CN101815566B - 过滤装置和过滤元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有过滤元件(9)的过滤装置，所述过滤元件形成一沿纵轴线(2)延伸的主体并能容纳在一壳体(1)中，所述壳体能够通过一盖部件(3)封闭，其中，设有一用于在壳体(1)和盖部件(3)之间形成流体密封的密封的密封装置(49、57)，其特征在于，所述密封装置(49、57)作为过滤元件(9)的组成部分固定在一与过滤元件固定连接的密封件支座(48)上。

Description

过滤装置和过滤元件
技术领域
本发明涉及一种具有过滤元件的过滤装置，所述过滤元件构成一沿纵轴线延伸的主体并能容纳在一壳体中，所述壳体能够通过一盖部件封闭，其中设置一用于在壳体和盖部件之间形成流体密封的密封的密封装置。本发明还涉及一种设定为用于所述过滤装置的过滤元件。
背景技术
用于容纳过滤元件的过滤装置能够以多种构型在市场上自由获得，例如参见EP 1287871A1或EP 0891214B1。在这种过滤装置的运行中必须按确定的时间间隔对过滤元件进行更换，当出现大的待过滤体积流和/或涉及严重污染的流体时，这必须以较短的时间间隔进行。因此，在这种过滤装置中希望实现这样的结构形式，在这种结构形式中，用于更换过滤元件的安装过程设计得较为简单和便捷，但另一方面这里总是在壳体和盖部件之间形成即使在高压力水平下也可靠的密封。为了确保实现这一点，在每次更换过程中必须注意，按规定在盖部件和壳体之间装入密封装置，其中不仅需要注意，使相应的密封元件正确地定位，而且还要注意，要装入具有正确尺寸的设定类型的密封元件。如果在过滤元件更换时忘记了装入密封元件，则存在会导致环境污染的运行故障的危险。
发明内容
针对这个问题，本发明的目的是，提供一种过滤装置，在该过滤装置中，过滤元件更换的过程能够特别简单和可靠地进行。
根据本发明所述目的通过一种过滤装置来实现，所述过滤元件形成一沿纵轴线延伸的主体并能容纳在一壳体中，所述壳体能够通过一盖部件封闭，其中，设有一用于在壳体和盖部件之间形成流体密封的密封的密封装置，其中，所述密封装置作为过滤元件的组成部分固定在一与过滤元件固定连接的密封件支座上；其中，所述密封件支座通过一端盖的周边部分形成，所述端盖在过滤元件的与盖部件相配设的端部上形成用于过滤元件的过滤介质的包壳；并且其中所述端盖具有在盖部件中的流体通道与过滤元件的外侧之间的流体通口，其中，形成所述密封件支座的、相对于纵轴线从端盖的中央部分沿径向偏置的环形的周边部分通过径向延伸的板条与端盖的中央部分相连；径向延伸的板条在端盖的中央部分上一体地形成；并且在各板条之间的中间空间在所述装置的运行状态下形成所述流体通口。
密封装置作为过滤元件的组成部分固定在一与过滤元件固定连接的密封件支座上，由此，在用于过滤元件更换的安装过程中可靠地避免前面所述的错误来源。由于密封装置作为过滤元件的组成部分在每次元件更换时自动地一起被更换，不仅可以避免由于疏忽忘记装入相关密封元件的危险，而且可以避免装入错误的密封元件的危险。为了防止出现这些危险，在目前已知的解决方案中采用这样的方式，即，作为附加的部件给更换的过滤元件附带(beilegen)一O形圈，这会导致后勤供应的复杂化。由此也不能确保，该附加的部件也确实被装入。
在一个特别有利的实施例中，密封件支座通过一周边部分形成，该周边部分相对于纵轴线从一端盖的中央部分径向偏置/凸起(absetzen)，其中所述端盖设置在过滤元件的与盖部件相配的端部上并形成用于其过滤介质的包壳。
优选这样的布置形式，形成所述密封件支座的周边部分通过径向延伸的板条与端盖的所述中央部分相连并且在各板条之间的中间空间在过滤装置的运行状态下形成盖部件中的流体通道与过滤元件的外侧之间的流体通路。由于密封件支座仅通过径向的各板条与相关的端盖的中央区域相连，保持了用于流体从盖部件向壳体的内部空间中进入的相对而言无障碍的流动路径。
在优选的实施例中，密封装置具有一带有内部的径向向内突出的保持筋的环形体，该保持筋固定在过滤元件的形成密封件支座的周边部分上的周边的环形槽中，在所述实施例中，起密封作用的环形体以简单的方式可靠地固定在密封件支座上。
在几个实施例中，密封装置具有带有径向内侧的凹槽的成形环密封件，形成过滤元件的密封件支座的周边部分的一燕尾式的外环固定地嵌入所述凹槽中，在这些实施例中去抱了特别可靠地保持密封装置。
当这种成形环密封件具有两个沿轴向方向彼此对置的密封唇口时，确保了特别可靠的密封，这两个密封唇口相对于盖部件和壳体分别形成一个密封区域。
本发明的主题还涉及一种用于根据权利要求1至6中任一项所述的密封装置的密封元件，其中该密封元件在具有权利要求7的全部特征。
附图说明
下面参考附图根对本发明进行详细说明。其中：
图1示出根据本发明的过滤装置的一个实施例的示意性简化并且以相对于实际的构型略微缩小的比例绘制的纵向剖视图；
图2放大示出在图1中用X表示的区域的部分剖视图；
图3示出相对于图1明显放大的部分剖视图，该部分剖视图只示出了一第二实施例的头部，以及
图4示出一第三实施例的与图1类似的纵向剖视图。
具体实施方式
一盆形的、底部封闭的、整体上大致为圆柱形的过滤器壳体1在其上端通过能够通过一盖部件3封闭，该盖部件能够通过螺纹部5与壳体1可拆卸地连接。在壳体1中能容纳一过滤元件9，该过滤元件按常见的结构形式具有空心圆柱形的过滤介质11，例如过滤垫层或多层的、折叠的或褶皱的过滤体形式的过滤介质，所述过滤介质包围一相对于纵轴线2同轴的管形的支承体13，该支承体由塑料材料注塑成形。如图3中最清楚地可见的那样，该支承体具有相互隔开距离设置的周向的圆环15组成的顺次序列，在这些圆环标中在图中仅给几个圆环标注了标记并且这些圆环按在这种支承体13中常见的方式与一位于内部的支座相连，该支座设计成在横截面中为具有三个分支17的三角的星形。在与壳体1的盆底部相配的端部上，过滤元件9通过一由塑料材料制成的底部盖19封闭，该底部盖构成用于过滤介质11的包壳2L在相对置的端部上同样由塑料材料形成的端盖23形成过滤元件9的朝向盖部件3的封闭件，其中，端盖23以与底部盖19类似的方式构成用于过滤介质11的相关端部的包壳25。
如图3最清楚地示出的那样，一空心体27位于包壳25的径向内部的区域上，该空心体连同一在端盖23的径向位于内部的端部上在轴向上朝盖部件3的方向突起的延长部29构成一圆柱形的导向部31，一套筒体33能轴向移动地在该导向部内引导，其中，在空心体27和延长部29之间形成用于密封元件32的底座，该密封元件相对于导向部31密封所述套筒体33。所述套筒体33用作一连接装置的可移动的联接部件，所述连接装置用于在过滤元件9和盖部件3中的流体通道35之间形成流体连通。
如图1所示，盖部件3中的流体通道35与用于经净化的流体的流体出口37相连通。一与该流体出口相对置地设置在盖部件3中的用于待净化流体的流体入口39在盖部件3中与一第二流体通道41相连通，由所述第二流体通道出发，待净化的流体能够通过在端盖23上形成的流入口43流入环形腔45，所述环形腔在过滤介质11的外侧上构成过滤装置的污染侧，从这里出发待净化的流体从外向内通过过滤介质11并到达构成洁净侧的内部的过滤空腔47。已净化的流体从所述内部的过滤空腔47出发通过形成连接装置的联接部件的套筒体33到达盖部件的流体通道35并由此到达流体出口37。
在本发明中，在盖部件3和壳体1之间形成流体密封的密封的密封装置是过滤元件9的组成部分。具体而言，该密封装置保持固定在过滤元件9上，从而在更换过滤元件时不需要完成更换过程的人员实施专门的行动即自动地进行密封装置的更换。在这些实施例中，密封装置总是与端盖23固定连接，所述端盖在朝向盖部件3的端部形成过滤元件的封闭件/终结件。为了这个目的，在端盖23的中央区域44上一体地形成多个板条46，并且在这些实施例中，具体有六个按相同的彼此间距相对于纵轴线2沿径向伸出于包壳25之外的板条46，所述板条在其外端部上与环形的周边部分48相连，所述周边部分用作密封件支座，密封装置保持固定在所述密封件支座上。在各板条46之间的中间空间在端盖23的中央区域44上形成用于使待净化的流体进入过滤元件9的流入口43。
在图1和2的实施例中，设有环形体49作为密封装置的密封元件，如可以最好地在图2中看到的那样，所述环形体具有整体上大致为正方形的横截面形状，所述横截面形状沿轴向彼此对置的面形成用于贴靠在盖部件3和壳体1的开口的端部边缘上的密封面。同样由图2可以清楚地看到的那样，环形体49以这样的方式固定在周边部分48上，即，一从环形体49径向向内突出的保持筋50固定在形成密封件支座的周边部分48的周边的环形槽52中。
图3示出一改变的实施例，在该实施例中密封装置具有成形环密封件(Profilringdichtung)57作为密封元件，所述成形环密封件具有由其基本上矩形的横截面形状沿轴向方向突出的、彼此对置的密封唇口59，各所述密封唇口分别构成相对于盖部件3和壳体1的密封。该成形环密封件57这样固定在过滤元件9的形成密封件支座的周边部分48上，即，从周边部分48径向突出的外环55具有燕尾形的轮廓并嵌入一在成形环密封件55上在内部形成的、同样燕尾形地成形的凹槽中，见图3。
在根据图1至3的各实施例中，作为用于构成洁净侧的过滤空腔47和盖部件3中的流体通道35之间的流体连通的可运动的联接部件，一套筒体33在一导向部31中可轴向移动地被引导。与端盖23相连并形成导向部31的一部分的空心体27在其内部的端部区域上具有径向向内突出的构型，该构型构成一止挡凸肩61，一螺旋压缩弹簧61的一个端部支承在该止挡凸肩上，所述螺旋压缩弹簧在套筒体33的内部、贴靠在其各内筋65(在图3中仅给几个内筋标注标号)上地在其另一个端部上支承在套筒体33的一内部的环形凸肩67上。由此对于套筒体33形成一用于朝盖部件3方向延伸的轴向运动的弹簧预紧力。为了在终点位置限制所述轴向运动，在构成导向部31一部分的延长部29上设有使导向部变窄的台阶69，所述台阶与套筒体33的外周上的一个台阶70共同作用，以限定终点位置。显示过滤装置的工作状态的图1和3示出，在盖部件3已旋拧安装时，套筒体33从终点位置出发克服压缩弹簧63的弹簧预紧力沿轴向移动到过滤元件9中。这是由于，盖侧的流体通道35的口部边缘71作为用于形成耦联连接的连接装置的固定的联接部件在盖部件3旋紧时压靠到套筒体33的套筒端部边缘73上并将套筒体从终点位置推回，从而压缩弹簧63的弹簧预紧力在流体通道35的口部边缘71和套筒体33的套筒端部边缘73之间起密封力的作用。换而言之，当通过将盖部件3旋拧安装到包含所属的过滤元件9的壳体1上而将所述装置置于工作状态中时，自动地形成连接装置的耦联连接。
套筒体33和流体通道35的相互共同作用的、在联接状态中形成密封的区域设计成，使通过弹簧预紧力压紧在彼此上的环形面中的一个形成一连续的径向平面，而另一个环形面形成一个带有由其上突出的密封棱边的径向平面。在各所述实施例中，流体通道35上的环形面25是连续平坦的，而环形面77沿其外周边缘形成略微突出的密封棱边79。该密封棱边与环形面75的沿径向位于外侧的边缘不仅共同作用地以其面边缘形成密封，而且通过流体通道35的口部边缘71的边缘包围还形成一对中结构，通过该对中结构在旋拧安装盖部件3时确保，强制地实现连接装置的耦联连接极为精确的对齐。考虑到过滤元件9除了压缩弹簧63以外可以无金属地构成，因此机械和热的影响只会导致很小的变形，这种对中结构对于装置的运行可靠性有非常有利的贡献。
在连接装置的所述结构形式中，弹簧加载的套筒体33也形成一旁通阀的可运动的阀体。在压力差升高时，就是说，当延长部39或套筒体33上的台阶69和70之间的空间与内部的过滤空腔47之间的压力差升高到一阈值时，套筒体33克服压缩弹簧63的力运动，从而在套筒端部边缘73上的环形面57和口部边缘71之间形成环形面75和77之间的间距，就是说，形成盖部件3中的流体通道41和流体通道35之间的直接连通。
图4示出了另一个没有内置在其中的旁通阀的实施例。在前面说明的各实施例中，形成洁净侧的过滤空腔47和盖部件3中的流体通道35之间的流体连通通过由套筒体33形成的联接部件的轴向运动实现，所述套筒体在端盖23的中央部分44中可轴向移动地被引导，而在图4的实施例中，端盖29的轴向延长部29形成一端侧的密封面，即延长部29的口部边缘72承担前面所述各实施例的套筒体33的套筒端部边缘73的功能。相应地，延长部29的端部边缘在端侧具有环形面76，对应于前面所述的实施例的环形面77，该环形面76不是连续平坦的，而是沿其外周边缘形成略微突起的密封棱边79。该密封棱边与环形面74密封地共同作用，所述环形面74在流体通道35的口部边缘上设计成连续平坦的。由此，在盖部件3已旋拧安装时，通过环形面74和76以及突出的密封棱边79(在图4中没有示出)的共同作用，形成在流体连通上的密封。对于其余的情况，特别是与构成过滤元件9的组成部分的密封装置相关的情况，图4的实施例对应于前面所述各实施例。

Claims (5)

1.具有过滤元件(9)的过滤装置，所述过滤元件形成一沿纵轴线(2)延伸的主体并能容纳在一壳体(1)中，所述壳体能够通过一盖部件(3)封闭，其中，设有一用于在壳体(1)和盖部件(3)之间形成流体密封的密封的密封装置(49、57)，其中，所述密封装置(49、57)作为过滤元件(9)的组成部分固定在一与过滤元件固定连接的密封件支座上，所述过滤元件具有空心圆柱形的过滤介质(11)，过滤元件在与壳体的底部相配的端部上通过底部盖(19)封闭，在相对置的端部上端盖(23)形成过滤元件(9)的朝向盖部件(3)的封闭件，其中，端盖(23)构成用于过滤元件的相关端部的包壳(25)；其中一连接装置用于在过滤元件(9)和盖部件(3)中的流体通道(35)之间形成流体连通，其特征在于，一空心体(27)位于包壳(25)的径向内部的区域上，该空心体连同一在端盖(23)的径向位于内部的端部上在轴向上朝盖部件(3)的方向伸出的延长部(29)构成一圆柱形的导向部(31)，套筒体(33)用作连接装置的可移动的联接部件，所述套筒体(33)能轴向移动地在所述导向部(31)内引导，并且在空心体(27)和延长部(29)之间形成用于密封元件(32)的底座，所述密封元件相对于导向部(31)密封所述套筒体(33)。 
2.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述密封装置具有一带有内部的径向向内突出的保持筋(50)的环形体(49)，所述保持筋固定在过滤元件(9)的形成密封件支座的周边部分上的周边的环形槽(52)中。 
3.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述密封装置具有带有径向内侧的凹部的成形环密封件(57)，过滤元件(9)的形成密封件支座的周边部分(48)的一燕尾式的外环(55)固定地嵌入所述凹部中。 
4.根据权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，成形环密封件(57)具有两个沿轴向方向彼此对置的唇口(59)，这两个唇口相对 于盖部件(3)和壳体(1)分别形成一个密封区域。 
5.用于根据权利要求1至4中任一项所述过滤装置的过滤元件，所述过滤元件能够容纳在一壳体(1)中，所述壳体能够通过一盖部件(3)封闭，其中设有一用于在壳体(1)和盖部件(3)之间形成流体密封的密封的密封装置(49、57)，其特征在于，所述过滤元件(9)与固定在该过滤元件上的密封装置(49、57)一起形成一结构单元。 
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