Запорный механизм для очистки фильтрующего элемента
Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий элемент содержит трубчатый элемент (26), первую и вторую торцевые крышки (42, 46), причем каждая соединена с противоположным торцом трубчатого элемента (26), фильтрационный материал (50), расположенный вокруг трубчатого элемента (26) и между первой и второй торцевыми крышками, поджимающий элемент, связанный с трубчатым элементом, и удерживающий элемент (34), расположенный на первом торце трубчатого элемента. Удерживающий элемент (34) содержит удерживающий проем, включающий центральный круглый участок и два противоположных поперечных паза, простирающиеся от противоположных сторон центрального круглого участка, два дугообразных опорных сегмента, простирающиеся между противоположными сторонами двух противоположных поперечных пазов, полный выступ, простирающийся на первое осевое расстояние от нижней поверхности одного из двух дугообразных опорных сегментов в окружном положении посередине между двумя противоположными поперечными пазами, неполный выступ, простирающийся на второе осевое расстояние, меньшее, чем первое осевое расстояние, от нижней поверхности другого из двух дугообразных опорных сегментов в окружном положении на противоположной стороне поперечных пазов от полного выступа. Корпусный узел фильтра содержит фильтрующий элемент, корпус (14), способный избирательно соединяться с фильтрующим элементом и отсоединяться от него, и соединительную муфту (86), присоединенную к корпусу (14) и способную попеременно соединять и разъединять фильтрующий элемент с корпусом путем относительного смещения корпуса и фильтрующего элемента. Технический результат: обеспечение надежного соединения. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к фильтрующему элементу, а в частности к запорному механизму для очистки фильтрующего элемента.
Предпосылки создания изобретения
Двигатели, включая дизельные двигатели, двигатели с искровым зажиганием, бензиновые двигатели, двигатели, работающие на газообразном топливе, и другие двигатели внутреннего сгорания, способны работать более эффективно и с большим сроком службы на топливе, из которого удалены загрязняющие вещества. Кроме того, двигатели способны работать с большей эффективностью на топливе, из которого удалены загрязняющие вещества до момента его поступления в систему впрыска или камеру сгорания. С этой целью двигатели оснащаются одной или несколькими системами фильтрации жидкой среды для удаления загрязняющих веществ из масла и/или топлива.
Фильтрующие устройства обычно содержат фильтрующий элемент с фильтрационным материалом для удаления загрязняющих веществ из жидкой среды. Фильтрационный материал со временем способен оказывать сильное сопротивление потоку текучей среды через фильтрационный материал, поскольку захватываемые загрязняющие вещества накапливаются на поверхности или внутри фильтрационного материала. Это приводит к необходимости замены или очистки фильтрационного материала для восстановления эффективности фильтрующего устройства. Кроме того, прежде замены или очистки фильтрационного материала, представляется желательной способность фильтрующего устройства продолжать обеспечивать циркуляцию жидкой среды в жидкостной системе, чтобы двигатель мог работать некоторое время.
При удалении фильтрационного материала обычных фильтрующих устройств для замены или очистки, само действие по удалению из жидкостной системы фильтрующего элемента, фильтрационного материала и любых связанных с ними деталей способно привести к утечке жидкой среды при снятии фильтрационного материала. Например, для некоторых фильтрующих устройств требуется осуществлять слив из корпуса фильтра при удалении фильтрующего элемента. Например, при недостаточной осторожности специалистов по техническому обслуживанию, осуществляющих слив текучей среды в соответствующие емкости, возможен ее розлив. В частности, если жидкостные системы содержат нефтепродукты, например, масло или топливо, то крайне нежелательно подвергать их воздействию окружающую среду. Кроме того, замена или очистка фильтрующего элемента может оказаться особенно неприятной для специалистов по техническому обслуживанию при вытекании жидкой среды из фильтрующего устройства на их руки и одежду. В этой связи представляется желательным создание фильтрующего устройства, которое уменьшает вероятность розлива при замене или очистке фильтрационного материала, и позволяет осуществлять завинчивание и вывинчивание фильтрующего элемента из корпуса фильтра без касания специалистом по техническому обслуживанию фильтрующего элемента.
В патенте США № 8 157 107 B2 («патент ’107»), выданном Вейндорфу 17 апреля 2012 г., описан фильтр, соединенный с корпусом. В частности, в патенте ’107 описывает жидкостный фильтр, имеющий корпус фильтра с дренажным каналом. Фильтрующий элемент, содержащий фильтрационный материал, расположен в корпусе фильтра. Крышка фильтра присоединяется к корпусу фильтра. Крышка фильтра имеет байпасный клапан фильтра для обхода фильтрующего элемента при слишком большой потере давления, возникающей при прохождении жидкой средой фильтрационного материала фильтрующего элемента. Для соединения фильтрующего элемента с крышкой фильтра на крышке фильтра выполнен первый байонетный разъем, а на фильтрующем элементе выполнен второй байонетный разъем. На фильтрующем элементе выполнено двойное концентрическое уплотнение для перекрытия дренажного канала.
Хотя жидкостный фильтр из ’107 патента предназначен для облегчения разъединения фильтрующего элемента с крышкой фильтра недорогим и простым способом, он все еще не способен решить одну или несколько из изложенных выше возможных проблем. Например, двойное концентрическое уплотнение из ’107 патента достаточно сложно и относительно затратно при производстве. Кроме того, компоновка жидкостного фильтра из ’107 патента способна привести к нежелательным разливам при удалении фильтрующего элемента из корпуса фильтра.
Раскрытые ниже фильтрующий элемент и корпусный узел фильтра направлены на преодоление одной или нескольких проблем, изложенных выше.
Краткое изложение существа изобретения
В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, фильтрующий элемент содержит: трубчатый элемент; первую и вторую торцевые крышки, где каждая соединена с противоположным торцом трубчатого элемента; фильтрационный материал, расположенный вокруг трубчатого элемента и между первой и второй торцевыми крышками; поджимающий элемент, связанный с трубчатым элементом, и удерживающий элемент, расположенный на первом торце трубчатого элемента. Удерживающий элемент содержит удерживающий проем, включающий центральный круглый участок и два противоположных поперечных паза, простирающиеся от противоположных сторон центрального круглого участка, и два дугообразных опорных сегмента, простирающиеся между противоположными сторонами двух противоположных поперечных пазов. Полный выступ простирается на первое осевое расстояние от нижней поверхности одного из двух дугообразных опорных сегментов в окружном положении между двумя противоположными поперечными пазами, а неполный выступ простирается на второе осевое расстояние, меньшее, чем первое осевое расстояние, от нижней поверхности другого из двух дугообразных опорных сегментов в окружном положении на противоположной стороне поперечных пазов от полного выступа.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, корпусный узел фильтра содержит: фильтрующий элемент; корпус, способный избирательно соединяться с фильтрующим элементом и отсоединяться от него; и соединительную муфту, присоединенную к корпусу и способную попеременно соединять и разъединять фильтрующий элемент с корпусом путем относительного смещения корпуса и фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент содержит: трубчатый элемент; первую и вторую торцевые крышки; фильтрационный материал, расположенный вокруг трубчатого элемента и между первой и второй торцевыми крышками; поджимающий элемент; и удерживающий элемент, расположенный на первом торце трубчатого элемента. Удерживающий элемент содержит: удерживающий проем, способный вмещать часть соединительной муфты, причем удерживающий проем включает центральный круглый участок и два противоположных поперечных паза, простирающиеся от противоположных сторон центрального круглого участка. Два дугообразных опорных сегмента простираются между противоположными сторонами двух противоположных поперечных пазов, а полный выступ простирается на первое осевое расстояние от нижней поверхности одного из двух дугообразных опорных сегментов в окружном положении между двумя противоположными поперечными пазами, а неполный выступ простирается на второе осевое расстояние, меньшее, чем первое осевое расстояние, от нижней поверхности другого из двух дугообразных опорных сегментов в окружном положении на противоположной стороне поперечных пазов от полного выступа.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления, фильтрующее устройство содержит: корпус; фильтрующий элемент; и соединительную муфту, способную присоединять корпус к фильтрующему элементу. Фильтрующий элемент содержит: удерживающий элемент, расположенный на одном осевом торце фильтрующего элемента; и поджимающий элемент, отстоящий в осевом направлении от удерживающего элемента. Соединительная муфта включает: первую поверхность, перемещаемую в осевом направлении и по окружности при взаимодействии с поджимающим элементом; вторую поверхность, поджимаемую поджимающим элементом до зацепления с удерживающим элементом в первом положении, что позволяет удерживать фильтрующий элемент в корпусе. Вторая поверхность может перемещаться в осевом направлении и по окружности и выходить из зацепления с удерживающим элементом во втором положении, в котором соединительная муфта выходит из зацепления с удерживающим элементом.
Краткое описание рисунков
На рис. 1 представлен вид в перспективе примера осуществления фильтрующего устройства.
На рис. 2 представлен вид в перспективе части примера осуществления, изображенного на рис. 1.
На рис. 3 представлен вид в разрезе сбоку примера осуществления фильтрующего устройства, включающего корпусный узел фильтра и фильтрующий элемент внутри корпусного узла фильтра.
На рис. 4 представлен вид в разрезе сбоку примера осуществления, изображенного на рис. 3, где первый корпус фильтрующего устройства отделен от второго корпуса фильтрующего устройства.
На рис. 5 представлен вид в разрезе сбоку первого корпуса, присоединенного к фильтрующему элементу, изображенному на рис. 4.
На рис. 6 представлен детальный вид в разрезе сбоку нижней части примерного фильтрующего элемента, помещенного во второй корпус, изображенного на рис. 3 и 4.
На рис. 7 представлен вид в перспективе примера осуществления соединительной муфты для соединения первого корпуса с фильтрующим элементом в примерном фильтрующем устройстве, изображенном на рис. 3-5.
На рис. 8 представлен вид в перспективе разреза части удерживающего элемента примерного фильтрующего устройства, изображенного на рис. 3-5.
На рис. 9 представлен детальный вид в перспективе разреза части первого корпуса и фильтрующего элемента, собранного во втором корпусе примерного фильтрующего устройства, изображенного на рис. 3-5.
На рис. 10 представлен увеличенный вид в перспективе разреза корпуса и фильтрующего элемента, изображенного на рис. 3 в первом относительном положении.
На рис. 11 представлен увеличенный вид в перспективе разреза корпуса и фильтрующего элемента, изображенного на рис. 10 во втором относительном положении.
На рис. 12 представлен вид в перспективе примерной соединительной муфты для примерного фильтрующего устройства, изображенного на рис. 3-5.
На рис. 13 представлен вид в плане снизу примерной соединительной муфты в первом положении, относительно удерживающего элемента и корпуса примерного фильтрующего устройства, изображенного на рис. 3-5.
На рис. 14 представлен вид в плане снизу примерной соединительной муфты, изображенной на рис.13, во втором положении, относительно удерживающего элемента и корпуса примерного фильтрующего устройства, изображенного на рис. 3-5.
Подробное описание изобретения
На рис. 1-14 представлены примеры осуществления фильтрующего устройства 10 и его деталей. Фильтрующее устройство 10 может использоваться для фильтрования текучих сред, например, топлива, смазочных материалов, охлаждающих жидкостей и рабочей жидкости в машине. Например, фильтрующее устройство 10 может использоваться в двигателях внутреннего сгорания или гидравлических системах машин, например, любых типах наземных транспортных средств: автомобилях, грузовиках, сельскохозяйственных машинах и/или строительных машинах, например, фронтальных погрузчиках, мини-погрузчиках, бульдозерах, гусеничных тракторах, экскаваторах, грейдерах, шоссейных грузовых автомобилях, внедорожных грузовых автомобилях и/или любых других типах транспортных средств, известных специалисту в данной области техники. Кроме того, двигатели внутреннего сгорания могут приводить в действие любые стационарные машины, например, генераторы для выработки электроэнергии или насосы для перекачивания жидкой среды, например, воды, природного газа или нефти. Двигатель внутреннего сгорания может представлять собой двигатель с искровым зажиганием или дизельный двигатель. Другие типы двигателей могут представлять собой, например, роторные двигатели, газотурбинные двигатели и/или двигатели, работающие на бензине, дизельном топливе, биодизеле, этаноле, метаноле и их смесях.
Примерное фильтрующее устройство 10, изображенное на рис. 1-9, содержит основание 12 фильтра, способное присоединять фильтрующее устройство 10 к машине (например, к двигателю машины), первый корпус 14, избирательно присоединяемый к фильтрующему элементу 16, и второй корпус 18, соединенный с основанием 12 фильтра. В показанном примере осуществления, первый корпус 14 и второй корпус 18 соединяются друг с другом и содержат фильтрующий элемент 16. Например, первый корпус 14 и второй корпус 18 содержат в себя вспомогательные участки 19 с резьбой, способные входить в зацепление друг с другом и скреплять между собой первый и второй корпуса 14 и 18, как показано на рис. 3. Фильтрующее устройство 10 также содержит уплотнительный элемент 20 (например, уплотнительное кольцо) на участках 19 с резьбой для создания жидкостного уплотнения при соединении первого и второго корпуса 14 и 18 между собой.
Примерное основание 12 фильтра содержит приливы 21 (см., например, рис.1), способные вмещать крепежные элементы (не показаны), например, болты для крепления основания 12 фильтра к машине. Как показано на рис. 2, примерный второй корпус 18 содержит входное отверстие 22, способное принимать текучую среду из жидкостной системы машины и обеспечивать жидкостную связь с фильтрующим устройством 10. Примерный второй корпус 18 также содержит выпускное отверстие 23 (см. рис. 3), способное возвращать отфильтрованную жидкую среду в жидкостную систему машины, обеспечивая жидкостную связь между фильтрующим устройством 10 и жидкостной системой. Примерный второй корпус 18 также включает дренажный канал 24 (см. рис. 2-4), способный возвращать жидкую среду в фильтрующее устройство 10 при отделении фильтрующего элемента 16 от второго корпуса 18, как описано ниже более подробно.
Как показано на рис. 3 и 4, примерный фильтрующий элемент 16 фильтрующего устройства 10 соединен с первым корпусом 14 и вмещается во второй корпус 18, образуя корпусный узел фильтра. Фильтрующий элемент 16 удерживается внутри первого корпуса 14 и второго корпуса 18, когда первый корпус 14 соединяется со вторым корпусом 18. Примерный фильтрующий элемент 16 включает трубчатый элемент 26, простирающийся вдоль продольной оси X между первым торцом 28 и вторым торцом 30 и образующий внутреннее пространство 32. Примерный фильтрующий элемент 16 также включает: удерживающий элемент 34, расположенный на первом торце 28 трубчатого элемента 26, причем удерживающий элемент 34 соединен с первым корпусом 14 таким образом, что первый корпус 14 и фильтрующий элемент 16 могут вставляться и удаляться из второго корпуса 18 как единое целое, например, как показано на рис. 4. В примере осуществления, изображенном на рис. 3-5, удерживающий элемент 34 запрессован в первый торец 28 трубчатого элемента 26. На рис. 8 представлен детальный вид в перспективе с нижней стороны удерживающего элемента 34, где «нижняя» сторона удерживающего элемента 34 относится к стороне удерживающего элемента 34, обращенной ко второму корпусу 18 в корпусном узле фильтра.
Как показано на рис. 3-5, примерный фильтрующий элемент 16 также включает элемент 36 седла клапана во внутреннем пространстве 32, образованным трубчатым элементом 26 и расположенным между первым торцом 28 и вторым торцом 30 трубчатого элемента 26. В показанном примере осуществления, элемент 36 седла клапана содержит проем 38 седла клапана, способный обеспечивать жидкостную связь между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и вторым торцом 30 трубчатого элемента 26. Как показано на рис. 3, проем 38 седла клапана способен обеспечивать жидкостное уплотнение с тарельчатым клапаном 40. Например, проем 38 седла клапана может иметь кольцеобразный профиль, внешняя граница 39 которого (например, граница с закругленной кромкой) способна обеспечивать жидкостное уплотнение с тарельчатым клапаном 40.
Примерный фильтрующий элемент 16 также включает в себя первую торцевую крышку 42, связанную с первым торцом 28 трубчатого элемента 26. Первая торцевая крышка 42 содержит отверстие 44 первой торцевой крышки, способное обеспечивать жидкостную связь через первый торец 28 трубчатого элемента 26. Например, первая торцевая крышка 42 может включать кольцевую перегородку 45, ортогональную (например, перпендикулярную) относительно продольной оси X трубчатого элемента 26 и соединенную с первым торцом 28 трубчатого элемента 26. Кольцевая перегородка 45 образует отверстие 44 первой торцевой крышки. Первая торцевая крышка 42 может изготавливаться из пластмассы, металла и/или подобных материалов. В показанном примере осуществления, фильтрующий элемент 16 также содержит вторую торцевую крышку 46, соединенную со вторым торцом 30 трубчатого элемента 26. Вторая торцевая крышка 46 содержит отверстие 48 второй торцевой крышки, способное обеспечивать жидкостную связь между внутренним пространством 32 трубчатого элемента 26 т вторым корпусом 18. Вторая торцевая крышка 46 может изготавливаться из пластмассы, металла и/или подобных материалов.
Примерный фильтрующий элемент 16 также включает фильтрационный материал 50, выполненный вокруг трубчатого элемента 26 и между первой и второй торцевыми крышками 42 и 46. Фильтрационный материал 50 способен улавливать загрязняющие вещества в текучей среде, проходящей через фильтрующее устройство 10. Фильтрационный материал 50 может представлять собой любой тип фильтрационного материала, известный специалистам в отрасли техники к которой относится данное изобретение, например, поролон, сетка, бумага (например, гофрированный или складчатый бумажный фильтр) и их комбинации. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрационный материал 50 может представлять собой материал коалесцирующего типа, предназначенный для отделения первой текучей среды от второй текучей среды, имеющей другие характеристики по сравнению с первой текучей средой (например, вода из топлива), таким образом, что любая из первой текучей среды и второй текучей среды слипается в капельки при прохождении через материал коалесцирующего типа так, что капли первой текучей среды образуются на нижней по потоку поверхности материала коалесцирующего типа. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрационный материал 50 может представлять собой материал барьерного типа, способный отделять первую текучую среду от второй текучей среды до того, как текучая среда пройдет сквозь материал барьерного типа таким образом, что капли первой жидкой среды образуются на верхней по потоку поверхности материала барьерного типа, а вторая жидкая среда проходит сквозь материал барьерного типа. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрационный материал 50 может содержать комбинации из вышеупомянутых типов материалов.
В примере осуществления, изображенном на рис. 1-9, жидкость для фильтрации с помощью фильтрующего устройства 10 поступает в фильтрующее устройство 10 через входное отверстие 22 второго корпуса 18, которое находится в жидкостной связи с жидкостной системой соответствующей машины. Жидкая среда, поступающая в фильтрующее устройство 10 через входное отверстие 22 течет вокруг внешней поверхности 52 фильтрационного материала 50 и с внешней поверхности 52 поступает в фильтрационный материал 50. Трубчатый элемент 26 содержит несколько отверстий 54 трубчатого элемента, простирающихся в радиальном направлении между внутренней периферийной поверхностью трубчатого элемента 26 и внешней периферийной поверхностью трубчатого элемента 25, образующих жидкостную связь между фильтрационным материалом 50 и внутренним пространством 32 трубчатого элемента 26. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, отверстия 54 трубчатого элемента находятся между элементом 36 седла клапана и вторым торцом 30 трубчатого элемента 26. Из жидкой среды, протекающей сквозь фильтрационный материал 50, удаляются загрязняющие вещества, например, взвешенные частицы и/или жидкие среды, отличные от фильтруемой жидкой среды. При протекании сквозь фильтрационный материал 50 отфильтрованная жидкая среда через отверстия 54 трубчатого элемента, по направлению радиально внутрь, попадает во внутреннее пространство 32. Внутреннее пространство 32 находится в жидкостной связи с выпускным отверстием 23 второго корпуса 18 и после поступления в выпускное отверстие 23 текучая среда покидает фильтровальное устройство 10 и возвращается в жидкостную систему машины.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, например, представленными на рис. 3 и 4, вторая торцевая крышка 46 соединяется со вторым торцом 30 трубчатого элемента 26 и фильтрационным материалом 50. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, вторая торцевая крышка 46 способна обеспечивать жидкостное уплотнение между фильтрующим элементом 16 и дренажным каналом 24 во втором корпусе 18, так что при отделении фильтрующего элемента 16 от второго корпуса 18 текучая среда из фильтрующего элемента 16 перетекает в дренажный канал 24 второго корпуса 18. Например, как показано на рис. 3-5, примерная вторая торцевая крышка 46 содержит кольцеобразную перегородку 56, ортогональную (например, перпендикулярную) относительно продольной оси X трубчатого элемента 26 и кольцеобразный экран 58, простирающийся ортогонально (например, перпендикулярно) относительно кольцеобразной перегородки 56 в направлении противоположном фильтрационному материалу 50. Примерная кольцеобразная перегородка 56 второй торцевой крышки 46 образует отверстие 48 второй торцевой крышки. Примерный кольцеобразный экран 58 включает кольцеобразную выемку 60, обращенную, например, радиально наружу относительно кольцеобразного экрана 58. Представленный пример осуществления включает уплотнительный элемент 62 (например, уплотнительное кольцо), вмещенный в кольцеобразную выемку 60. Как показано на рис. 3, 4 и 6, примерный второй корпус 18 включает кольцеобразную поверхность 64 уплотнения, направленную радиально внутрь и образующую поверхность в которую упирается уплотнительный элемент 62, создавая жидкостное уплотнение после окончательного размещения фильтрующего элемента 16 во втором корпусе 18. Как показано на рис. 4, после извлечения фильтрующего элемента 16 из второго корпуса 18, уплотнительный элемент 62 отсоединяется от поверхности 64 уплотнения и позволяет жидкой среде стекать из фильтрующего элемента 16 в дренажный канал 24 второго корпуса 18.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрующее устройство 10 дополнительно включает трубчатую направляющую 66, связанную (например, соединенную) со вторым корпусом 18 таким образом, что трубчатая направляющая 66 образует жидкостную связь между трубчатым элементом 26 и выпускным отверстием 23 через несколько отверстий 67 трубчатой направляющей, простирающейся в радиальном направлении между внутренней периферийной поверхностью трубчатой направляющей 66 и внешней периферийной поверхностью трубчатой направляющей 66, образуя жидкостную связь между фильтрационным материалом 50 и внутренним пространством 32 трубчатого элемента 26, например, как показано на рис. 2. Как показано на рис. 3 и 4, примерная трубчатая направляющая 66 образует канал 68 жидкостной связи с отверстиями 67 трубчатой направляющей, простирающийся вдоль продольной оси G, совпадающей (например, коллинеарной) с продольной осью X трубчатого элемента 26 (см. рис. 3 и 4). Примерный второй корпус 18 включает кольцеобразную выемку 70, примыкающую к выпускному отверстию 23, способную вмещать торец трубчатой направляющей 66. Например, выемка 70 может иметь внутреннюю резьбу 72, способную входить в зацепление с внешней резьбой 74 на торце трубчатой направляющей 66, примыкающей к выпускному отверстию 23, как показано на рис. 3 и 4. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, трубчатая направляющая 66 выполняется за одно целое со вторым корпусом 18 (например, формованием, литьем и/или машинной обработкой) с образованием единой структуры.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, трубчатый элемент 26 фильтрующего элемента 16 вмещает, по меньшей мере, часть трубчатой направляющей 66. Например, трубчатая направляющая 66 может вставляться внутрь трубчатого элемента 26, как показано на рис. 3. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, между трубчатой направляющей 66 и фильтрующим элементом 16 выполнено жидкостное уплотнение 76, например, как показано на рис. 4 и 6. В показанном примере осуществления, радиально внешняя периферийная поверхность торца трубчатой направляющей 66, примыкающая ко второй торцевой крышке 46, включает: кольцеобразную выемку 78, обращенную радиально наружу; и уплотнительный элемент 80 (например, уплотнительное кольцо), вмещенный в выемку 78. В данном примере осуществления, жидкостное уплотнение 76 выполнено между обращенной внутрь радиальной поверхностью второй торцевой крышки 18 фильтрующего элемента 16 и трубчатой направляющей 66, например, как показано на рис. 4 и 6. Жидкостное уплотнение 76 служит для предотвращения попадания текучей среды в трубчатый элемент 26 и/или трубчатую направляющую 66 без предварительного прохождения через фильтрационный материал 50, за исключением случаев, указанных ниже.
Примерное фильтрующее устройство 10 дополнительно включает байпасный клапан 82, соединенный с трубчатой направляющей 66, как показано на рис. 3 и 4, причем байпасный клапан 82 включает: тарельчатый клапан 40, способный перемещаться между первым положением, в котором тарельчатый клапан 40 создает жидкостное уплотнение между тарельчатым клапаном 40 и отверстием 38 седла клапана элемента 36 седла клапана (например, как показано на рис. 3) и вторым положением, в котором образует жидкостную связь между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и выходным отверстием 23 второго корпуса 18 через отверстие 38 седла клапана и трубчатую направляющую 66. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, байпасный клапан 82 дополнительно включает поджимающий элемент 84, соединенный с тарельчатым клапаном 40 и трубчатой направляющей 66 и способный прижимать тарельчатый клапан 40 к отверстию 38 седла клапана. Например, поджимающий элемент 84 может представлять собой спиральную пружину (как показано) или любой другой тип прижимающего устройства, способного создавать прижимающее усилие к тарельчатому клапану 40.
Как показано на рис. 3 и 4, примерный байпасный клапан 82 выполнен таким образом, что по достижении текучей средой порогового давления на первом торце 28 трубчатого элемента 26, тарельчатый клапан 40 смещается во второе положение и создает жидкостную связь между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и выпускным отверстием 23 второго корпуса 18. Данная примерная компоновка представляется полезной, например, когда фильтрационный материал 50 создает достаточное сопротивление потоку между внешней поверхностью 52 и отверстиями 54 трубчатого элемента с получением порогового давления на первом торце 28 трубчатого элемента 26. Данное сопротивление потоку возникает при накоплении на фильтрационном материале 50 достаточного количества загрязняющих веществ (например, захваченных взвешенных частиц), препятствующих прохождению потока через фильтрационный материал 50. В этом случае, в результате достижения порогового давления, усилие на тарельчатом клапане 40 преодолевает прижимающее усилие поджимающего элемента 84 и смещает тарельчатый клапан 40 во второе положение, открывает байпасный клапан 82, и предотвращает прерывание потока жидкой среды через фильтрующее устройство 10 и жидкостную систему машины. Это позволяет частично устранять или предотвращать повреждение машины, соединенной с жидкостной системой, до момента очистки или замены фильтрационного материала 50 и восстановления потока через фильтрационный материал 50.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрующее устройство 10 включает соединительную муфту 86, способную соединять фильтрующий элемент 16 с первым корпусом 14. В одном варианте осуществления, соединительная муфта 86 выполняется способной соединять фильтрующий элемент 16 с первым корпусом 14 посредством удерживающего элемента 34, как изображено на рис. 3-5, 7, 8 и 10-15. Например, первый корпус 14 может содержать выступ 88, который после сборки первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16, простирается в направлении фильтрующего элемента 16. Выступ 88 содержит гнездо 90, способное входить в зацепление с крепежным элементом 92, который соединяет соединительную муфту 86 с выступом 88 первого корпуса 14. Например, гнездо 90 и крепежный элемент 92 могут иметь соответствующую резьбу для входа в зацепление друг с другом. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, крепежный элемент 92 может представлять собой винт или аналогичный крепежный элемент.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, как показано на рис.7, примерная соединительная муфта 86 имеет трубчатое тело 94, например, с круговым поперечным сечением. Трубчатое тело 94 простирается вдоль продольной оси B, а после сборки фильтрующего устройства 10, продольная ось B трубчатого тела 94 совпадает (например, становится коллинеарной) с продольной осью X трубчатого элемента 26 фильтрующего элемента 16, например, как показано на рис. 3 и 4. Соединительная муфта 86 также содержит торец 114, имеющий профиль усеченного конуса и выступающие в поперечном направлении выступы 102, проходящие в радиальном направлении наружу относительно продольной оси B, примыкающей к концу большего диаметра торца 114, имеющего профиль усеченного конуса. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, например, как изображено на рис. 7, торец трубчатого тела 94 соединительной муфты 86, противоположный торцу 114, имеющему профиль усеченного конуса, может включать прорези 118 (например, зубчатые прорези) для зацепления с выступом 88 первого корпуса 14. Например, при сцеплении соединительной муфты 86 с первым корпусом 14, прорези 118 соединительной муфты 86 могут плотно прилегать к выступу 88 или могут входить в зацепление с соответствующими прорезями в выступе 88.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, соединительная муфта 86 и удерживающий элемент 34 выполнены таким образом, что первый корпус 14 фильтра способен соединяться и отсоединяться от фильтрующего элемента 16 путем вращения соединительной муфты 86 и удерживающего элемента 34 относительно друг друга менее чем на полный оборот. В некоторых примерных вариантах осуществления, удерживающий элемент 34 может запрессовываться или соединяться другим способом с первым торцом 28 трубчатого элемента 26 так, что при вращении соединительной муфты 86 относительно удерживающего элемента 34 также осуществляется вращение первого корпуса 14 относительно трубчатого элемента 26 и фильтрующего элемента 16. Например, как показано на рис. 8, удерживающий элемент 34 содержит удерживающий проем 96, способный вмещать соединительную муфту 86. В показанном примере осуществления, удерживающий проем 96 включает центральный круглый участок 98 и два противоположных поперечных паза 100, простирающиеся радиально наружу от круглого участка 98. Как показано на рис.7, примерная соединительная муфта 86 включает, по меньшей мере, один выступающий в поперечном направлении выступ 102, (например, два противоположных выступа), простирающийся от трубчатого тела 94 в ортогональном направлении (например, перпендикулярно) к продольной оси B трубчатого тела 94. Выступающие в поперечном направлении выступы 102 способны проходить через простирающиеся в поперечном направлении пазы 100 удерживающего проема 96 после прохождения торца 114, имеющего профиль усеченного конуса, тела 94 соединительной муфты 86 через круглый участок 98 удерживающего проема 96.
Как показано на рис. 8, удерживающий элемент 34 включает два дугообразных опорных сегмента 110, которые образуют центральный круглый участок 98 и простирающиеся в поперечном направлении пазы 100 удерживающего проема 96. Каждый из дугообразных опорных сегментов 110 может простираться между противоположными сторонами двух простирающихся в поперечном направлении пазов 100. Дугообразные опорные сегменты 110 также простираются радиально внутрь от внешней периферийной стенки 103 удерживающего элемента 34. Дугообразные опорные сегменты 110 способны препятствовать осевому перемещению выступающих в поперечном направлении выступов 102 соединительной муфты 86, когда торец 114, имеющий профиль усеченного конуса и выступающие в поперечном направлении выступы 102 вставлены через удерживающий проем 96, а соединительная муфта 86 повернута таким образом, что выступы 102 располагаются, по меньшей мере, частично ниже нижней поверхности 105 дугообразных опорных сегментов 110. Полный выступ 220 простирается радиально внутрь от внешней стенки 103 удерживающего элемента 34, а в осевом направлении вдоль радиально внутренней периферийной поверхности внешней стенки 103 на первое осевое расстояние от нижней поверхности 105 одного из двух дугообразных опорных сегментов 110. В примерном варианте осуществления, изображенном на рис. 8, полный выступ 220 может располагаться примерно посередине между двумя противоположными простирающимися в поперечном направлении пазами 100, хотя в альтернативных вариантах осуществления полный выступ 220 может располагаться в других местах по окружности вдоль внутренней периферийной поверхности внешней стенки 103.
Неполный выступ 222 может выступать в радиальном направлении внутрь от внешней стенки 103 и простираться в осевом направлении вдоль радиально внутренней периферийной поверхности внешней стенки 103 на второе осевое расстояние, меньшее, чем первое осевое расстояние. Неполный выступ 222 может простираться от нижней поверхности 105 другого из двух дугообразных опорных сегментов 110 примерно посередине между двумя противоположными простирающимися в поперечном направлении пазами 100 на противоположной стороне поперечных пазов 100 от полного выступа 220. В альтернативных вариантах осуществления, неполный выступ 222 может располагаться в других местах по окружности вдоль внутренней периферийной поверхности внешней стенки 103. Как показано на рис. 8, полный выступ 220 имеет треугольный профиль поперечного разреза в осевом направлении и может простираться, по существу, на все осевое расстояние от нижней поверхности 105 одного дугообразного опорного сегмента 110 до осевого торца внешней периферийной стенки 103 соединительной муфты 34. Неполный выступ 222 также может иметь треугольный профиль поперечного разреза в осевом направлении и может простираться в осевом направлении от нижней поверхности 105 другого дугообразного опорного сегмента 110 на осевое расстояние, которое меньше осевой длины полного выступа 220. Треугольный профиль поперечного разреза в осевом направлении у полного выступа 220 и у неполного выступа 222 выполняется таким образом, что противоположные боковые кромки противоположных выступающих в поперечном направлении выступов 102 соединительной муфты 86 располагаются на одной поверхности полного выступа 220 и на одной поверхности неполного выступа 222, предотвращая тем самым вращение соединительной муфты 86 в любом направлении по окружности. Осевая длина полного выступа 220 может выполняться таким образом, что выступающие в поперечном направлении выступы 102 соединительной муфты 86 не смогут перемещаться в осевом направлении мимо полного выступа 220. Поэтому полный выступ 220 способен ограничить предел угла поворота соединительной муфты 86 менее чем до 180 градусов. Более короткая осевая длина неполного выступа 222 позволяет соединительной муфте 86 и выступающим в поперечном направлении выступам 102 достаточно далеко вставляться через удерживающий проем 96 и позволять выступам 102 отходить от неполного выступа 222. В результате, относительные размеры и положения соединительной муфты 86 и удерживающего элемента 34 позволяют осуществлять вращение соединительной муфты 86 и выступов 102 мимо нижней осевой поверхности неполного выступа 222, и прекращать вращение соединительной муфты 86, когда выступы 102 взаимодействуют с противоположными сторонами полного выступа 220.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, удерживающий элемент 34 может соединяться с первым торцом 28 трубчатого элемента 26. Удерживающий элемент 34 может запрессовываться в первый торец 28 трубчатого элемента 26, как изображено на рис. 8. В различных альтернативных вариантах осуществления, удерживающий элемент 34 может выполняться как единое целое с трубчатым элементом 26. В показанном примере осуществления, удерживающий элемент 34 содержит дугообразные опорные сегменты 110, образующие удерживающий проем 96. Внутренний диаметр 104 дугообразных опорных сегментов 110, по меньшей мере, частично образует центральный круглый участок 98 удерживающего проема 96, а поперечные пазы 100 могут выполняться между кольцеобразными торцами дугообразных опорных сегментов 110.
В соответствии с показанным примером осуществления, во время сборки соединительная муфта 86 ориентируется по окружности таким образом, что выступающие в поперечном направлении выступы 102 совпадают с простирающимися в поперечном направлении пазами 100 удерживающего проема 96, а торец 114, имеющий профиль усеченного конуса, и выступы 102 соединительной муфты 86, вставляются сквозь удерживающий проем 96. Сразу после вставки соединительной муфты 86 в удерживающий проем 96 на величину, достаточную чтобы выступы 102 отошли от неполного выступа 222, соединительная муфта 86 может поворачиваться и переориентироваться по окружности до тех пор, пока выступающий в поперечном направлении выступ 102 не будет остановлен полным выступом 220. В этот момент один или несколько выступов 102 (примерном варианте осуществления, на рисунках показаны два) располагаются ниже нижней поверхности 105 дугообразных опорных сегментов 110. В данном примере осуществления, соединительная муфта 86 и удерживающий элемент 34 выполнены таким образом, что первый корпус 14 способен соединяться и отсоединяться от фильтрующего элемента 16 путем вставки или удаления торца 114, имеющего профиль усеченного конуса, и выступов 102 соединительной муфты 86 через удерживающий проем 96, а затем вращения соединительной муфты 86 и удерживающего элемента 34 относительно друг друга менее чем на полный оборот (например, на четверть оборота). В этом примере осуществления, первый корпус 14 соединяется и отсоединяется от фильтрующего элемента 16 без использования инструментов.
Как показано на рис. 3-5 и 9, примерный фильтрующий элемент 16 содержит поджимающий элемент 112 во внутреннем пространстве 32 трубчатого элемента 26 и между элементом 36 седла клапана и удерживающим элементом 34. Примерное трубчатое тело 94 соединительной муфты 86 имеет внешнюю поверхность с торцом 114, имеющим профиль усеченного конуса, способным входить в зацепление с поджимающим элементом 112. Внешняя коническая поверхность торца 114, имеющего профиль усеченного конуса, выполняется с возможностью перемещения в осевом и окружном направлении при взаимодействии со смещающим элементом 112. Смещающий элемент 112 способен смещать соединительную муфту 86 по направлению к первому торцу 28 трубчатого элемента 26, когда торец 114, имеющий профиль усеченного конуса, соединительной муфты 86 пройдет через удерживающий проем 96 на величину, достаточную, для выступающих в поперечном направлении выступов 102 трубчатого тела 94, чтобы также отойти от дугообразных опорных сегментов 110 удерживающего элемента 34. Торец 114, имеющий профиль усеченного конуса, и выступающие в поперечном направлении выступы 102 соединительной муфты 86 проходят через удерживающий проем 96, а торец 114, имеющий профиль усеченного конуса, прижимается к смещающему элементу 112 до тех пор, пока выступы 102 не переместятся в осевом направлении мимо неполного выступа 222, и в этом месте соединительная муфта 86 может поворачиваться в любом направлении до тех пор, пока один из выступов 102 не будет остановлен полным выступом 220. В положении соединительной муфты 86, когда кромка на одной стороне одного выступающего в поперечном направлении выступа 102 прилегает к полному выступу 220, то другой выступающий в поперечном направлении выступ 102 может находиться в таком положении относительно неполного выступа 222, что усилие смещения смещающего элемента 112 способно перемещать соединительную муфту 86 по оси в направлении первого торца 28 трубчатого элемента 26 до тех пор, пока выступающие в поперечном направлении выступы 102 не упрутся в нижние поверхности 105 дугообразных опорных сегментов 110. Неполный выступ 222 затем способен взаимодействовать с боковой кромкой одного выступающего в поперечном направлении выступа 102, которая противоположна боковой кромке другого выступа 102, упираясь в полный выступ 220, тем самым предотвращая вращение соединительной муфты 86 относительно удерживающего элемента 34. Поскольку выступающие в поперечном направлении выступы 102 введены в зацепление с нижними поверхностями 105 дугообразных опорных сегментов 110 и не способны вращаться относительно удерживающего элемента 34 из-за полного выступа 220 и неполного выступа 222, то фильтрующий элемент 16 удерживается в первом корпусе 14 фильтра, поскольку первый корпус 14 фильтра вывинчивается из второго корпуса 18 фильтра.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, поджимающий элемент 112 способен образовывать жидкостную связь между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и отверстием 38 седла клапана. В примерах осуществления, показанных на рис. 3-5 и 9, примерный поджимающий элемент 112 содержит несколько упругих пальцеобразных элементов 116, способных взаимодействовать с торцом 114, имеющим профиль усеченного конуса, трубчатого тела 94 и поджимать соединительную муфту 86 в направлении удерживающего элемента 34 таким образом, что выступающие в поперечном направлении выступы 102 соединительной муфты 86 упираются в нижние поверхности 105 дугообразных опорных сегментов 110. Примерные упругие пальцеобразные элементы 116 способны образовывать жидкостную связь между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и отверстием 38 седла клапана. Данная примерная компоновка позволяет текучей среде перетекать между упругими пальцеобразными элементами 116 через отверстие 38 седла клапана и через трубчатый элемент 26 в выпускное отверстие 23 при перемещении тарельчатого клапана 40 в байпасном клапане 82 во второе (открытое) положение.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, первый корпус 14 отсоединяется от фильтрующего элемента 16 путем сжимания навстречу друг другу первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16, с целью преодоления усилия поджимающего элемента 112, до тех пор, пока выступающие в поперечном направлении выступы 102 соединительной муфты 86 не освободят неполный выступ 222, выступающий от нижней поверхности 105 одного из дугообразных опорных сегментов 110. Как только выступающие в поперечном направлении выступы 102 освободят неполный выступ 222, соединительную муфту 86 можно поворачивать и повторно ориентировать по окружности таким образом, что выступы 102 совпадут с простирающимися в поперечном направлении пазами 100 удерживающего проема 96 и соединительная муфта 86 может быть удалена из удерживающего проема 96 удерживающего элемента 34. Поскольку соединительная муфта 86 соединена с первым корпусом 14, то при отделении соединительной муфты 86 от удерживающего элемента 34 и первый корпус 14 отделяется от фильтрующего элемента 16. Затем новый или восстановленный фильтрующий элемент 16 соединяется с первым корпусом 14 и осуществляется сборка первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16 со вторым корпусом 18. В этом примере осуществления, первый корпус 14 отделяется от использованного фильтрующего элемента 16 посредством поворота первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16 (например, на четверть оборота) относительно друг друга и разделения первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, первый корпус 14 и фильтрующий элемент 16 могут отделяться от второго корпуса 18 без каких либо операций с фильтрующим элементом 16. Зацепление по окружности сторон выступающих в поперечном направлении выступов 102 с полным выступом 220 и неполным выступом 222, когда усилие смещения смещающего элемента 112 прижимает выступы 102 соединительной муфты 86 к нижней поверхности 105 дугообразных опорных сегментов 110, предотвращает поворот соединительной муфты 86 относительно удерживающего элемента 34 при сборке и разборке первого корпуса 14 фильтра и второго корпуса 18.
Промышленное применение
Фильтрующее устройство, в соответствии с настоящим изобретением, представляется полезным для фильтрации жидких сред в различных машинах, включая силовые установки, системы охлаждения, гидравлические системы и/или системы кондиционирования воздуха. Например, подача текучей среды в фильтрующее устройство 10 может осуществляться по трубопроводу текучей среды, фильтроваться в фильтрующем устройстве 10 и повторно подаваться по трубопроводу в жидкостную систему. Например, текучая среда, подлежащая фильтрованию, может поступать в фильтрующее устройство 10 через входное отверстие 22 во втором корпусе 18; проходить через фильтрационный материал 50 фильтрующего элемента 16, где из текучей среды удаляются загрязняющие вещества; через отверстия 54 трубчатого элемента и через отверстия 67 трубчатой направляющей во внутреннее пространство 32 трубчатого элемента 26; покидать фильтрующее устройство 10 через выпускное отверстие 23 во втором корпусе 18 и возвращаться обратно в жидкостную систему.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, корпусный узел фильтра фильтрующего устройства 10 упрощает удаление фильтрующего элемента 16 из фильтрующего устройства 10, не приводя к существенному розливу жидкой среды из фильтрующего устройства 10. Например, как описано в отношении примера осуществления, изображенного на рис. 1-14, после отделения фильтрующего элемента 16 от второго корпуса 18, уплотнительный элемент 62 второй торцевой крышки 46 отсоединяется от поверхности 64 уплотнения второго корпуса 18, позволяя жидкой среде в фильтрующем элементе 16 стекать из фильтрующего элемента 16 в дренажный канал 24 второго корпуса 18, который возвращает обратно дренированную текучую среду в жидкостную систему.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления первый корпус 14 может избирательно присоединяться к фильтрующему элементу 16, например, как описано выше в отношении примеров осуществления, изображенных на рис. 1-14. В соответствии с такими вариантами осуществления, специалисту по техническому обслуживанию не нужно удалять фильтрующий элемент 16 из второго корпуса 18 и при этом пачкать руки текучей средой из фильтрующего устройства 10, поскольку специалист может снять фильтрующий элемент 16 путем удержания первого корпуса 14, так как первый корпус 14 соединен с фильтрующим элементом 16 с помощью соединительной муфты 86. Фильтрующий элемент 16 включает: трубчатый элемент 26; первую торцевую крышку 42; вторую торцевую крышку 46; и фильтрационный материал 50, расположенный вокруг трубчатого элемента 26 и между первой и второй торцевыми крышками 42 и 46. Трубчатый элемент 26 может соединяться или выполняться как единое целое с удерживающим элементом 34 и смещающим элементом 112. В некоторых вариантах осуществления, удерживающий элемент 34 может запрессовываться в первый торец 28 трубчатого элемента 26, а смещающий элемент 112 может выполняться за одно целое с трубчатым элементом 26 или иным образом соединяться с ним, отстоять в осевом направлении ко второму торцу 30 трубчатого элемента 26 от первого торца 28 и простираться в радиальном направлении в центр трубчатого элемента 26. Смещающий элемент 112 может содержать простирающиеся в осевом направлении упругие пальцеобразные элементы 116, выполненные способными взаимодействовать с внешней конической поверхностью торца 114, имеющего профиль усеченного конуса, соединительной муфты 86, когда торец 114, имеющий профиль усеченного конуса и выступающие в поперечном направлении выступы 102 соединительной муфты 86 проходят через удерживающий проем 96 удерживающего элемента 34. Удерживающий проем 96 удерживающего элемента 34 образуется двумя дугообразными опорными сегментами 110, простирающимися радиально внутрь от внешней периферийной стенки 103 удерживающего элемента 34. Центральный круглый участок 98 удерживающего проема 96 выполняется способным пропускать торец 114, имеющий профиль усеченного конуса, соединительной муфты 86, а простирающиеся в поперечном направлении пазы 100 удерживающего проема 96 выполняются способными пропускать выступающие в поперечном направлении выступы 102 соединительной муфты 86. Полный выступ 220 и неполный выступ 222, простирающиеся в осевом направлении под нижней поверхностью 105 дугообразных опорных сегментов 110 удерживающего элемента 34, обеспечивают избирательное зацепление и разъединение соединительной муфты 86 с фильтрующим элементом 16. Усилие смещения поджимающего элемента 112 на торец 114, имеющий профиль усеченного элемента, соединительной муфты 86 прижимает выступающие в поперечном направлении выступы 102 соединительной муфты 86 к нижним поверхностям 105 дугообразных опорных сегментов 110 удерживающего элемента 34, а полный выступ 220 и неполный выступ 222 вместе предотвращают поворот соединительной муфты 86 относительно удерживающего элемента 34 при сборке и разборке первого корпуса 14 фильтра и второго корпуса 18.
После отсоединения и извлечения первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16 из второго корпуса 18 первый корпус 14 может быть отделен от фильтрующего элемента 16, без каких либо операций с грязным фильтрующим элементом 16. Процесс отделения первого корпуса 14 от фильтрующего элемента 16 включает удержание второй торцевой крышки 46 фильтрующего элемента 16 и приложение осевого усилия к первому корпусу 14 для совместного сжатия первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16. Осевое усилие на первом корпусе 14 передается на соединительную муфту 86 и тем самым преодолевается усилие смещения смещающего элемента 112 на торце 114, имеющем профиль усеченного конуса, соединительной муфты 86, прикрепленной к первому корпусу 14. При сохранении осевого усилия на первом корпусе 14, первый корпус 14 и фильтрующий элемент 16 могут поворачиваться по окружности на четверть оборота относительно друг друга. Сжатие первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16 прижимает торец 114, имеющий профиль усеченного конуса, соединительной муфты 86 к простирающимся в осевом направлении упругим пальцеобразным элементам 116 смещающего элемента 112, что позволяет перемещать соединительную муфту 86 дальше через удерживающий проем 96 удерживающего элемента 34. В результате этого относительного осевого перемещения между соединительной муфтой 86 и удерживающим элементом 34, выступающие в поперечном направлении выступы 102 соединительной муфты 86 перемещаются в осевом направлении мимо неполного выступа 222, простирающегося от нижней поверхности 105 дугообразного опорного сегмента 110. Затем соединительная муфта 86 может поворачиваться относительно удерживающего элемента 34 до тех пор, пока выступающие в поперечном направлении выступы 102 соединительной муфты 86 не совместятся с пазами 100 удерживающего элемента 34. В этом положении первый корпус 14 и присоединенная соединительная муфта 86 могут отсоединяться от фильтрующего элемента 16. Первый корпус 14 и фильтрующий элемент 16 затем помещаются в мешок или емкость и первый корпус 14 отделятся от фильтрующего элемента 16 описанным выше способом. Затем новый или восстановленный фильтрующий элемент 16 соединяется с первым корпусом 14 и осуществляется сборка первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16 со вторым корпусом 18. В этом примерном варианте, фильтрующий элемент 16 заменяется без существенного розлива жидкой среды из фильтрующего устройства 10 во время удаления фильтрующего элемента 16 и без каких либо операций с грязным фильтрующим элементом, что защищает окружающую среду и упрощает техническое обслуживание.
Специалистам в данной области техники очевидно, что возможно осуществление различных модификаций и вариаций в отношении описанного примерного фильтрующего устройства и корпусного узла фильтра. Другие варианты осуществления изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники после рассмотрения описания и практики использования раскрытых примеров. Предполагается, что описание и примеры следует рассматривать только в качестве иллюстративных, а действительный объем изобретения указывается в следующей формуле изобретения и ее эквивалентах.
1. Фильтрующий элемент (16), содержащий:
трубчатый элемент (26);
первую и вторую торцевые крышки (42, 46), причем каждая соединена с противоположным торцом трубчатого элемента (26);
фильтрационный материал (50), расположенный вокруг трубчатого элемента (26) и между первой и второй торцевыми крышками;
поджимающий элемент (112), связанный с трубчатым элементом (26); и
удерживающий элемент (34), расположенный на первом торце (28) трубчатого элемента (26), причем удерживающий элемент (34) содержит:
удерживающий проем (96), включающий центральный круглый участок (98) и два противоположных поперечных паза (100), простирающиеся от противоположных сторон центрального круглого участка (98);
два дугообразных опорных сегмента (110), простирающиеся между противоположными сторонами двух противоположных поперечных пазов (100);
полный выступ (220), простирающийся на первое осевое расстояние от нижней поверхности (105) одного из двух дугообразных опорных сегментов (110) в окружном положении посередине между двумя противоположными поперечными пазами (100); и
неполный выступ (222), простирающийся на второе осевое расстояние, меньшее, чем первое осевое расстояние, от нижней поверхности (105) другого из двух дугообразных опорных сегментов (110) в окружном положении на противоположной стороне поперечных пазов (100) от полного выступа (220).
2. Фильтрующий элемент (16) по п. 1, в котором полный выступ (220) имеет треугольный профиль поперечного разреза в осевом направлении.
3. Фильтрующий элемент (16) по п. 2, в котором неполный выступ (222) имеет треугольный профиль поперечного разреза в осевом направлении.
4. Фильтрующий элемент (16) по п. 1, в котором удерживающий элемент (34) запрессован или выполнен за одно целое с первым торцом (28) трубчатого элемента (26).
5. Фильтрующий элемент (16) по п. 4, в котором каждый из дугообразных опорных сегментов (110) простирается радиально внутрь от внешней периферийной стенки (103) удерживающего элемента (34).
6. Фильтрующий элемент (16) по п. 5, в котором полный выступ (220) простирается радиально внутрь от внешней периферийной стенки (103) удерживающего элемента (34) и в осевом направлении вдоль радиально внутренней периферийной поверхности внешней стенки (103) на первое осевое расстояние от нижней поверхности (105) одного из двух дугообразных опорных сегментов (110).
7. Фильтрующий элемент (16) по п. 6, в котором неполный выступ (222) простирается радиально внутрь от внешней периферийной стенки (103) удерживающего элемента (34) и в осевом направлении вдоль указанной радиально внутренней периферийной поверхности внешней стенки (103) на второе осевое расстояние, меньшее, чем первое осевое расстояние, от нижней поверхности (105) другого из двух дугообразных опорных сегментов (110).
8. Фильтрующий элемент (16) по п. 1, в котором поджимающий элемент (112) выполнен за одно целое с трубчатым элементом (26), простирается радиально внутрь от внешней периферийной стенки (103) трубчатого элемента (26) и расположен по направлению ко второму торцу (30) трубчатого элемента (26) от удерживающего элемента (34), расположенного на первом торце (28) трубчатого элемента (26).
9. Фильтрующий элемент (16) по п. 8, в котором поджимающий элемент (112) включает несколько упругих пальцеобразных элементов (116), имеющих профиль усеченного конуса и простирающихся в направлении удерживающего элемента (34).
10. Корпусный узел фильтра, содержащий:
фильтрующий элемент (16) по любому из пп. 1-9;
корпус (14), способный избирательно соединяться с фильтрующим элементом (16) и отсоединяться от него; и
соединительную муфту (86), присоединенную к корпусу (14) и способную попеременно соединять и разъединять фильтрующий элемент (16) с корпусом (14) путем относительного смещения корпуса (14) и фильтрующего элемента (16).
