本發(fā)明涉及根據主權利要求的前序部分的制造過濾器的方法以及如此制造出的過濾器,這種過濾器例如用于燃料、機油、溶液、添加劑的噴射器以及用于制動系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)等系統(tǒng)的常用流體。
背景技術:
本說明書給出與應用于車輛或工業(yè)機械中的例如燃料或機油等液體的過濾有關的描述。然而,本發(fā)明還可應用于包括例如水等液體和例如醫(yī)用氣體等氣體在內的常用流體的過濾的領域。
眾所周知,在具有任何一種燃料供給的內燃機中,都存在一種將過濾器包含在向發(fā)動機的每個噴射器供給燃料的管路中的已知方法。這種過濾器還在用于給燃料補充添加劑的系統(tǒng)中使用,添加劑例如為尿素、商標名為Eolis的已知產品或者用于減少NOx排放物的其他添加劑。這樣做是為了在管路中循環(huán)的流體(例如燃料或添加劑)中所包含的任何雜質到達噴射器之前阻擋并捕獲雜質,這是由于如果雜質到達噴射器則會導致下述已知問題:例如,在柴油機中,噴射器可能會變得局部堵塞,從而造成燃料的不完全燃燒以及隨后從上述系統(tǒng)排出未燃盡顆粒含量高的煙氣。
在制動系統(tǒng)中,特別是ABS類型的制動系統(tǒng)中存在類似的問題,即,雜質存在于循環(huán)流體中,與在用于向噴射器供給燃料的上述系統(tǒng)中一樣,通過將過濾器放置在制動流體管路中以捕捉上述雜質來解決上述問題。
最后,在傳動系統(tǒng)(例如,雙離合變速器中)的機油中也存在因雜質而引起的問題,上述雜質會妨礙傳動裝置的正確運轉,從而阻止包括該系統(tǒng)的車輛或設備的安全、正確使用。
類似的問題存在于使諸如醫(yī)用氣體(例如氧氣)等氣體或其他流體(例如水)循環(huán)的供給線路中,其中,為了在過濾器的下游的使用目的(例如,在諸如啤酒等飲料的生產過程中)而要求流體特別地純凈。
關于燃料和機油的過濾,在各種專利文獻中描述了能夠為了上述目的而操作的過濾器:例如,US5335863、DE3718068和DE3939824描述了一種包括與單獨過濾元件相關聯(lián)的環(huán)形元件的過濾器,該過濾元件包括具有非常細微的顆粒尺寸或網眼的濾網,該濾網卷繞起來形成圓筒形狀。這種過濾器還包括設置在過濾元件周圍的外部支架或外部框架以加強過濾元件。
以本申請人的名義提出的EP916378構成主權利要求的前序部分,并且描述了前述類型的一種過濾器,該過濾器包括由塑性材料制成的環(huán)形元件,該環(huán)形元件在內部設置有凸出部,該凸出部的間隔開的相鄰側邊形成具有放射狀構造的開口,在該開口中插入有過濾元件,該過濾元件從環(huán)形元件凸出。過濾元件是在表面上褶皺的類型,并且通過其皺褶部與前述凸出部的相互作用與環(huán)形元件剛性聯(lián)接。過濾元件的這些皺褶形成濾槽。
更具體來說,通過將環(huán)形元件二次成型到過濾元件上來制造EP916378中所描述的過濾器。在這種制造工藝中,該過濾元件單獨地制造,在該工序之后,將該過濾元件(至少局部地)放置在模具中,然后在該模具中引入固定的塑性材料,該塑性材料隨后凝固并因而變?yōu)楦街谶^濾元件上從而形成該環(huán)形元件。
另外,過濾元件呈大致圓錐形并且如上所述從環(huán)形元件凸出。
盡管可以使用EP916378中所描述的制造工藝來制造在(裝配有該過濾器的管路中的)循環(huán)流體的過濾方面高效的過濾器,然而需要單獨地制造環(huán)形元件和過濾元件并且隨后把它們聯(lián)接在一起,同時還需要環(huán)形元件裝配有金屬套圈,并且需要過濾器(作為整體)具有能夠與放置有過濾器的管路的壁相互作用的密封元件以便與該壁形成密封。
因此,已知的技術方案需要分別進行過濾器的兩個主要部件(環(huán)形元件和過濾元件)的制造操作和隨后的組裝操作。因此,還需要設置大量的前述部件。總的來說,這會導致最終產品(過濾器)的銷售成本的增加。
此外,由于過濾器由原本彼此分離的元件組成,所以在使用完成的過濾器的系統(tǒng)的制造或組裝的任何階段都可能會因元件的分離而出現問題。
最后,為了保持過濾元件的所需構造,同時防止在過濾元件的移動過程和塑性材料的成型過程中過濾元件被壓碎,并且防止在該過濾元件向模具移動的過程中雜質、灰塵或其他物質沉積在該過濾元件上,需要特別注意過濾元件在模具中的定位以便與塑性材料二次成型。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種制造過濾器的方法,這種過濾器用于燃料、機油、溶液、添加劑的噴射器以及用于諸如制動系統(tǒng)、特別是ABS類型的制動系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)等系統(tǒng)的常用流體,所述常用流體為液體或氣體,制造這種類型的過濾器的該方法與已知的制造方法和過濾器相比得以改進并且能夠克服這些技術方案中的上述缺點。
特別地,本發(fā)明的目的在于提供一種上述類型的過濾器,該過濾器具有較低的制造成本,該過濾器在其制造過程中的操作是有限的并且其制造后的操作得以簡化。
另一目的在于提供一種上述類型的過濾器,與已知的技術方案相比,該過濾器具有更大的機械剛度并且完全地被保護而免受外部沖擊的影響。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種上述類型的過濾器,該過濾器保證了過濾元件附接至支撐該過濾元件的元件。
這些目的和其他目的對于本領域的技術人員而言是顯而易見的,并且可以通過根據所附權利要求的過濾器來實現。
附圖說明
為了便于理解本發(fā)明,僅僅借助于非限制性實例給出下列附圖,在附圖中:
圖1示出從根據本發(fā)明的過濾器的上方看到的透視圖;
圖2示出圖1所示過濾器的正視圖;
圖3示出沿著圖1中的線3-3截取的視圖;
圖4示出沿著圖2中的線4-4截取的視圖;
圖5示出從圖1所示過濾器的下方看到的透視圖;
圖6示出從圖1所示過濾器的上方看到的視圖;
圖7示出圖1所示過濾器的單獨部件的透視圖;以及
圖8示出從圖1所示過濾器的部件的下方看到的透視圖。
具體實施方式
參照上述附圖,上述類型的過濾器一般以附圖標記1表示,并且該過濾器包括本體2。該本體又包括由塑性材料制成的管狀元件3,管狀元件3在附圖標記4處內部是中空的,并且具有均敞開的第一端6和第二端7。該中空的管狀元件具有橫截面可變的外表面,其橫截面在靠近第一端6的第一部分8處較寬而在靠近第二端7的第二部分9處較窄。在圖示實施例中,這些部分分別設置有能夠容納相應的密封元件(未示出)的凹部11和12。然而,在本發(fā)明的其他實施例中,可以不設置這些凹部,或者每個凹部可以容納多于一個的密封元件(O形環(huán))。
按照已知方式在所述元件或部分8、9和與過濾器1相關聯(lián)的管路的壁(未示出)之間提供密封,這種管路例如是向內燃機的噴射器供給燃料(諸如汽油燃料或柴油燃料)的管路或者制動系統(tǒng)中的管路,過濾器1在這些管路中用以捕獲在管路中循環(huán)的流體中的任何雜質。
第一端6具有被臂部或輻條17部分地遮擋的孔15,臂部或輻條17從第一端的邊緣18(或接近該邊緣的位置)延伸并連接至沿過濾器的本體2的縱向軸線W定位的中央體20。這些臂部或輻條17以相等的間隔(例如,在具有三個這樣的部件的附圖中,間隔是約120°;或者,如果有四個元件,則間隔是約90°;或者,如果有兩個元件,則間隔是約180°)隔開并且限定與管狀元件3(或過濾器1的本體2)的內部空腔4連接的局部開口15A。
另一方面,第二端7具有一個開口7A。存在于安置有過濾器1的管路中的流體能夠通過開口7A和前述隔開的局部開口15A進入和離開管狀本體2的空腔4。
在上述空腔4內設置有過濾元件21,過濾元件21在本實例中以軸線W為中心(但并非必須這樣),并且(穿過上述空腔4的)循環(huán)流體流沖擊該過濾元件21,該過濾元件21能夠捕獲包含在循環(huán)流體中的任何雜質。這種類型的過濾元件包括本體22,在圖中所示的實施例中,本體22具有錐形形狀,具體地是截頭圓錐形狀;該本體具有平頭端部23(與軸線W正交),從平頭端部23延伸有過濾壁24,過濾壁24設置為在自由端25處加寬(從而形成過濾器的截頭圓錐形狀)。該過濾壁是“褶皺狀”的,因此包括能夠增加過濾表面區(qū)域的多個皺褶27。當從元件21的外部觀察時,在這些皺褶27之間限定有交替的翼片29和凹部28。在皺褶27下面,具體地在翼片29下面,設置有大致呈三角形的多個承托件30,承托件30從管狀元件3的空腔4的壁32凸出,并且每個所述承托件30均具有錐形自由端34。這些皺褶抵靠在這些自由端上。這些承托件固定至皺褶27。
根據本發(fā)明,通過共同成型(co-moulding)來制造管狀元件3和過濾元件21,即,通過完全在用于塑性材料的注射模具中執(zhí)行一次成形操作來制造管狀元件3和過濾元件21,從而使元件21完全地位于管狀元件3的內部并緊固至管狀元件3。應當指出的是:術語“共同成型”表示用于制造產品(過濾器1)的注射成型操作,該操作不需要將任何預先成形的元件引入到模具中以備隨后將其緊固至塑性材料的外體。換言之,該術語表示如下成型操作:在該成型操作中,直接在模具中使最終產品的任何部件(在此情況下是管狀元件3和過濾元件21)形成為所需形狀,而不必將預先成形的部件引入模具中。
在共同成型操作之后,過濾元件21完全地位于管狀元件的第一部分8中的空腔4內,并且該部分保護元件21免受過濾器1上的任何沖擊的影響;該過濾元件21與管狀元件3制成為一體,在(通過注射而執(zhí)行的)成型之后,元件21在承托件30和中央體20處與管狀元件3相關聯(lián)。因而,過濾元件21完全地被保護而免受在安裝于使用位置的過程中可能產生的任何沖擊的影響。
由于定位成與過濾元件21的本體22的平頭部23相鄰的臂部17和中央體20存在于第一端6,所以與已知現有技術的技術方案相比、特別是與EP916378相比,管狀元件3完全地圍繞過濾元件21的各側并且還保護過濾元件21免受在第一端6沿縱向軸線W的方向上可能產生的任何沖擊的影響。
應當指出的是:盡管是共同成型,然而過濾元件21的(由壁24限定的)過濾表面區(qū)域中的許多部分與管狀元件的(塑性)材料分離:管狀元件3的僅一些部分36占據皺褶27中的一些凹部28,這些部分36朝向元件3的軸線W凸出并且這些部分36的數目與在管狀元件3的第一端6處可見的臂部17的數目對應,也就是說,凹部的數目與上述臂部的數目相等。由于這些部分與壁24共同成型,所以這些部分固定至壁24。過濾表面區(qū)域或壁24的其余部分與材料分離,并且定位成與設置在管狀元件3的第一端6處的局部開口15A相鄰。
因而,盡管過濾元件21與管狀元件3共同成型并且過濾元件21位于管狀元件3內部從而在側向受到該元件3的第一部分8的保護,然而仍存在最優(yōu)自由表面區(qū)域,該最優(yōu)自由表面區(qū)域用于對在空腔4內循環(huán)的流體進行過濾,同時仍允許該流體流向裝配有過濾器1的系統(tǒng)的相應管路中的相應的噴射器、制動構件或傳動構件。
憑借本發(fā)明,過濾器1真正地制成為一體,從而方便過濾器的運輸以及在相應管路中的定位。由于共同成型,通過一次成型操作直接制造出過濾器1的部件,就沒有必要為了將過濾元件引入到模具中而延緩該操作,這會使過濾器1的工業(yè)生產變慢。
根據本發(fā)明,按照下述方式執(zhí)行利用共同成型操作制造過濾器1的方法:將網狀部提供至模具中,該網狀部例如呈扁平狀且能夠形成過濾元件21;或者通過將處于流體狀態(tài)的材料注射到模具中而直接在模具中形成該網狀部。在模具中,該網狀部發(fā)生褶皺而成為所需形狀(例如,通過圖中的實例示出的截頭圓錐形狀),并且在此之后,將塑性材料注射到模具中以便使管狀元件3及其各個部分形成為由模具限定的形狀。
共同成型操作隨著從模具中取出完成的過濾器1而結束。
應當指出的是:管狀元件3中的過濾元件的形狀也可以是尖頂狀,即,過濾元件仍朝向其兩端中的(可以是封閉的或敞開的)一端呈錐形,或者是圓筒狀并在一端處由中央體20封閉,如上所述,中央體20與兩個或更多個臂部17相關聯(lián)(臂部17優(yōu)選但并非必須地等間隔隔開)。在圓筒狀過濾元件的情況下,流體在通過開口15A從管狀元件3中流出之前在穿過該過濾元件的(豎向)壁24的過程中被過濾。
最后,過濾元件受到管狀元件的固有保護,從而使得不需要為管狀元件添加任何其他部件(與環(huán)形凹部11和12中的密封元件分離的部件),然而在當前已知的技術方案中需要這樣做。
已經描述了本發(fā)明的一個實施例。然而,其他實施例也是可行的:例如,管狀元件可以具有不變的橫截面并且可以不像在上述圖示實例中那樣具有橫截面不同的兩個部分8和9;或者過濾元件21可以從上述位置旋轉180°并且使其平頭端部面向管狀元件3的第二端7(而不是像附圖中那樣面向第一端6)。再者,該過濾元件還可以不對稱地定位在元件3中。另外,過濾器可以適用于任何流體,無論流體是液體還是氣體。本發(fā)明的這些變型也被認為落入由所附的權利要求限定的本發(fā)明的范圍內。