。

端板20、22分别一体地构造，用以使得过滤元件10的制造和安装变得容易。

过滤元件10设有一用于液体介质的旁通管道B，通过该旁通管道可将液体介质在绕行过滤材料12的情况下穿过过滤元件10引导。第一端板20限定旁通管道B的入口24，该入口在此示例性地包括第一开口26a、第二开口26b、第三开口26c以及第四开口，第四开口由于根据图1的剖视图而不可见。开口26a、26b、26c以及第四开口圆弧形地围绕纵轴线L一个接一个地串联布置。入口24用于导出过滤元件10上的过压。开口不允许太小。必须确保足够的穿流可能性。

图2在一剖开的侧视图中示出了过滤元件10。过滤材料12在运行中也就是当其装入到过滤装置的壳体（未示出）中时，横向于过滤元件10的纵轴线L，也就是说沿着一相对于纵轴线L径向地指向的流动方向28被液体介质穿流。过滤元件10具有一净化室R，其沿着流动方向28在过滤材料12的后面布置在过滤元件10的内部中。净化室R与过滤元件10的出口30流体地连接，经由该出口可将液体介质从第一过滤元件10中输出。

但如果液体介质例如是冷的，则其具有较高的粘度，从而在正常的运行压力下无法确保通过过滤材料12的足够的流动。在该情况下沿着流动方向28在过滤材料12前面的未过滤的液体介质的压力升高。之后，液体介质沿着第二箭头32的方向经由入口24流入到旁通管道B中，如下面更详细地阐述。

如在图2中所示，旁通管道B设有筛网34，通过该筛网将杂质从经由旁通管道B引导的液体介质中分离出。因此，通过筛网34保证了，经由过滤元件10引导的液体介质在过滤元件10的每个运行状态下至少不具有较粗的/粗的颗粒状的杂质。

筛网34区段式地形状配合地喷射或喷入到由塑料形成的第一端板20或作为支撑装置起作用的第一支撑管16上。筛网34在这里所示的实施例中是管形地构造的并且从第一端板20沿着轴向伸入到过滤元件10的内部中。由此不必在过滤元件10上设置额外的用于筛网34的结构高度。

旁通管道B经由一旁通阀36与净化室R和过滤元件的出口30流体地连接。旁通阀36在单路径的超压阀的意义上构造并且具有一定义的打开压力。

旁通阀36包括一阀件或闭锁件40，其第一端部42是蘑菇形地构造的并且其第二端部44具有多个倒钩形的保险元件44。第一端部42在所示的旁通阀36的关闭位置中密封旁通管道B的由第一端板20的支撑管16形成的出口46。

弹簧元件38用于将闭锁件40预紧地贴靠在第一端板20上，该弹簧元件在一端支撑在闭锁件40的第一端部42的下侧面上且在另一端在第二支撑管18上支撑在第二支撑管18的导向凹部48的区域中。闭锁件40穿过导向凹部48延伸并且在其中相对于两个端板20、22轴向可移动地支承。

闭锁件40在过滤元件10安装时被推入到导向凹部48中，其中，闭锁件40借助于倒钩形的保险元件44与第二端板22的支撑管18以轴向间隙卡锁。

第一端板20在其第一支撑管16上还具有第一锁止凸起50，其在过滤元件10安装时与第二端板22的第二支撑管18的第二锁止凸起52卡锁。过滤元件10可以由此在安装时容易地插接到一起。

只要处于压力下的未过滤的液体介质超过了旁通阀36的打开压力，则旁通阀36被操作。旁通阀36的闭锁件40克服弹簧元件38的力从在图2中所示的关闭位置朝向第二端板22轴向地移动到未详细示出的打开位置中。由此释放了液体介质经由旁通管道到净化室R中的通道。筛过的液体介质经由出口30从过滤元件10中被输出。一旦外侧地施加在过滤材料12上的、未清洁的液体介质的压力降到低于旁通阀36的预先给定的打开压力，则旁通阀36自主关闭。然后，液体介质仅经由过滤材料12流入到过滤元件10中。

Claims (12)

1.用于过滤液体介质的过滤元件（10），所述过滤元件包括：

- 第一和第二端板（20、22）；

- 过滤材料（12），其布置在两个端板（20、22）之间并且其能被待过滤的液体介质沿着一相对于过滤元件（10）的纵轴线（L）径向的流动方向（28）穿流，

- 净化室（R），其沿着流动方向（28）布置在过滤材料（12）的后面并且其与过滤元件（10）的出口（30）流体地连接，

- 用于液体介质的旁通管道（B），其经由旁通阀（36）与净化室（R）流体地连接并且其具有入口（24），该入口通过第一端板（20）构造成；以及

- 配属于旁通管道（B）的筛网（34），用于将固体从经由旁通管（B）引导的液体介质中分离出，

其特征在于，筛网（34）固定在一支撑装置上，该支撑装置在第一端板（20）上成形并且该支撑装置沿着过滤元件（10）的纵轴线（L）从第一端板（20）延伸到过滤元件（10）的内部中去。

2.按照权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述液体介质是马达油或变速器油。

3.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，筛网（34）喷射在支撑元件上或与其焊接。

4.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，筛网（34）至少区段式地管形地构造。

5.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，支撑装置是第一支撑管（16），过滤材料（12）外侧地至少区段式地贴靠在第一支撑管上。

6.按照权利要求5所述的过滤元件，其特征在于，在第二端板（22）上成形一用于过滤材料（12）的第二支撑管（18），过滤材料（12）外侧地贴靠在第二支撑管上。

7.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，两个端板（20、22）相互卡锁。

8.按照权利要求6所述的过滤元件，其特征在于，两个端板（20、22）经由第一和第二支撑管（16、18）相互卡锁。

9.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，第二端板（22）设有出口（30）。

10.按照权利要求6所述的过滤元件，其特征在于，旁通阀（36）具有一闭锁件（40），该闭锁件轴向地在关闭位置和打开位置之间能移动地布置，其中，闭锁件（40）在关闭位置中紧密地贴靠在第一支撑管（16）上并且通过一处于预紧下的弹簧元件（38）支撑在第二支撑管（18）上。

11.按照权利要求10所述的过滤元件，其特征在于，闭锁件（40）在第二支撑管（18）的导向凹部（48）中引导并且一端设有保险元件（44）。

12.过滤装置，具有壳体和装入到壳体中的按照前述权利要求中任一项所述的过滤元件（10）。