CN102223936A - 过滤设备和过滤元件 - Google Patents
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Abstract
过滤设备及一种过滤设备具有一能以可取出的方式接纳在包套件(13)中的过滤元件(1)，该过滤元件的能被待净化的流体穿流的过滤材料(9)将在过滤过程中形成污染侧的腔室(3)与形成净化侧的腔室分隔开，所述过滤设备具有一旁通阀，该旁通阀的关闭体(41)在各所述腔室的压差超出极限值范围时能克服关闭弹簧(21)运动到能使压差降低的打开位置中，其特征在于，所述关闭体(41)作为过滤元件(1)的组成部分能与该过滤元件关联地从包套件(13)中取出并且此时能与关闭弹簧(21)在空间上分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种过滤设备，该过滤设备具有一能以可取出的方式接纳在包套件中的过滤元件，该过滤元件的能被待净化的流体穿流的过滤材料将在过滤过程中形成污染侧的腔室与形成净化侧的腔室分隔开，所述过滤设备具有一旁通阀，该旁通阀的关闭体在各所述腔室的压差超出极限值范围时能克服关闭弹簧运动到能使压差降低的打开位置中。此外，本发明涉及一种应用在这种过滤设备中的过滤元件。
背景技术
这种过滤设备能以极为不同的构造形式在市场上自由获得。鉴于这种过滤设备应用的很大范围，即用于过滤工作流体如液压液、燃料、润滑剂等，在结构方式和运行特性方面必须满足多种要求。鉴于零件数量高，低的制造成本是一个重要观点，这不仅涉及过滤设备的制造、而且涉及能以可更换的方式接纳在其中的过滤元件的制造。尽管要力求使结构方式简单，但必须确保旁通阀的运行可靠的功能，以便能实现无损坏的运行。在出现的用过的、必须被从过滤设备的相应包套件中取出并且由新的过滤元件替换的过滤元件件数高的情况下，必须力求一种结构方式，该结构方式能在不必接受运行可靠性降低的情况下实现过滤元件的低的制造成本并进而实现相应过滤设备的成本有利的运行。
发明内容
鉴于所述问题，本发明的目的在于，提供一种过滤设备以及一种应用在该过滤设备中的过滤元件，该过滤设备和过滤元件在结构方式简单且能经济制造的情况下突出之处在于在使用中具有高的运行可靠性。
根据本发明，所述目的通过一种整体上具有权利要求1的特征的过滤设备以及一种具有权利要求13的特征的过滤元件来实现。
根据权利要求1的特征部分，过滤设备的一个重要的特别之处在于，在过滤过程中确保运行可靠性的旁通阀这样设计，即，使得关闭体作为过滤元件的组成部分能与该过滤元件关联地从包套件中取出并且此时能与阀的关闭弹簧在空间上分离。由于旁通阀的关闭弹簧与关闭体并且进而与过滤元件的这种解耦，在每次更换时总是仅需将旁通阀的部分部件连同过滤元件取出以便清理，而关闭弹簧保留在设备侧。这不仅能实现过滤元件的简单且经济的结构方式，而且具有如下优点：在每次更换过滤元件时一同替换旁通阀的关键构件，即关闭体。
关闭弹簧通常作为金属元件保留在设备侧，由此还实现了另外的有利的可能性来通过以下方式将过滤元件作为整体设计成可灰化的，即，关闭体如过滤元件的其余的、要在取出后清理的部分那样构造成无金属的。由此，在无需特别的处理措施或拆卸措施的情况下，这对于在用过的过滤元件中存在的残留物如含油的或侵蚀性的泥浆的性质而需要特别的保护措施和很大的耗费，整个过滤元件可作为整体以热学方法按简单的方式通过灰化对环境友好地清理。
根据一种优选的结构方式，限定一条纵轴线的过滤元件可以在一个端部上具有一为过滤材料的相配设的边缘形成边框的端盖，旁通阀这样布置在该端盖上，使得当关闭体处于关闭位置时，内部的过滤空腔被端盖流体密封地封闭，而当关闭体处于打开位置时实现穿过端盖的流体通路。旁通阀的各部件(除了关闭弹簧之外)与过滤元件端盖的在结构上的配设实现了过滤元件本身的以及整个设备的简单且紧凑的结构方式。
在此，优选涉及如下的布置结构，即，关闭体以能沿纵轴线方向运动的方式布置在端盖上并能克服关闭弹簧的力从位于端盖的穿通部上的阀座抬起。对于在过滤过程中能被从内部的过滤空腔向外穿流的过滤元件，阀座可通过位于端盖底面中的穿通部的外部的开口边缘形成，其中关闭弹簧作为压力弹簧将关闭体压到端盖底部的外侧上，该底部形成内部的过滤空腔的下终端。在此，关闭体可具有板作为与阀座共同作用的关闭面，设计成压力弹簧的关闭弹簧从过滤元件的外侧支撑在该板上，该关闭弹簧本身安装在包套件的壳体底部上。
在特别有利的实施例中涉及如下的布置结构，即，关闭体具有一杆，该杆从关闭体的与阀座共同作用的关闭面穿过端盖的穿通部沿轴向突出到内部的过滤空腔中，并且端盖具有伸入过滤空腔中的突出部，杆在关闭位置与打开位置之间运动时被在该突出部上引导。这种引导有助于旁通阀的功能可靠性。
关闭体的杆与端盖的伸入过滤空腔中的突出部的共同作用实现以下有利的可能性，即，在不妨碍关闭体的在关闭位置与打开位置之间的功能运动的情况下使关闭体这样地与该元件盖连接，使得在从包套件中取出过滤元件时将关闭体一同取出。就此而言可以涉及如下的布置结构，即杆穿过突出部的孔并且在其端部上形成一锁止体，该锁止体在从包套件中取出过滤元件时使关闭体以与突出部的孔的边缘共同作用的方式止动在该突出部上并进而止动在过滤元件上。
在有利的实施例中，包套件是空心的旋转体，从该旋转体的上端部能取出过滤元件，并且该旋转体设计成能被流体穿过的支撑管，该支撑管包围过滤元件的过滤材料的外侧，该过滤元件在过滤过程中能被从形成污染侧的内部的过滤空腔向外穿流。
在这样的实施例中，支撑管优选由金属、特别是钢制成，从而该支撑管为以可取出的方式接纳在其中的过滤元件构成形成抗压支撑结构的壳体元件。
在这样的实施例中，设有旁通阀的端盖可以配设于支撑管的下端部，关闭弹簧这样布置在支撑管的下端部上，使得在从支撑管的上端部取出过滤元件时关闭体从保留在支撑管中的关闭弹簧脱离。
在旁通阀布置在形成内部的过滤空腔之下终端的那个端盖上的情况下，当过滤元件不被穿流时、例如在设备停机时，在过滤过程中在过滤元件中形成的污染物可以在过滤元件中向下沉降。为了避免较大量的下沉的污染物积聚在端盖的穿通部区域中，优选可以涉及如下的布置结构，即，端盖的突出部形成防护板，该防护板包括用于关闭体的杆的孔、覆盖穿通部的区域并形成集污器。
在特别有利的实施例中，在关闭体的杆上这样套装一盘，使得该盘同关闭体的与阀座共同作用的关闭面轴向隔开距离地位于杆的在端盖突出部之内的纵向部段上，并且在取出过滤元件并且进而关闭弹簧没有力时以及在关闭体由重力引起而移动运动时，该盘贴靠在穿通部的内部边缘上并且将该穿通部封闭。由此实现当关闭体处于打开位置时、也就是说当在取出过滤元件时关闭弹簧无关闭力起作用时，穿通部的开口被套装到杆上的盘封闭，从而未积聚在防护板上的污物不能经过穿通部出来。
对于过滤设备作为压力过滤器的应用，包套件可通过过滤器壳体形成，用于被从外向内穿流的过滤元件能接纳在该过滤器壳体中，旁通阀设置在过滤元件的一个端盖上，该端盖配设于过滤器壳体的能通过壳体盖封闭的上端部，关闭弹簧这样安装在壳体盖上，使得该关闭弹簧在壳体盖关闭时对关闭体施加关闭力，而在取下壳体盖时从旁通阀的位于要取出的过滤元件上的关闭体脱离。
本发明的主题还是一种应用在根据本发明的过滤设备中并且具有权利要求13的特征的过滤元件。
附图说明
下面根据附图所示的实施例详细说明本发明。附图中：
图1示出过滤设备的一实施例的主要组成部分的纵剖视图，仅示出该过滤设备的一个用作外支撑管的包套件，在该包套件中示出的一可取出的过滤元件处于其在包套件内的功能位置；
图2相对于图1以放大的比例示出在图1中以II表示的区域的局部视图；
图3示出与图1相应的纵剖视图，而在此示出过滤元件不是处于其功能位置、而是部分地从包套件中取出；
图4相对于图3放大地示出图3中以IV表示的区域的局部视图；
图5相对于图2和4略微放大地示出该实施例的过滤元件的仅一个端盖包括配设的旁通阀的透视的斜视图，该旁通阀在关闭位置示出；
图6示出与图5相应的透视的斜视图，其中旁通阀在打开位置示出；
图7示出该实施例的包套件的透视的斜视图，包括在功能位置中接纳在其中的过滤元件；
图8相对于图7放大地示出图7中以VIII表示的区域的局部视图；
图9示出形式为压力过滤器的本发明设备的一改变的实施例的纵剖视图；以及
图10以相对于图9放大的比例示出图9中以X表示的区段的局部视图。
具体实施方式
根据图1至8以回流过滤器为例来说明本发明，对于该回流过滤器在过滤过程中一相关的过滤元件1被从内向外穿流。经由位于上端盖7中的流体通路5将待净化的流体输送给内部的过滤空腔3，并且更确切地说经由以常见的方式构成在未示出的过滤器壳体的上壳体盖(未示出)中的流体引导装置，在该过滤器壳体中安置图1所示的装置。在运行中，待净化的流体从在过滤过程中形成污染侧的内部的过滤空腔3穿流包围过滤空腔3的过滤材料9，该过滤材料在本实施例中无金属地设计成垫结构的形式。过滤元件1连同由塑料压制成型的上端盖5以及连同下端盖11以可取出的方式接纳在包套件中，所述上端盖形成过滤材料9的上边框，所述下端盖位于下端部上、同样包围过滤材料9的相配的边缘，所述包套件在所示的实施例中是被流体穿流的钢质支撑管13。在图1和2所示的、过滤元件1在支撑管13内的功能位置中，下端盖11与支撑管13的底部件15接触。与纵轴线19同心地在底部件15上安装一芯轴体17，在该芯轴体上安装螺旋压力弹簧，该螺旋压力弹簧形成一旁通阀的关闭弹簧21。下端盖11如上端盖7那样由塑料一体地压制成型。
在图1和2所示的功能位置中，上端盖7借助周向的O形圈密封件23密封在形成包套件的支撑管13上。此外，上端盖7为通常由分磁体构成的磁体嵌体25形成支座，该磁体嵌体保持在铝-压铸壳体27中，该铝-压铸壳体以可取下的方式支承在上端盖7上。在从由支撑管13形成的包套件中取出过滤元件1之后，将压铸壳体27从端盖5上取下并且与要新装入的过滤元件相结合地重新使用。
在图1和2所示的、过滤元件1的功能位置中，张紧的关闭弹簧21的力用作预紧力，该预紧力使旁通阀关闭。由图2可最清楚地看到，端盖11具有一与轴线19同心的、与塑料质端盖11一体成型的突出部29，该突出部沿轴向延伸到过滤空腔3的内部中，并且除了关闭弹簧21之外包括旁通阀的其余部件。突出部29形成一中央的、平面的内部的底部31，该底部带有一与轴线19同心的、内部的流体穿通部33。底部31大致位于在用于过滤材料9的端侧边框35与上部的防护板37之间的一半高度处，该上部的防护板形成在内部的过滤空腔3之内的突出部29的上端部。在下边框35与突出部29的底部31之间延伸突出部29的具有斜面39的外轮廓，该斜面如下文所述地起集污器的作用，而上部的防护板37就此而言满足类似的功能，如同样稍后所述的那样。在底部31与防护板37之间形成一自由腔，旁通阀的关闭体41的穿过穿通部33的那些部分位于该自由腔中。关闭体41是一体的、由塑料压制成型的部件，该部件的位于穿通部33之外的部分形成罐状的弹簧壳体43，关闭弹簧21延伸到该弹簧壳体中并支撑在弹簧壳体43的罐底部上。由此，关闭体41的圆环形的关闭面45被压到穿通部33的起阀座作用的开口边缘上。一杆47从关闭体41的关闭面45延伸穿过穿通部33，该杆穿过防护板37中的中央孔49。杆47在自由端部上形成一锁止体51，该锁止体可插入穿过孔49、但防止从孔49中退出地形成锁止。因此，在从支撑管13中取出过滤元件1时，通过锁止体51撞在孔49的边缘上而带动关闭体41，如图6所示。在图3和4中示出该状态。如图3和特别是图4清楚地所示，在从支撑管13中取出过滤元件1时，关闭体41从位于底部件15上的关闭弹簧21脱离，而通过锁止体51锁止在孔49上的关闭体41连同过滤元件1被取出。
图3和4示出旁通阀处于打开位置，在该打开位置中关闭体41的关闭面45与穿通部33隔开距离。尽管如此，穿通部33防止污物从过滤空腔3出来。为此目的，一环盘式的塑料质的板53套装到杆47的在旁通阀打开位置中位于底部31与突出部的防护板37之间的部段上，所述板利用夹紧套55固定在杆47上。在此，板53放置在叶片59的上侧上，这些叶片从杆47沿径向延伸并且穿过穿通部33。在关闭体41不被加载的情况下，重力使关闭体41向下运动，从而板53覆盖穿通部33的边缘。附加的板53的使用不是强制性的。如果放弃板53，则在取出过滤元件时通过锁止体51与孔49的共同作用一同取出关闭体41。
特别是在如下应用情况下可放弃附加的板53，其中防护板37的作用充分防污地起作用，尽管其具有供流体穿过的星形的断开部57。附加地，突出部29上的侧向斜面39与过滤材料9的相邻的内壁一起形成“集污篮”，该集污篮防止在更换元件时或在打开旁通阀时聚集在过滤元件1中的污物到达净化侧。
在过滤元件1在未示出的过滤器壳体内位于功能位置中(图1和2)的情况下，下端盖11借助压力弹簧61保持贴靠在支撑管13的用作元件接纳部的下底部件15上，该压力弹簧在一侧支撑在磁体嵌体25的磁体壳体27上并且在另一侧支撑在未示出的过滤器壳体的同样未示出的壳体盖上。在此，压力弹簧61的在功能状态下起作用的弹簧力大于旁通阀的关闭弹簧21的力作用。为了避免在取下壳体盖(未示出)并且由此压力弹簧61松弛的情况下关闭弹簧21的作用将过滤元件1从支撑管13中压出，将O形圈23上的预紧力选择成使得关闭弹簧21不将过滤元件1从支撑管13压出。
在图7和8中示出一附加的防止过滤元件1被关闭弹簧21压出的可能性。特别是由图8可见，磁体壳体27具有星形的、径向分布的臂63，这些臂在外侧具有凸缘，该凸缘与支撑管13上的卡口式引导部65共同作用地形成卡口式连接结构。由此，在更换过滤元件1时，在松脱卡口式闭锁结构的情况下过滤元件变成自由的，以被重新从支撑管13中取出，旁通阀的关闭弹簧21保留在该支撑管中。在松脱卡口式闭锁结构之后，磁体壳体27重新用于要新装入的过滤元件1中。
图9和10示出形式为压力过滤器的第二实施例，其中过滤元件1以可取出的方式布置在过滤器壳体67中，即，使得过滤材料9在过滤过程中被从外朝向内部的过滤空腔3穿流。因此，在过滤材料9外侧上的外部的环形室69形成污染侧，而内部的过滤空腔3形成净化侧，其中，过滤材料9围绕一内部的支撑管71，该内部的支撑管通常由塑料成型并且沿周向界定内部的过滤空腔3。
为了在外部的环形室69与内部的过滤空腔3之间的压差超出极限值范围时降低压力，一旁通阀配设于过滤元件1的上端盖7，其中作为一体的塑料件的关闭体41也配设于端盖7，并且该关闭体可动地固定在该端盖上，而关闭弹簧21安装在过滤器壳体67的可取下的壳体盖73上，从而在更换过滤元件时关闭体41也与保留在壳体盖73上的关闭弹簧21分离。如在第一实施例中那样，关闭体41也具有一杆47，该杆带有端侧的锁止体51，该锁止体形成关闭体41在端盖7的突出部29上的固定结构，该突出部如在第一实施例中那样沿轴向延伸到内部的过滤空腔3中。因此，如在第一实施例中那样，过滤元件1可整体由可灰化的材料形成，亦即具有分别由塑料制成的关闭体41、塑料质的端盖7和11、由塑料形成的支撑管71以及由无金属的垫结构形成的过滤材料9。
Claims (13)
1.过滤设备，该过滤设备具有一能以可取出的方式接纳在包套件(13，67)中的过滤元件(1)，该过滤元件的能被待净化的流体穿流的过滤材料(9)将在过滤过程中形成污染侧的腔室(3，6)与形成净化侧的腔室分隔开，所述过滤设备具有一旁通阀，该旁通阀的关闭体(41)在各所述腔室的压差超出极限值范围时能克服关闭弹簧(21)运动到能使压差降低的打开位置中，其特征在于，所述关闭体(41)作为过滤元件(1)的组成部分能与该过滤元件关联地从包套件(13，67)中取出并且此时能与关闭弹簧(21)在空间上分离。
2.根据权利要求1所述的过滤设备，其特征在于，所述关闭体(41)如过滤元件(1)的其余的、要在取出后清理的部分那样构造成无金属的并且是可灰化的。
3.根据权利要求1或2所述的过滤设备，其特征在于，限定一条纵轴线(19)的过滤元件(1)在一个端部上具有一为过滤材料(9)的相配的边缘形成边框(35)的端盖(11，7)，旁通阀这样地布置在所述端盖上，使得当关闭体(41)处于关闭位置时，内部的过滤空腔(3)被端盖(11，7)流体密封地封闭，而当关闭体(41)处于打开位置时能实现穿过端盖(11，7)的流体通路。
4.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于，所述关闭体(41)以能沿纵轴线(19)方向运动的方式布置在端盖(11，7)上并能克服关闭弹簧(21)的力从位于端盖(11，7)的穿通部(33)上的阀座抬起。
5.根据权利要求4所述的过滤设备，其特征在于，所述关闭体具有一杆(47)，该杆从关闭体的与阀座共同作用的关闭面(45)穿过端盖(11，7)的穿通部(33)沿轴向突出到内部的过滤空腔(3)中，并且所述端盖(11，7)具有一伸入过滤空腔(3)中的突出部(29)，所述杆(47)在关闭位置与打开位置之间运动时被在所述突出部上引导。
6.根据权利要求5所述的过滤设备，其特征在于，所述杆(47)穿过所述突出部(29)的孔(49)并且在其端部上形成一锁止体(51)，在将过滤元件(1)从包套件(13，67)中取出时，该锁止体将关闭体(41)止动在位于端盖(11，7)的突出部(29)上的孔(49)的边缘上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的过滤设备，其特征在于，所述包套件是空心的旋转体，从该旋转体的上端部能取出过滤元件(1)，并且该旋转体设计成能被流体穿过的支撑管(13)，该支撑管包围过滤元件(1)的过滤材料(9)的外侧，该过滤元件在过滤过程中能被从形成污染侧的内部的过滤空腔(3)向外穿流。
8.根据权利要求7所述的过滤设备，其特征在于，所述支撑管(13)由金属、特别是钢制成。
9.根据权利要求7或8所述的过滤设备，其特征在于，设有旁通阀的端盖(11)配设于支撑管(13)的下端部，所述关闭弹簧(21)这样布置在支撑管(13)的下端部上，使得在从支撑管(13)的上端部取出过滤元件(1)时，关闭体(41)从保留在支撑管(13)中的关闭弹簧(21)脱离。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的过滤设备，其特征在于，所述端盖(11)的突出部(29)具有防护板(37)，该防护板包括用于关闭体(41)的杆(47)的孔(49)、覆盖穿通部(33)的区域并形成集污器。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的过滤设备，其特征在于，在所述关闭体(41)的杆(47)上这样套装一盘(53)，使得该盘同关闭体的与阀座共同作用的关闭面轴向隔开距离地位于杆(47)的在端盖(11)的突出部(29)之内的纵向部段上，并且在取出过滤元件(1)并且进而关闭弹簧(21)没有力时以及在关闭体(41)由重力引起而移动运动时，所述盘贴靠在穿通部(33)的内部边缘上并且将该穿通部封闭。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的过滤设备，其特征在于，对于作为压力过滤器的应用，所述包套件通过过滤器壳体(67)形成，用于被从外向内穿流的过滤元件(1)能接纳在该过滤器壳体中，所述旁通阀设置在一个端盖(7)上，该端盖配设于过滤器壳体(67)的能通过壳体盖(73)封闭的上端部，所述关闭弹簧(21)这样安装在壳体盖(73)上，使得该关闭弹簧在壳体盖关闭时对关闭体(41)施加关闭力，而在取下壳体盖(73)时从旁通阀的位于要取出的过滤元件(1)上的关闭体(41)脱离。
13.过滤元件，该过滤元件用于按照权利要求1至12中任一项所述的过滤设备中并能以可取出的方式接纳在包套件(13，67)中并且具有关闭体(41)作为旁通阀的组成部分，该旁通阀在过滤过程中能实现在污染侧与净化侧之间的连通，所述关闭体作为与相配的关闭弹簧(21)分开的部件能与所述过滤元件(1)一起取出并且如过滤元件(1)的其余的、要在取出后清理的部分那样地由可灰化的材料构成。
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