Фильтр для фильтрации текучих сред, стакан фильтра и головка фильтра
Изобретение предназначено для фильтрации, в частности, жидких текучих сред, в частности, топлива или масла, в частности, двигателя внутреннего сгорания. Фильтр содержит стакан (14) фильтра, в котором расположен фильтрующий элемент (16), и головку (18) фильтра, которая имеет вход и/или выход для текучей среды. Головка (18) фильтра и стакан (14) фильтра соединены друг с другом с помощью разъемного поворотно-вставного соединения (24) байонетного типа. Поворотно-вставное соединение (24) имеет по меньшей мере два взаимодействующих друг с другом фиксирующих конструктивных элемента (26, 28), из которых один соединен со стаканом (14) фильтра и один с головкой (18) фильтра. Один из фиксирующих конструктивных элементов (28) содержит по меньшей мере один фиксирующий выступ (48). Один из фиксирующих конструктивных элементов (26) содержит по меньшей мере одну взаимодействующую с фиксирующим выступом выемку (58) с зоной (60) ввода/вывода для стыковки и разделения без сопротивления фиксирующего выступа и выемки, и с зоной (64) закрывания, в которой фиксирующий выступ зацепляется по типу байонетного соединения. Для реализации предварительного напряжения фиксирующего выступа в выемке предусмотрен действующий между головкой и стаканом фильтра элемент (46) предварительного напряжения. Выемка между зоной (64) закрывания и зоной (60) ввода/вывода имеет для фиксирующего выступа фиксирующий уступ (70), который на своей взаимодействующей с фиксирующим выступом стороне имеет вершину (72) уступа. Фиксирующий выступ на своей взаимодействующей с фиксирующим уступом (70) стороне имеет фиксирующую вершину (52). Технический результат: обеспечение простого, надежного и безопасного соединения. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.
Изобретение относится к фильтру для фильтрации, в частности, жидких текучих сред, в частности топлива или масла, в частности для двигателя внутреннего сгорания, а также для удаления масла из воздуха, содержащему стакан фильтра, в котором расположен фильтрующий элемент, и головку фильтра, которая имеет по меньшей мере один вход для подлежащей фильтрации текучей среды и/или по меньшей мере один выход для фильтрованной текучей среды, при этом головка фильтра и стакан фильтра соединены друг с другом с помощью разъемного поворотно-вставного соединения байонетного типа, и поворотно-вставное соединение имеет по меньшей мере два взаимодействующих друг с другом фиксирующих конструктивных элемента, и один из фиксирующих конструктивных элементов соединен со стаканом фильтра и один из фиксирующих конструктивных элементов соединен с головкой фильтра, и по меньшей мере один из фиксирующих конструктивных элементов содержит фиксирующий выступ, и один из фиксирующих конструктивных элементов содержит по меньшей мере одну взаимодействующую с фиксирующим выступом выемку с зоной ввода/вывода для стыковки и разделения без сопротивления фиксирующего выступа и выемки, и с зоной закрывания, в которой фиксирующий выступ зацепляется по типу байонетного соединения, и предусмотрен по меньшей мере один действующий между головкой фильтра и стаканом фильтра элемент предварительного напряжения для реализации предварительного напряжения фиксирующего выступа в выемке.
Кроме того, изобретение относится к стакану фильтра для фильтрации, в частности, жидких текучих сред, в частности топлива или масла, в частности для двигателя внутреннего сгорания, который предназначен для размещения фильтрующего элемента, и который выполнен с возможностью соединения с головкой фильтра с помощью разъемного поворотно-вставного соединения байонетного типа, и который имеет по меньшей мере один фиксирующий конструктивный элемент поворотно-вставного соединения, который содержит по меньшей мере один фиксирующий выступ или одну взаимодействующую с фиксирующим выступом головки фильтра выемку с зоной ввода/вывода для стыковки и разделения без сопротивления фиксирующего выступа и выемки и с зоной закрывания, в которой фиксирующий выступ зацепляется по типу байонетного соединения, и имеет участок воздействия для по меньшей мере одного действующего между головкой фильтра и стаканом фильтра элемента предварительного напряжения для реализации предварительного напряжения фиксирующего выступа в выемке.
Кроме того, изобретение относится к головке фильтра для фильтрации, в частности, жидких текучих сред, в частности топлива или масла, в частности для двигателя внутреннего сгорания, которая имеет по меньшей мере один вход для подлежащей фильтрации текучей среды и/или по меньшей мере один выход для фильтрованной текучей среды, и которая предназначена для соединения с помощью разъемного поворотно-вставного соединения байонетного типа со стаканом фильтра, в котором может быть расположен фильтрующий элемент, и которая содержит по меньшей мере один фиксирующий выступ или по меньшей мере одну взаимодействующую с фиксирующим выступом стакана фильтра выемку с зоной ввода/вывода для стыковки и разделения без сопротивления фиксирующего выступа и выемки и с зоной закрывания, в которой фиксирующий выступ зацепляется по типу байонетного соединения, и которая имеет участок воздействия по меньшей мере для одного действующего между головкой фильтра и стаканом фильтра элемента предварительного напряжения для реализации предварительного напряжения фиксирующего выступа в выемке.
В предлагаемых на рынке воздушных фильтрах стакан фильтра, в котором расположен фильтрующий элемент, разъемно соединен с помощью байонетного соединения с головкой фильтра. Головка фильтра имеет вход для подлежащего фильтрации воздуха и выход для фильтрованного воздуха. Байонетное соединение содержит фиксирующий выступ, который соединен со стаканом фильтра. Головка фильтра имеет взаимодействующую с фиксирующим выступом выемку. Выемка имеет зону ввода/вывода для стыковки и разъединения без сопротивления фиксирующего выступа и выемки и зону закрывания, в которой зацепляется фиксирующий выступ по типу байонетного соединения. Между головкой фильтра и стаканом фильтра расположена пружина сжатия, с помощью которой реализуется предварительное напряжение фиксирующего выступа в выемке. При соединении стакана фильтра с головкой фильтра может получаться, что фиксирующий выступ не полностью повернут в зону закрывания. Это может приводить к тому, что стакан фильтра при работе поворачивается относительно головки фильтра, так что фиксирующий выступ снова попадает в зону ввода/вывода, и байонетное соединение размыкается. Это приводит к помехам в работе и может приводить к разрушению конструктивных элементов потребителя, в который должен подаваться фильтрованный воздух из воздушного фильтра.
В основу изобретения положена задача выполнения фильтра, стакана фильтра и головки фильтра указанного в начале вида так, что стакан фильтра и головку фильтра можно соединять просто, надежно и безопасно. В частности, должна обеспечиваться возможность распознавания снаружи неправильного монтажа как можно раньше, в частности перед, самое позднее в начале ввода в эксплуатацию фильтра.
Эта задача решена, согласно изобретению, тем, что выемка между зоной закрывания и зоной ввода/вывода имеет для фиксирующего выступа фиксирующий уступ, который на своей взаимодействующей с фиксирующим выступом стороне имеет вершину уступа, и фиксирующий выступ на своей взаимодействующей с фиксирующим уступом стороне имеет фиксирующую вершину так, что фиксирующий выступ при столкновении друг с другом фиксирующей вершины и вершины уступа с помощью предварительного напряжения элемента предварительного напряжения скользит вдоль фиксирующего уступа либо в зону закрывания, либо в зону ввода/вывода.
Согласно изобретению, предусмотрен фиксирующий уступ, который предотвращает возможность попадания фиксирующего выступа из зоны закрывания в зону ввода/вывода во время работы фильтра за счет не контролируемого, в частности, вызываемого тряской фильтра движения головки фильтра относительно стакана фильтра. Для соединения и рассоединения стакана фильтра с головкой фильтра, фиксирующий уступ может быть преодолен за счет целенаправленного, вызванного снаружи, в частности вручную, движения стакана фильтра относительно головки фильтра. Вершина уступа образует при движении фиксирующего выступа из зоны ввода/вывода в зону закрывания точку, в которой фиксирующий выступ больше не может двигаться обратно. Как только фиксирующая вершина при активации поворотно-вставного соединения проходит мимо вершины уступа, то фиксирующий выступ попадает с помощью элемента предварительного напряжения автоматически в зону закрывания. До этого фиксирующий выступ попадает автоматически обратно в зону ввода/вывода, так что поворотно-вставное соединение размыкается. Это можно отчетливо распознавать сразу, т.е. уже перед вводом в эксплуатацию фильтра, за счет того, что стакан фильтра отделяется от головки фильтра. Это отделение усиливается за счет предварительного напряжения элемента предварительного напряжения. При применении изобретения в масляном фильтре или в топливном фильтре двигателя внутреннего сгорания, при неправильном монтаже стакан фильтра самое позднее при первом запуске двигателя внутреннего сгорания отделяется с помощью давления масла или топлива от головки фильтра, что заметно еще в мастерской. Таким образом, острая геометрия фиксирующей вершины и вершины уступа предотвращает нахождение фиксирующего выступа при монтаже в ненадежном положении на фиксирующем уступе, из которого он во время работы фильтра неконтролируемым образом может попадать обратно в зону ввода/вывода. Фиксирующая вершина и вершина уступа могут иметь многогранную или округленную форму. Соответствующая крутизна боковых поверхностей фиксирующей вершины и вершины уступа оказывает влияние на монтажное усилие, которое необходимо преодолевать для преодоления фиксирующим выступом фиксирующего уступа, и силу, с которой уплотнение между головкой фильтра и стаканом фильтра прижимается к соответствующим уплотнительным поверхностям.
В одном предпочтительном варианте выполнения элемент предварительного напряжения может иметь пружинный элемент, в частности пластинчатую пружину или спиральную пружину. Пружинные элементы просты в изготовлении и при монтаже. Пластинчатая пружина или спиральная пружина, в частности спиральная пружина сжатия, может быть предпочтительно закреплена на головке фильтра или на стакане фильтра так, что один свободный конец при монтаже опирается на соответствующий участок воздействия стакана фильтра, соответственно, головки фильтра. Таким образом, можно просто создавать предварительное напряжение при стыковке стакана фильтра и головки фильтра.
В другом предпочтительном варианте выполнения фиксирующий выступ и выемка могут быть реализованы в окружных стенках стакана фильтра и головки фильтра. Фиксирующий выступ и выемка могут быть выполнены с экономией места и просто.
Предпочтительно, выемка может быть выполнена в радиально наружной окружной стенке, а зона закрывания может быть реализована в виде проема. Таким образом, фиксирующий выступ виден снаружи, если он находится в зоне закрывания. Таким образом, обеспечивается возможность контролирования при монтаже и повышается надежность работы фильтра.
Кроме того, взаимодействующие друг с другом в состоянии окончательного монтажа фильтра стороны фиксирующего выступа и зоны закрывания предпочтительно могут быть выполнены дополняющим друг друга образом. Тем самым фиксирующий выступ может надежно и стабильно удерживаться в зоне закрывания, что повышает надежность работы поворотно-вставного соединения.
В одном другом предпочтительном варианте выполнения головка фильтра может иметь клапан, в частности обратный/дроссельный клапан, в частности во входе для текучей среды, и стакан фильтра может иметь исполнительный элемент для клапана. С помощью исполнительного элемента можно при правильном монтаже стакана фильтра автоматически приводить в действие клапан, в частности открывать, так что текучая среда может проходить через фильтр. При неправильном монтаже, в частности при применении стакана фильтра без требуемого исполнительного элемента, клапан не приводится в действие, в частности, остается закрытым. Это можно распознавать непосредственно после ввода в эксплуатацию фильтра за счет того, что через фильтр не проходит или проходит лишь немного текучей среды. Обратный/дроссельный клапан предпочтительно обеспечивает возможность комбинирования функции обратного клапана, а именно, уменьшения возврата текучей среды от потребителя в фильтрующий элемент, с дросселированием потока текучей среды. При этом степень дросселирования предпочтительно устанавливается автоматически в зависимости от конструкции применяемого исполнительного элемента. Предпочтительно, согласованный с применяемым типом фильтрующего элемента исполнительный элемент может автоматически устанавливать при монтаже стакана фильтра степень дросселирования обратного/дроссельного клапана, которая необходима для применяемого фильтрующего элемента. Функция запирания возврата является особенно предпочтительной, в частности, при применении фильтровальной системы для потребителей, которые имеют длительное время простоя, в течение которого сторона потребителя контура циркуляции жидкости не должна работать вхолостую. Таким образом, этот вариант выполнения особенно предпочтителен, в частности, при применении в агрегатах аварийного электроснабжения.
Предпочтительно, исполнительный элемент может иметь коаксиальный оси поворотно-вставного соединения соединительный патрубок, в частности, на средней трубе или концевой шайбе фильтрующего элемента, который соединен с внутренним пространством фильтрующего элемента, и клапан может иметь корпус клапана с коаксиальным поворотно-вставной оси присоединительным патрубком, который предназначен для приема соединительного патрубка для приведения в действие клапана. Соединительный патрубок и присоединительный патрубок, которые коаксиальны поворотно-вставной оси, обеспечивают возможность простого комбинирования с поворотно-вставным соединением. Соединительный патрубок может быть просто соединен за одно целое с имеющейся и без того средней трубой или имеющейся и без того концевой шайбой фильтрующего элемента. Таким образом, любой тип фильтрующего элемента может быть просто снабжен отдельным исполнительным элементом, с помощью которого можно, в частности, устанавливать автоматически при монтаже степень дросселирования обратного/дроссельного клапана.
Кроме того, край взаимодействующей с клапаном торцевой стороны соединительного патрубка может быть выполнен с зубцами. Через промежуточные пространства между зубцами может просто протекать текучая среда, в то время как с помощью зубцов приводится в действие клапан.
Кроме того, техническая задача решена с помощью стакана фильтра тем, что выемка между зоной закрывания и зоной ввода/вывода имеет для фиксирующего выступа фиксирующий уступ, который на своей взаимодействующей с фиксирующим выступом стороне имеет вершину уступа, а фиксирующий выступ на своей взаимодействующей с фиксирующим уступом стороне имеет фиксирующую вершину. Указанные выше в связи с фильтром признаки и преимущества справедливы, соответственно, для стакана фильтра.
Кроме того, техническая задача решена с помощью головки фильтра тем, что выемка между зоной закрывания и зоной ввода/вывода имеет для фиксирующего выступа фиксирующий уступ, который на своей взаимодействующей с фиксирующим выступом стороне имеет вершину уступа, а фиксирующий выступ на своей взаимодействующей с фиксирующим уступом стороне имеет фиксирующую вершину. Указанные выше в связи с фильтром и стаканом фильтра признаки и преимущества справедливы, соответственно, для головки фильтра.
Другие преимущества, признаки и подробности изобретения следуют из приведенного ниже описания примера выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. Специалисты в данной области техники могут раскрытые на чертежах, в описании и формуле изобретения в комбинации признаки целенаправленно рассматривать также по отдельности и объединять в целесообразные другие комбинации. На чертежах схематично изображено:
фиг. 1 - жидкостный фильтр в первой фазе монтажа при соединении стакана фильтра с головкой фильтра с помощью байонетного поворотно-вставного соединения, в изометрической проекции;
фиг. 2 - продольный разрез жидкостного фильтра, согласно фиг. 1;
фиг. 3 - жидкостный фильтр, согласно фиг. 1 и 2, во второй фазе монтажа, в изометрической проекции;
фиг. 4 - продольный разрез жидкостного фильтра, согласно фиг. 3;
фиг. 5 - жидкостный фильтр, согласно фиг. 1-4, в третьей фазе монтажа, в изометрической проекции;
фиг. 6 - продольный разрез жидкостного фильтра, согласно фиг. 5;
фиг. 7 - жидкостный фильтр, согласно фиг. 1-6, в конечном состоянии монтажа, в изометрической проекции;
фиг. 8 - продольный разрез жидкостного фильтра, согласно фиг. 7;
фиг. 9 - жидкостный фильтр, согласно фиг. 7, в изометрической проекции;
фиг. 10 - развертка окружной стенки головки фильтра с двумя выемками поворотно-вставного соединения жидкостного фильтра, согласно фиг. 1-9;
фиг. 11 - разрез развернутой окружной стенки в зоне одной из выемок на фиг. 10 по линии XI-XI.
На фигурах одинаковые конструктивные элементы обозначены одинаковыми позициями.
На фиг. 1-9 показана в различных фазах монтажа часть жидкостного фильтра 10 для фильтрации жидкости, например топлива или масла, не изображенного двигателя внутреннего сгорания транспортного средства.
Жидкостный фильтр 10 содержит корпус 12 фильтра, который состоит из цилиндрического стакана 14 фильтра, в котором расположен круглый фильтрующий элемент 16, и головки 18 фильтра.
Головка 18 фильтра имеет вход 20 для подлежащей фильтрации жидкости и выход 22 для фильтрованной жидкости. Вход 20 и выход 22 для лучшей наглядности изображены лишь на фиг. 2. Головка 18 фильтра соединена не изображенным здесь образом через вход 20 и выход 22 с не изображенной жидкостной системой двигателя внутреннего сгорания.
Стакан 14 фильтра соединен снизу с помощью разъемного поворотно-вставного соединения 24 байонетного типа с головкой 18 фильтра. Поворотно-вставное соединение 24 имеет на головке 18 фильтра цилиндрический приемный элемент 26, в который входит коаксиальный соединительный цилиндр 28 стакана 14 фильтра. Соединительный цилиндр 28 и цилиндрический приемный элемент 26 выполнены из литого алюминия.
Соединительный цилиндр 28 является полым, открытым на обеих торцевых сторонах круглым цилиндром, который выполнен с несколькими ступеньками в направлении показанной на фиг. 2 оси 30 поворотно-вставного соединения 24.
Соединительный цилиндр 28 имеет на своей обращенной к не изображенному на фиг. 1-9 по соображениям лучшей наглядности дну стакана 14 фильтра торцевой стороне проходящую радиально наружу окружную ступеньку 32. Радиально снаружи в окружной стороне окружной ступеньки 32 находится окружная уплотнительная канавка 34 стакана с кольцевым уплотнением 36 стакана. Окружная ступенька 32 герметично закатана с краем стенки 33 корпуса стакана 14 фильтра. На противоположной дну стакана 14 фильтра стороне окружной ступеньки 32, радиально наружная окружная сторона соединительного цилиндра 28 сужается конически к контактному участку 38 цилиндра.
Перед своей противоположной дну стакана 14 фильтра свободной стороной соединительный цилиндр 28 имеет окружную уплотнительную канавку 40 для головки с кольцевым уплотнением 42 головки. Край соединительного цилиндра 28 на своей свободной торцевой стороне отогнут радиально внутрь и образует участок 44 воздействия для поясняемой ниже пластинчатой пружины 46 в цилиндрическом гнезде 26.
Соединительный цилиндр 28 имеет два идентичных фиксирующих выступа 48, один из которых виден на фиг. 1. Фиксирующие выступы 48 находятся на диаметрально противоположных относительно поворотно-вставной оси 30 сторонах. Они выступают на радиально наружной окружной стороне в радиальном направлении. Каждый фиксирующий выступ 48 имеет, при рассматривании в радиальном направлении, форму треугольника, вершины которого округлены. Направляющая сторона 50 фиксирующего выступа 40 проходит на обращенной от дна стакана 14 фильтра стороне в окружном направлении. Фиксирующая вершина 52 фиксирующего выступа 48 направлена к дну стакана 14 фильтра.
В открытую сторону чашеобразного цилиндрического приемного элемента 26 вставлен соединительный цилиндр 28, так что окружная стенка цилиндрического приемного элемента 26 окружает радиально снаружи соединительный цилиндр 28. Радиально внутренняя окружная сторона цилиндрического приемного элемента 26 выполнена ступенчатой ответно радиально наружной окружной стороне соединительного цилиндра 28. В соответствии с этим в зоне открытой торцевой стороны цилиндрического приемного элемента 28 находится согласованный с контактным участком 38 цилиндра, конический контактный участок 54 приемного элемента. На дно 56 цилиндрического приемного элемента 26 опирается пластинчатая пружина 46. Она закреплена не представляющим интереса в данном случае образом в цилиндрическом приемном элементе 26.
Цилиндрический приемный элемент 26 содержит в своей радиально внутренней окружной стороне две идентичные, взаимодействующие с фиксирующими выступами 48 соединительного цилиндра 28 выемки 58. Прохождение выемок 58 и фиксирующих выступов 48 в радиальном направлении согласовано друг с другом так, что фиксирующие выступы 48 могут без сопротивления двигаться внутри выемок 58. Развертка окружной стенки соединительного цилиндра 28 с обеими выемками 58 показана на фиг. 10. Для лучшей ориентации на фиг. 10 показана проекция поворотно-вставной оси 30. На фиг. 11 показан разрез развертки окружной стенки, согласно фиг. 10, в зоне одной из выемок 58 по линии XI-XI.
Каждая выемка 58 имеет зону 60 ввода/вывода, которая проходит по существу в осевом направлении. Зона 60 ввода/вывода оканчивается в контактном участке 54 приемного элемента. В передней зоне контактного участка 54 приемного элемента между входом зоны 60 ввода/вывода и свободным краем цилиндрического приемного элемента 26 расстояние в радиальном направлении между контактным участком 54 приемного элемента и поворотно-вставной осью 30 больше, чем расстояние в радиальном направлении между поворотно-вставной осью 30 и задней стенкой зоны 60 ввода/вывода, так что фиксирующий выступ 48 может перемещаться там без сопротивления. Зона 60 ввода/вывода на своем противоположном входу в контактный участок 54 приемного элемента конце ограничена проходящей наклонно относительно поворотно-вставной оси 30 поверхностью 62 поступательного движения.
Перед поверхностью 62 поступательного движения зона 60 ввода/вывода переходит в зону 64 закрывания, которая реализована в виде проема в окружной стенке цилиндрического приемного элемента 26. Зона 64 закрывания проходит на задней относительно направления поворота закрывания стакана 14 фильтра стороне зоны 60 ввода/вывода в окружном направлении. Направление поворота закрывания показано на фиг. 4 и 10 с помощью стрелки 66. Поверхность 62 поступательного движения зоны 60 ввода/вывода имеет на переходе к зоне 64 закрывания небольшой излом, который показан на фиг. 9 и 10.
Зона 64 закрывания ограничена на противоположной поверхности 62 поступательного движения в осевом направлении стороне V-образной контактной поверхностью 68 закрывания. Контактная поверхность 68 закрывания и поверхность 62 поступательного движения V-образно сходятся в заднем участке зоны 64 закрывания. Контактная поверхность 68 закрывания выполнена в целом ответной к имеющей фиксирующую вершину 52 фиксирующей стороне 73 фиксирующего выступа 48.
Контактная поверхность 68 закрывания переходит в фиксирующий уступ 70 для фиксирующего выступа 48, который находится между зоной 64 закрывания и зоной 60 ввода/вывода. Задняя в направлении 66 поворота закрывания боковая поверхность фиксирующего уступа 70 образует переднюю часть контактной поверхности 68 закрывания. Фиксирующий уступ 70 выступает в осевом направлении в выемку 58. Он имеет на своей противоположной свободному краю цилиндрического приемного элемента 26 стороне, которая при монтаже жидкостного фильтра 10 взаимодействует с фиксирующим выступом 48 стакана 14 фильтра, округленную вершину 72 уступа.
В стакане 14 фильтра расположен коаксиальный относительно поворотно-вставной оси 30 фильтрующий элемент 16. Фильтрующий элемент 16 содержит сложенную зигзагообразно фильтрующую среду 74, торцевые стороны которой соединены с соответствующей концевой шайбой 76. На фиг. 2, 4, 6 и 8 показана лишь обращенная к головке 18 фильтра концевая шайба 76.
В расположенном на чистой стороне внутреннем пространстве 78 фильтрующего элемента 16 проходит между концевыми шайбами 76 коаксиально поворотно-вставной оси 30 средняя труба 80. Средняя труба 80 имеет в своей окружной стенке множество проходных отверстий для жидкости. Обращенная к головке 18 фильтра концевая шайба 76 имеет коаксиальное средней трубе 80 отверстие.
Радиально снаружи фильтрующего элемента 16 находится на неочищенной стороне фильтрующего элемента 16 кольцевое пространство 82 стакана. Подлежащая фильтрации жидкость протекает через фильтрующий элемент 16 из кольцевого пространства 82 стакана во внутреннее пространство 78.
Кольцевое пространство 82 стакана соединено через соединительные трубопроводы кольцевого пространства, которые для лучшей наглядности не изображены на фиг. 1-9, с входным кольцевым пространством 84. Входное кольцевое пространство 84 находится внутри соединительного цилиндра 28 и ограничено концевой шайбой 76 и в конечном состоянии монтажа жидкостного фильтра 10 дном 56 цилиндрического приемного элемента 26. Во входном кольцевом пространстве 84 оканчивается вход 20 головки 18 фильтра.
На дне 56 цилиндрического приемного элемента 26 расположен коаксиально поворотно-вставной оси 30 приемный элемент 86 для клапана в виде открытого на обеих торцевых сторонах полого цилиндра, который окружает коаксиальное отверстие в дне 56. Приемный элемент 86 для клапана проходит внутрь цилиндрического приемного элемента 26.
В приемном элементе 86 для клапана закреплен обратный/дроссельный клапан 88. Обратный/дроссельный клапан 88 имеет чашеобразный корпус 90 клапана, который открыт в направлении открытой торцевой стороны цилиндрического приемного элемента 26. Корпус 90 клапана имеет на окружной стороне показанное на фиг. 2, 4, 6 и 8 выпускное отверстие 92 для жидкости, которое ведет к выходу 22. Выход 22 проходит вдоль приемного элемента 86 для клапана и через дно головки 18 фильтра.
Между выпускным отверстием 92 для жидкости и открытой торцевой стороной корпуса 90 клапана находится на радиально внутренней окружной стороне окружной выступ 94. Участок окружной стенки корпуса 90 клапана на противоположной в осевом направлении выпускному отверстию 92 для жидкости стороне выступа 94 служит в качестве присоединительного патрубка 96 для поясняемого ниже соединительного патрубка 98 фильтрующего элемента 16. Край присоединительного патрубка 96 на своей свободной торцевой стороне для облегчения монтажа скошен на радиально внутренней стороне.
Чашеобразный поршень 100 дроссельного клапана расположен в корпусе 90 клапана с возможностью сдвига в осевом направлении. Дно поршня 100 дроссельного клапана находится на противоположной открытой торцевой стороне корпуса 90 клапана. Оно имеет проходное отверстие 104 для жидкости. На окружной стороне поршень 100 дроссельного клапана имеет клапанное отверстие 102 для жидкости, которое в показанном на фиг. 8 верхнем положении, в котором обратный/дроссельный клапан 88 имеет минимальное дроссельное действие, находится на одной линии с выпускным отверстием 92 для жидкости.
Поршень 106 обратного клапана расположен в поршне 100 дроссельного клапана с возможностью сдвига в осевом направлении относительно поршня 100. С помощью поршня 106 обратного клапана можно закрывать проходное отверстие 104. На противоположной проходному отверстию 104 стороне поршень 106 обратного клапана имеет купол, на который насажена одним концом спиральная пружина 108. Спиральная пружина 108 опирается на поршень 106 обратного клапана. Противоположный конец спиральной пружины 108 насажен на купол крышки 110 корпуса 90 клапана и упирается в крышку 110 корпуса. Спиральная пружина 108 сжимается в верхнем положении поршня 100 дроссельного клапана и прикладывает усилие закрывания к поршню 106 обратного клапана. Усилие закрывания прижимает поршень 106 обратного клапана к окружающей проходное отверстие 104 уплотнительной поверхности на дне поршня 100 дроссельного клапана, так что проходное отверстие 104 закрыто при давлении, ниже определенного давления жидкости на чистой стороне фильтрующего элемента 16.
Кроме того, поршень 106 обратного клапана имеет уплотнение 112 клапанного поршня. Уплотнение 112 клапанного поршня герметично прилегает к уплотнительной поверхности в положении закрывания поршня 100 дроссельного клапана.
Трубчатый соединительный патрубок 98 из полиамида служит в качестве исполнительного элемента для обратного/дроссельного клапана 88. Соединительный патрубок 98 расположен коаксиально поворотно-вставной оси 30. Он расположен в виде единого целого на одной торцевой стороне средней трубы 80 фильтрующего элемента 16 и тем самым соединен со стаканом 14 фильтра. Соединительный патрубок 98 выступает через центральное отверстие концевой шайбы 76 и открыт в направлении внутреннего пространства 78 фильтрующего элемента 16. Край свободной торцевой стороны соединительного патрубка 98 выполнен с зубцами.
Примыкающий к средней трубе 80 уплотнительный участок 114 соединительного патрубка 98 имеет в своей радиально наружной окружной стороне уплотнительную канавку 116 с кольцевым уплотнением 118. Наружный диаметр уплотнительного участка 114 меньше внутреннего диаметра присоединительного патрубка 96 корпуса 90 клапана и больше внутреннего диаметра выступа 94 корпуса 90 клапана.
От средней трубы 80 в осевом направлении позади уплотнительного участка 114 примыкает после проходящей радиально наружу упорной ступеньки 120 исполнительный участок 122. Наружный диаметр исполнительного участка 122 меньше внутреннего диаметра выступа 94 корпуса 90 клапана.
Для монтажа жидкостного фильтра 10 в первой фазе монтажа, как показано на фиг. 1 и 2, стакан 14 фильтра снизу в осевом направлении относительно поворотно-вставной оси 30 вставляют соединительным цилиндром 28 вперед в направлении стрелки 124 в цилиндрический приемный элемент 26 головки 18 фильтра. При этом конический контактный участок 54 цилиндрического приемного элемента 26 облегчает центрирование соединительного цилиндра 28. Может быть необходимо слегка поворачивать стакан 14 фильтра относительно головки 18 фильтра вокруг поворотно-вставной оси 30, для совмещения фиксирующих выступов 48 с зонами 60 ввода/вывода выемок 58. В зонах 60 ввода/вывода фиксирующие выступы 60 перемещаются при дальнейшем вдвигании без сопротивления.
Кроме того, при вставке стакана 14 фильтра в головку 18 фильтра одновременно соединительный патрубок 98 входит в присоединительный патрубок 96 обратного/дроссельного клапана 88.
При дальнейшем вдвигании соединительного цилиндра 28 в соединительный приемный элемент 26 во втором монтажном положении, которое показано на фиг. 3 и 4, свободная сторона пластинчатой пружины 46 упирается в участок 44 воздействия соединительного цилиндра 28. С помощью пластинчатой пружины 46 создается предварительное напряжение между головкой 18 фильтра и стаканом 14 фильтра.
Затем стакан 14 фильтра поворачивают относительно головки 18 фильтра в направлении 66 поворота закрывания вокруг поворотно-вставной оси 30. При этом фиксирующие выступы 48 в зависимости от глубины введения направляются на поверхности 62 поступательного движения или на передних в направлении 66 поворота закрывания скошенных боковых поверхностях фиксирующих уступов 70 мимо фиксирующих уступов 70 в зоны 64 закрывания, что облегчает монтаж.
Если применяется неправильный соединительный патрубок 98, упорная ступенька 120 которого упирается в выступ 94, прежде чем фиксирующие выступы 48 находятся на высоте разрывов между вершинами 72 уступа и поверхностью 62 поступательного движения, то фиксирующие уступы 70 не могут быть преодолены фиксирующими выступами 48, так что не может быть активировано поворотно-вставное соединение 24. Фиксирующие выступы 48 попадают обратно в зоны 60 ввода/вывода, и стакан 14 выдавливается с помощью предварительного напряжения пластинчатой пружины 46 из цилиндрического приемного элемента 26.
На фиг. 5 и 6 показана третья фаза монтажа, в которой фиксирующие вершины 52 фиксирующих выступов 48 и вершины 72 фиксирующих уступов 70 прилегают друг к другу.
В случае, когда фиксирующие вершины 52 при преждевременной остановке действующего снаружи поворотного движения в направлении 66 поворота закрывания еще не преодолели вершины 72 уступов, предварительное напряжение пластинчатой пружины 46 приводит к тому, что фиксирующие выступы 46 направляются на передних в направлении 66 поворота закрывания скошенных боковых поверхностях фиксирующих уступов 70 и попадают обратно в зоны 60 ввода/вывода. Оттуда фиксирующие выступы 48 без сопротивления выдавливаются из зон 60 ввода/вывода. Таким образом, стакан 14 фильтра отделяется от головки 18 фильтра с возможностью простого распознавания.
Таким образом, острая геометрия фиксирующих выступов 48 и фиксирующих уступов 70 предотвращает оставление фиксирующих выступов 48 на фиксирующих уступах 70, откуда они в более поздний момент времени, например, также после длительной работы, могли бы попадать обратно в зоны 60 ввода/вывода и нарушать соединение между головкой 18 фильтра и стаканом 14 фильтра.
Если фиксирующие вершины 52 при преждевременной остановке наружного поворотного движения уже преодолели вершины 72 уступов, то предварительное напряжение пластинчатой пружины 46 приводит к тому, что фиксирующие выступы 48 по передним в направлении 66 поворота закрывания наклонным боковым поверхностям 68 прилегания при закрывании вдавливаются в зоны 64 закрывания.
В показанном на фиг. 7 и 8 конечном положении монтажа жидкостного фильтра 10 фиксирующие выступы 48 зацепляются байонетным образом в зоны 64 закрывания. Фиксирующие стороны 73 фиксирующих выступов 48 прилегают плоско и стабильно к поверхностям 68 прилегания при закрывании. В этом случае фиксирующие выступы 48 видны снаружи в проеме зоны 64 закрывания.
При правильно установленном стакане 14 фильтра с применением фильтрующего элемента 16 с подходящим соединительным патрубком 98 снабженная зубцами торцевая сторона соединительного патрубка 98 упирается в конечном состоянии монтажа в дно поршня 100 дроссельного клапана и прижимает его против действия спиральной пружины 108 к крышке 110 корпуса, так что выпускное отверстие 92 для жидкости и клапанное отверстие 108 для жидкости находятся на одной оси. Обратный/дроссельный клапан 88 открыт в направлении пропускания. За счет изменения осевой длины при различных соединительных патрубках можно задавать для различных фильтрующих элементов различные степени дросселирования для обратного/дроссельного клапана 88.
При применении фильтрующего элемента 16 другой конструкции, который не имеет или имеет другой соединительный патрубок 98, который не подходит для перемещения поршня 100 дроссельного клапана в направлении крышки 110 корпуса, или при неправильном монтаже стакана 14 фильтра, выпускное отверстие 92 для жидкости и клапанное отверстие 102 для жидкости перекрываются слишком мало или совсем не перекрываются, так что уменьшается поток жидкости через выход 22. Это можно распознавать просто и сразу в начале ввода в эксплуатацию жидкостного фильтра 10 по слишком малому или даже отсутствующему потоку жидкости. Таким образом, в обратном/дроссельном клапане 88 комбинируется функция запирания обратного потока жидкости из выхода 22 с дроссельной функцией, в частности, для распознавания ошибок. Кроме того, с помощью функции запирания обратного потока предотвращается холостой ход стороны потребителя, когда потребитель не работает.
Во всех указанных выше примерах выполнения жидкостного фильтра 10 возможны, среди прочего, следующие модификации:
изобретение не ограничивается применением в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств. Их можно применять также в других двигателях внутреннего сгорания, например, также в промышленных двигателях или компрессорах. Изобретение можно также использовать в фильтрах для фильтрации других жидких или газообразных текучих сред.
Стакан 14 фильтра можно монтировать также вместо висящим снизу, также стоящим сверху или наклонно на соответственно ориентированной головке 18 фильтра.
Вместо круглого фильтрующего элемента 16 может быть предусмотрен другой фильтрующий элемент 16, например многоугольный или овальный фильтрующий элемент. Стенка 33 корпуса стакана 14 фильтра может иметь вместо цилиндрической формы также другую форму, например коническую форму.
Фильтрующий элемент 16 может иметь вместо зигзагообразно сложенной фильтрующей среды 74 также по-другому выполненную фильтрующую среду.
Цилиндрический приемный элемент 26 и соединительный цилиндр 28 могут быть выполнены не из литого алюминия также, а из другого материала, например другого металла, пластмассы или комбинированного материала.
Вместо соединительного цилиндра 28 с фиксирующими выступами 48 и цилиндрического приемного элемента 26 с выемками 58 могут быть предусмотрены по меньшей мере два по-другому взаимодействующих фиксирующих конструктивных элемента.
Соединительный цилиндр 28 с фиксирующими выступами 48 может быть соединен вместо стакана 14 фильтра также с головкой 18 фильтра. В этом случае, соответственно, цилиндрический приемный элемент 26 с выемками 58 соединен со стаканом 14 фильтра.
Фиксирующие выступы 48 могут быть расположены вместо соединительного цилиндра 28 также в цилиндрическом приемном элементе 26. Соответственно, в этом случае выемки 58 выполнены в соединительном цилиндре 28.
Может быть также предусмотрено больше или меньше, чем два фиксирующих выступа 48 и/или больше или меньше, чем две выемки 58.
Фиксирующие выступы и соответствующие выемки могут быть не только идентичными, но также различными. Они могут быть также расположены не симметрично относительно поворотно-вставной оси. Таким образом, с помощью положения и/или формы пар фиксирующих выступов/выемок можно задавать ориентацию стакана фильтра на головке фильтра.
Вершины 52 фиксирующих выступов 48 и вершины 72 фиксирующих уступов 70 могут быть не только округленными, но также гранеными.
Вместо пластинчатой пружины 46 можно применять также другой элемент предварительного напряжения, например, спиральную пружину или эластичный элемент, например из пластмассы.
Соединительный патрубок 98 может быть соединен не со средней трубой, а с соответствующей концевой шайбой фильтрующего элемента 16.
Соединительный патрубок 98 может быть выполнен не из полиамида, а из другого материала, например из пластмассы.
1. Фильтр (10) для фильтрации текучих сред, содержащий стакан (14) фильтра, в котором расположен фильтрующий элемент (16), и головку (18) фильтра, которая имеет по меньшей мере один вход (20) для подлежащей фильтрации текучей среды и/или по меньшей мере один выход (22) для фильтрованной текучей среды, при этом головка (18) фильтра и стакан (14) фильтра соединены друг с другом с помощью разъемного поворотно-вставного соединения (24) байонетного типа, и поворотно-вставное соединение (24) имеет по меньшей мере два взаимодействующих друг с другом фиксирующих конструктивных элемента (26, 28), и один из фиксирующих конструктивных элементов (28) соединен со стаканом (14) фильтра и один из фиксирующих конструктивных элементов (26) соединен с головкой (18) фильтра, и по меньшей мере один из фиксирующих конструктивных элементов (28) содержит по меньшей мере один фиксирующий выступ (48), и один из фиксирующих конструктивных элементов (26) содержит по меньшей мере одну взаимодействующую с фиксирующим выступом (48) выемку (58) с зоной (60) ввода/вывода для стыковки и разделения без сопротивления фиксирующего выступа (48) и выемки (58), и с зоной (64) закрывания, в которой фиксирующий выступ (48) зацепляется по типу байонетного соединения, и предусмотрен по меньшей мере один действующий между головкой (18) фильтра и стаканом (14) фильтра элемент (46) предварительного напряжения для реализации предварительного напряжения фиксирующего выступа (48) в выемке (58), отличающийся тем, что выемка (58) между зоной (64) закрывания и зоной (60) ввода/вывода имеет для фиксирующего выступа (48) фиксирующий уступ (70), который на своей взаимодействующей с фиксирующим выступом (48) стороне имеет вершину (72) уступа, и фиксирующий выступ (48) на своей взаимодействующей с фиксирующим уступом (70) стороне имеет фиксирующую вершину (52) так, что фиксирующий выступ (48) при столкновении друг с другом фиксирующей вершины (52) и вершины уступа (72) за счет предварительного напряжения элемента предварительного напряжения скользит на фиксирующем уступе (70) либо в зону (64) закрывания, либо в зону (60) ввода/вывода.
2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что элемент предварительного напряжения имеет пружинный элемент, в частности пластинчатую пружину (46) или спиральную пружину.
3. Фильтр по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что фиксирующий выступ (48) и выемка (58) реализованы в или на окружных стенках стакана (14) фильтра и головки (18) фильтра.
4. Фильтр по п.3, отличающийся тем, что выемка (58) расположена в радиально наружной окружной стенке (26), а область (64) закрывания реализована в виде проема.
5. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что взаимодействующие друг с другом в состоянии окончательного монтажа фильтра (10) стороны (68, 73) фиксирующего выступа (48) и зоны (60) закрывания выполнены ответными друг другу.
6. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что головка (18) фильтра имеет клапан, в частности обратный/дроссельный клапан (88), в частности во входе (20) для текучей среды, и стакан (14) фильтра имеет исполнительный элемент (98) для клапана (88).
7. Фильтр по п.6, отличающийся тем, что исполнительный элемент имеет коаксиальный поворотно-вставной оси (30) поворотно-вставного соединения (24) соединительный патрубок (98), в частности, на средней трубе (80) или концевой шайбе (76) фильтрующего элемента (16), который соединен с внутренним пространством (78) фильтрующего элемента (16), и клапан (88) имеет корпус (90) клапана с коаксиальным поворотно-вставной оси (30) присоединительным патрубком (96), который предназначен для приема соединительного патрубка (98) для приведения в действие клапана (88).
8. Фильтр по п.7, отличающийся тем, что край взаимодействующей с клапаном (88) торцевой стороны соединительного патрубка (98) выполнен с зубцами.
9. Стакан (14) фильтра (10) для фильтрации текучих сред по любому из пп.1-8, который предназначен для приема фильтрующего элемента (16), и который выполнен с возможностью соединения с головкой (18) фильтра с помощью разъемного поворотно-вставного соединения (24) байонетного типа, и который имеет по меньшей мере один фиксирующий конструктивный элемент (28) поворотно-вставного соединения (24), который содержит по меньшей мере один фиксирующий выступ (48) или одну взаимодействующую с фиксирующим выступом головки (18) фильтра выемку с зоной ввода/вывода для стыковки и разделения без сопротивления фиксирующего выступа и выемки и с зоной закрывания, в которой фиксирующий выступ зацепляется по типу байонетного соединения, и имеет участок (44) воздействия по меньшей мере для одного действующего между головкой (18) фильтра и стаканом (14) фильтра элемента (46) предварительного напряжения для реализации предварительного напряжения фиксирующего выступа (48) в выемке, отличающийся тем, что выемка (58) между зоной (64) закрывания и зоной (60) ввода/вывода имеет для фиксирующего выступа (48) фиксирующий уступ (70), который на своей взаимодействующей с фиксирующим выступом (48) стороне имеет вершину (72) уступа, и фиксирующий выступ (48) на своей взаимодействующей с фиксирующим уступом (70) стороне имеет фиксирующую вершину (52).
10. Головка (18) фильтра (10) для фильтрации текучих сред по любому из пп.1-8, которая имеет по меньшей мере один вход (20) для подлежащей фильтрации текучей среды и/или по меньшей мере один выход (22) для фильтрованной текучей среды, и которая предназначена для соединения с помощью разъемного поворотно-вставного соединения (22) байонетного типа со стаканом (14) фильтра, в котором может быть расположен фильтрующий элемент (16), и которая содержит по меньшей мере один фиксирующий выступ или по меньшей мере одну взаимодействующую с фиксирующим выступом (48) стакана (14) фильтра выемку (58) с зоной (60) ввода/вывода для стыковки и разделения без сопротивления фиксирующего выступа (48) и выемки (58) и с зоной (64) закрывания, в которой фиксирующий выступ (48) зацепляется по типу байонетного соединения, и которая имеет участок (56)воздействия по меньшей мере для одного действующего между головкой (18) фильтра и стаканом (10) фильтра элемента (46) предварительного напряжения для реализации предварительного напряжения фиксирующего выступа (48) в выемке (58), отличающаяся тем, что выемка (58) между зоной (64) закрывания и зоной (60) ввода/вывода имеет для фиксирующего выступа (48) фиксирующий уступ (70), который на своей взаимодействующей с фиксирующим выступом (48) стороне имеет вершину (72) уступа, и фиксирующий выступ (48) на своей взаимодействующей с фиксирующим уступом (70) стороне имеет фиксирующую вершину (52).
