反沖洗過濾器和用于該反沖洗過濾器的濾芯的制作方法
【專利說明】反沖洗過濾器和用于該反沖洗過濾器的濾芯
[0001]本發(fā)明涉及一種用于液體介質(zhì)、特別是用于液體燃料的反沖洗過濾器，該反沖洗過濾器具有:過濾器殼體，所述過濾器殼體具有過濾器入口、過濾器出口和沖洗連接部;濾芯，所述濾芯被固定地布置在所述過濾器殼體中，經(jīng)由所述濾芯使待過濾的介質(zhì)從內(nèi)側(cè)流向外側(cè)并且借助至少一個支撐籠而形成所述濾芯，所述支撐籠具有至少兩組插槽型孔以及支撐在所述支撐籠上的至少一個過濾部件，其中每組內(nèi)的所述孔彼此平行對齊地延伸并且由所述支撐籠的相互平行肋彼此分離；以及反沖洗裝置，所述反沖洗裝置被布置在所述濾芯的內(nèi)部，能借助致動驅(qū)動器使所述濾芯圍繞所述過濾器的縱向軸線旋轉(zhuǎn)，具有至少一個狹縫并且在所述濾芯的整個高度上延伸，所述反沖洗裝置被設計成在反沖洗周期期間用于所述過濾部件經(jīng)由所述狹縫和孔的區(qū)段沖洗并且用于將過濾殘留物運載到所述沖洗連接部，其中一組插槽型孔相對于另一組或多組插槽型孔偏移地布置，并且一組孔位于與另一組或多組肋共同的平面中。本發(fā)明此外還涉及一種用于反沖洗過濾器的濾芯，該濾芯具有用于支撐過濾部件的支撐籠，其中所述支撐籠具有至少兩組插槽型孔，所述插槽型孔在每組內(nèi)均彼此平行對齊地延伸并且由所述支撐籠的相互平行肋彼此分離，其中一組插槽型孔相對于另一組或多組插槽型孔偏移地布置，并且一組孔位于與另一組肋共同的平面中。
[0002]本發(fā)明開始于依據(jù)DE 32 35 552 C2的反沖洗過濾器。提到的引文已經(jīng)描述了具有濾芯的反沖洗過濾器的基礎(chǔ)構(gòu)造，該濾芯具有帶孔的支撐籠，所述孔布置成相對于彼此偏移的多個組。DE 32 35 552 C2描述了第一實施方式，其中所有矩形孔都使得其長邊沿濾芯的圓周方向或者在垂直于濾芯軸線的平面中而延伸，并且其中反沖洗裝置被設計為柱形沖洗板，該柱形沖洗板可以借助連桿在濾芯內(nèi)上下移動。在第二實施方式中，各個孔沿軸向?qū)R，即矩形孔的縱邊平行于濾芯的縱向軸線延伸，并且沖洗裝置由可旋轉(zhuǎn)沖洗臂組成。在最后提到的具有軸向?qū)R孔的實施方式的情況下，為了通過逆流清潔各個孔組后面的過濾部件，沖洗臂具有多個狹縫，單獨的截流閥被分配給每個狹縫，其中截流閥被交替控制，使得在每種情況下，沖洗管道中的一個被從沖洗連接部關(guān)斷。
[0003]本發(fā)明的目的是簡化所討論類型的反沖洗過濾器的設計并且提高過濾部件在反沖洗周期中的逆流強度，特別是當濾芯中可用的過濾表面積增加時如此。
[0004]為了實現(xiàn)上面提到的目的，針對所討論類型的反沖洗過濾器，本發(fā)明提出的是，所述反沖洗裝置具有:布置成相對于彼此豎直地偏移且具有相關(guān)聯(lián)狹縫的至少兩個相互分離的沖洗腔室；以及中空軸，所述中空軸能夠相對于所述沖洗腔室進行有限的旋轉(zhuǎn)運動并且具有位于所述第一沖洗腔室的區(qū)域中的第一徑向出口以及位于所述第二沖洗腔室的區(qū)域中的第二徑向出口，該第二徑向出口以相對于所述第一徑向出口豎直地偏移且沿圓周偏移的方式布置在所述中空軸上，其中所述反沖洗裝置的移動方向可以在所述反沖洗周期期間借助所述致動驅(qū)動器逆轉(zhuǎn)，并且用于在逆轉(zhuǎn)方向之后使所述沖洗裝置和所述中空軸沿各自運動方向同時移動并且用于使所述中空軸和所述沖洗腔室相對于彼此旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部件被設置用于兩個運動方向。本發(fā)明開始于可旋轉(zhuǎn)的反沖洗裝置，其中，對于反沖洗過程，該實施方式使得所述反沖洗裝置的運動方向可以在所述反沖洗周期期間借助所述致動驅(qū)動器逆轉(zhuǎn)。借助這種方向逆轉(zhuǎn)并且借助反沖洗裝置具有中空軸和沖洗腔室的構(gòu)造，在中空軸和沖洗腔室之間在使方向逆轉(zhuǎn)期間或之后可以進行相對旋轉(zhuǎn)，以如下設計而言簡單的方式實現(xiàn)它，即，就僅一個沖洗腔室或第一組沖洗腔室或另一沖洗腔室或第二組沖洗腔室起作用，而其它沖洗腔室在每種情況下均不啟用。
[0005]根據(jù)優(yōu)選實施方式，所述布置使得所述中空軸為了聯(lián)合旋轉(zhuǎn)而聯(lián)接到所述致動驅(qū)動器，其中優(yōu)選地借助齒輪機構(gòu)完成聯(lián)接。特別地，所述致動驅(qū)動器可以包括能夠線性運動的齒條，所述齒條與聯(lián)接到所述反沖洗裝置的齒輪嚙合，以使所述反沖洗裝置旋轉(zhuǎn)，其中所述致動驅(qū)動器優(yōu)選地包括氣動線性驅(qū)動器。根據(jù)特別優(yōu)選的實施方式，所述齒輪為了聯(lián)合旋轉(zhuǎn)而連接到所述中空軸，在使方向逆轉(zhuǎn)之后，所述中空軸然后又經(jīng)由所述驅(qū)動部件來驅(qū)動所述沖洗腔室。
[0006]對于優(yōu)化的反沖洗周期，在本發(fā)明的反沖洗過濾器中，沖洗閥此外可以被分配給污泥出口，該閥可以借助所述致動驅(qū)動器(特別是所述齒條)的移動而打開，并且當所述致動驅(qū)動器或齒條返回至初始位置時閉合。經(jīng)由所述沖洗閥的打開以及閉合過程與所述致動驅(qū)動器或齒條的移動的機械聯(lián)接，可以以簡單的方式確保所述沖洗閥在所述反沖洗裝置執(zhí)行反沖洗周期時一直打開，與此同時在不進行反沖洗周期時閉合。根據(jù)有利實施方式，所述齒條可以為此在其端面上設有切換凸輪或切換表面，用于致動所述沖洗閥。特別地，所述沖洗閥能夠在所述反沖洗周期期間借助所述齒條移入打開位置中，對抗復位彈簧的恢復力，由此在所述沖洗閥敞開期間產(chǎn)生于所述復位彈簧中的力可以確保所述沖洗閥在所述致動裝置或齒條返回至其初始位置時自動閉合。
[0007]為了獲得反沖洗過濾器的長久免維護運行時間，此外有利的是，所述沖洗腔室可以在反沖洗周期期間借助所述致動裝置在兩個運動方向上旋轉(zhuǎn)至少360°，優(yōu)選地超過360度，特別為360度加上至少若干肋和孔的弧長，使得流動在360°旋轉(zhuǎn)期間完全形成于所有的孔處。
[0008]作為進一步優(yōu)選的可能性，每個沖洗腔室和相關(guān)聯(lián)的狹縫的高度可以確切地或基本上確切地在每種情況下在相對于彼此偏移地布置的一組插槽型孔的高度上延伸。因此，每個沖洗腔室均具有沖洗間隙作為入口，其高度匹配于所述支撐籠中的所述插槽型孔的長邊。在就設計而言特別簡單的構(gòu)造中，所述沖洗腔室包括彼此以可拆卸的方式連接的相同類型的腔室模塊，其中兩個腔室模塊在每種情況下均被組裝而形成雙腔室，其中分離盤優(yōu)選地定位在雙腔室的兩個腔室模塊之間。借助所述分離盤，雙腔室的所述沖洗腔室因此彼此分離。特別有利的是，所有的腔室模塊借助通桿而連接以形成沖洗腔室插入件，該沖洗腔室插入件被支撐為能夠在所述中空軸上進行部分旋轉(zhuǎn)運動。在該實施方式中，所有沖洗腔室的沖洗入口可以位于共同的軸線上，因為一方面是所述中空軸的相對位置另一方面是所述沖洗腔室插入件確定:哪個沖洗腔室經(jīng)由所述中空軸中的徑向出口而被連接到所述沖洗連接部，以及哪個沖洗腔室在任何給定的時間是未啟用的。
[0009]特別有利的是，所述濾芯具有多個子組，其中每個子組均包括第一組孔和第二組孔，并且所述中空軸正好具有以沿圓周偏移且豎直偏移的方式定位的兩個徑向出口，其中所述第一徑向出口優(yōu)選地分配給最上面的子組，并且所述第二徑向出口優(yōu)選地分配給下部的子組。如果存在奇數(shù)個子組，則上部徑向出口可以僅分配給所述中央子組中的定位更高的那組孔，并且定位更低的徑向出口或者下部徑向出口可以另外分配給所述中央子組中的下部組的孔。
[0010]根據(jù)優(yōu)選實施方式，所述過濾部件由布置在所述支撐籠和支撐外殼之間的打褶的優(yōu)選為多層的過濾織物或過濾布組成，優(yōu)選地由穿孔的金屬片材形成，其中每個打褶折疊部(pleating fold)被分配不同的第一組孔和第二組孔的多個孔。由于打褶，所述過濾部件接收多個打褶折疊部，其中特別有利的是，打褶折疊部的數(shù)量適合一組中孔或肋的數(shù)量。特別是在該實施方式中，所述構(gòu)造可以使得彼此疊加地布置在所述支撐籠上的幾個孔被分配給一個打褶折疊部，而在特定沖洗腔室的區(qū)域中，僅有所述第一組孔中的一個孔或所述第二組孔中的一個孔被定位，用于使反沖洗的實際操作區(qū)域主要地單獨集中在一個打褶折疊部上。
[0011]為了實現(xiàn)這一點，根據(jù)一個可行的實施方式，每組的所述孔和/或所述肋可相對于徑向平面(由此在沿過濾器中心線的方向延伸的平面中)傾斜地延伸，并且橫向于所述中心線，其中優(yōu)選地，使一組的孔和另一組的孔以相同的角度但沿相反的方向相對于所述徑向平面傾斜地延伸。
[0012]根據(jù)替代實施方式，所述過濾部件可以由具有打褶折疊部的打褶的優(yōu)選為多層的過濾織物或過濾布組成，并且此外所有的肋都借助肋前(rib front)而裝配到打褶折疊部中。在此特別有利的是，每個肋的所述肋前延伸直到打褶折疊部的折疊基部為止。借助該實施方式，打褶的過濾部件可以借助所述支撐籠的所述肋來固定，其中，與此同時，借助進入所述打褶折疊部的所述肋，避免了從進入所述一側(cè)流入所述孔的繞行流動。每個打褶折疊部可以優(yōu)選地分配給不同的第一組孔和第二組孔的多個孔。隨著下一或另一組的所述肋位于孔的軸向延伸部上，從打褶折疊部內(nèi)的上面和/或下面的繞行或旁路流動與此同時被有效地防止。在此特別有利的是，在反沖洗過程期間經(jīng)由所述孔和所述狹縫將流體抽入所述沖洗腔室，從而將抽吸施加在所述過濾部件的所述打褶折疊部上，并且為其中存在瞬間逆流的孔帶來額外的密封。在使肋裝配到所述打褶折疊部中的實施方式中，特別有利的是，所有的肋都沿徑向延伸并且優(yōu)選地相對于徑向平面對稱地形成，和/或每個肋的所述肋前被設計為朝向其所述自由前端漸縮的肋尖，其中，所述前端優(yōu)選地被修圓，從而匹配于所述打褶折疊部的修圓。
[0013]特別簡單的結(jié)構(gòu)設計還確保了，所述支撐籠為模塊化構(gòu)造并且具有多個相互相同的環(huán)形帶肋元件，所述帶肋元件被夾在兩個端蓋之間，這允許借助蓋緣進行徑向密封，其中每個帶肋元件優(yōu)選地由塑料構(gòu)成并且具有至少一個基環(huán)，以相對于彼此沿圓周偏移的方式定位的多個肋一體地形成在所述基環(huán)上，其中所述支撐籠優(yōu)選地具有偶數(shù)個帶肋元件。根據(jù)一個變型例，兩個帶肋元件在每種情況下可以形成帶肋元件對，這些帶肋元件被夾在所述端蓋之間，使它們的基環(huán)彼此鄰接。在該實施方式中，因此可以通過使用僅一種類型的帶肋元件來產(chǎn)生一個子組，該子組具有以偏移的方式定位的所述孔的兩組孔開口。然而，還可以完全借助帶肋元件來形成組或子組作為模塊化部件。
[0014]根據(jù)一個實施方式，所述肋可形成在所述基環(huán)的前側(cè)并且向徑向線傾斜地延伸。明顯的是，為此所述肋需要具有合適的長度，由此所述支撐籠接收特定的厚度。特別是，有幾對帶肋元件可以布置在所述端蓋之間，其中中間環(huán)然后布置在兩對帶肋元件之間。為了產(chǎn)生這樣的模塊化構(gòu)建的支撐籠，優(yōu)選的優(yōu)點是，所述肋元件的所有肋都在其自由肋端處包括一體形成的鎖定銷，用于互鎖到所述端蓋或中間環(huán)中的鎖定孔中。
[0015]在包括裝配到打褶折疊部中的肋的實施方式中，所述帶肋元件的所述肋可以在其自由肋端處優(yōu)選地交替地設有一體形成的鎖定銷或鎖定孔，并且所述基環(huán)如果合適的話以相應交替的方式可以在一個面上設有在組裝狀態(tài)下彼此相互作用的鎖定銷和鎖定孔，其中所述肋的所述肋前僅沿徑向延伸到所述基環(huán)的外側(cè)。如果所述肋的所述肋前沿徑向延伸到所述基環(huán)的外側(cè)，則特別有利的是，所述肋前超出所述基環(huán)的所述面在向上和向下兩側(cè)突出。在這種情況下，所述肋前可以優(yōu)選地突出超出所述基環(huán)的設有所述鎖定孔的所述面，所述突出部對應于其在軸向方向上的厚度，其結(jié)果是，在插入