ФИЛЬТРОВАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Российский патент 2016 года по МПК B01D27/00 B01D29/11 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к фильтрам, в частности к фильтровальным системам для текучей среды.

Уровень техники

Фильтры для текучей среды такого типа, как картриджи, например топливные фильтры или фильтры для смазочного материала, связанные с двигателем, обычно включают в себя заменяемый фильтрующий элемент, содержащийся внутри корпуса, который входит в зацепление с двигателем с помощью резьбового соединения. Неотфильтрованная текучая среда, например топливо или смазочный материал, принимается фильтром через впускное отверстие, твердые частицы удаляются из неотфильтрованной текучей среды через фильтрующий элемент, и отфильтрованная текучая среда подается к двигателю через выпускное отверстие. Фильтрующий элемент часто включает в себя в основном цилиндрическое фильтрующее рабочее тело, например ткань или другой пористый материал, поддерживаемый внутри корпуса с помощью одной или более торцевых заглушек, так что неотфильтрованная текучая среда протекает через фильтрующее рабочее тело в основном в радиальном направлении. Торцевая заглушка обычно поддерживает и/или позиционирует фильтрующее рабочее тело внутри корпуса, а также по отношению к впускному и выпускному отверстиям. Фильтры для текучей среды обычно также включают в себя одно или более уплотнений, которые герметично разделяют впускное и выпускное отверстия, чтобы уменьшить или устранить пропускание неотфильтрованной текучей среды мимо фильтрующего рабочего тела.

Обычно фильтрующие элементы таких фильтров для текучей среды часто заменяются, чтобы уменьшить перепад давления с разных сторон фильтрующего рабочего тела, избежать повреждения уплотнения и/или иным способом попытаться гарантировать, что фильтр для текучей среды будет работать желаемым образом. Для замены фильтрующего элемента корпус обычно выкручивается из двигателя, уплотнения между потоками впускного и выпускного отверстий смещаются с позиции, старый фильтрующий элемент удаляется из корпуса, вставляется новый фильтрующий элемент, и корпус снова прикручивается к двигателю. Оператор, заменяющий картридж фильтра, может предварительно заливать корпус текучей средой, чтобы избежать и/или уменьшить попадание в систему текучей среды захваченного воздуха.

Эта первоначально заливаемая текучая среда часто является ранее использованной и/или неотфильтрованной текучей средой и заливание корпуса может потребовать большой осторожности, чтобы предотвратить попадание первоначально заливаемой текучей среды на находящуюся ниже по ходу потока сторону фильтрующего рабочего тела, т.е. сторону отфильтрованной текучей среды. Кроме того, желательна надлежащая установка уплотнений на прежнее место, или старых, или новых уплотнений, во время замены картриджа фильтра, чтобы обеспечивать достаточное уплотнение между впускным и выпускным отверстиями, и таким образом уменьшить протекание неотфильтрованной текучей среды мимо фильтрующего рабочего тела. Неотфильтрованная и/или первоначально заливаемая текучая среда, имеющаяся по ходу потока ниже относительно фильтрующего рабочего тела, или из-за недостаточного уплотнения,и/или из-за действий оператора, первоначально заливающего текучую среду, может привести к повреждению одного или более компонентов двигателя во время его работы.

В патентном документе US 6,554,140, выданном Steger, Jr. и др., раскрыт фильтровальный узел, включающий в себя внешнее уплотнение, которое образует уплотнение между внешним кожухом и основанием фильтра, и внутреннее уплотнение, которое образует уплотнение между торцевой заглушкой и основанием фильтра. Фильтровальный узел прикрепляется посредством резьбового соединения к основанию фильтра с помощью гайки в форме пластины, которая прижимает внешнее уплотнение к основанию фильтра. Фильтровальный узел также включает в себя фильтрующий элемент, в котором неотфильтрованная текучая среда протекает из протока для неотфильтрованной текучей среды к радиальному пространству между внешним кожухом и фильтрующим элементом, далее неотфильтрованная текучая среда протекает через фильтрующий элемент во внутренний проток, и полученная в результате отфильтрованная текучая среда протекает в проток для отфильтрованной текучей среды.

Согласно патентному документу US 6,554,140 можно обеспечить уплотнение между фильтровальным узлом и основанием фильтра внешним уплотнением и можно обеспечить уплотнение, чтобы минимизировать утечку текучей среды в соединении между протоком для отфильтрованной текучей среды и внутренним протоком с внутренним уплотнением. Однако согласно документу US 6,554,140 может требоваться использование многочисленных компонентов для обеспечения этих уплотнений, усложненной сборки и выравнивания, которые могут требовать точных производственных допусков, и/или потенциально уменьшать достаточную эффективность уплотнения. Кроме того, повторное присоединение фильтровального узла в соответствии с патентным документом US 6,554,140 к основанию фильтра и посадочная поверхность внутреннего и внешнего уплотнений могут требовать использованияуникальной гайки в форме пластины со специализированной геометрией, чтобы гарантировать надлежащее выравнивание с основанием фильтра, а также надлежащее разъединение и повторное соединение фильтровальной сборочной единицы.

Настоящее изобретениенаправлено на преодоление одного или более изложенных выше недостатков.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту настоящее изобретение относится к торцевой заглушке. Торцевая заглушка включает в себя первый пластинчатый элемент, содержащий радиальный внутренний участок, радиальный внешний участок, и определяет продольную ось. Торцевая заглушка также включает в себя фланец, расположенный между радиальными внутренним и внешнимучастками первого пластинчатого элемента, который проходит аксиально вдоль продольной оси в первом направлении. Торцевая заглушка также включает в себя первый уплотнительный элемент, расположенный рядом с фланцем. Первый уплотнительный элемент включает в себя первый участок, входящий в контакт с обращенной к оси поверхностью первого пластинчатого элемента, и второй участок, входящий в контакт с радиально обращенной поверхностью фланца. Торцевая заглушка дополнительно включает в себя второй пластинчатый элемент, располагающийся радиально наружу от радиального внешнего участка, и второй уплотнительный элемент, расположенный рядом со вторым пластинчатым элементом, включающим в себя, по меньшей мере, участок, удаленный вдоль оси от обращенной к оси поверхности первого пластинчатого элемента во втором направлении вдоль продольной оси, противоположно первому направлению.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к устройству для герметичного соединения фильтрующего рабочего тела с фильтрующей системой, включающей в себя основание, резервуар и выпускное отверстие. Торцевая заглушка включает в себя корпус, включающий в себя по существу кольцеобразный первый участок стенки, имеющий радиальный внутренний участок, радиальный внешний участок и продольную ось. Устройство также включает в себя первый уплотнительный элемент, сконфигурированный таким образом, чтобы устанавливать первую радиально обращенную уплотнительную границу раздела по отношению к первой радиально обращенной поверхности, взаимодействующей с выпускным отверстием и имеющей, по меньшей мере, участок, расположенный на первом осевом расстоянии от фильтрующего рабочего тела. Устройство также включает в себя второй уплотнительный элемент, сконфигурированный таким образом, чтобы устанавливать радиально обращенную уплотнительную границу раздела по отношению ко второй радиально обращенной поверхности, взаимодействующей с основанием и расположенной на втором осевом расстоянии от фильтрующего рабочего тела. Второе осевое расстояние меньше, чем первое осевое расстояние.

Согласно другому аспекту настоящее раскрываемое изобретение относится к фильтровальному узлу. Фильтровальный узел включает в себя фильтр, определяющий продольную ось. Фильтровальный узел также включает в себя первый уплотнительный элемент, сконфигурированный таким образом, чтобы устанавливать первую радиально обращенную уплотнительную границу раздела. По меньшей мере, участок первого уплотнительного элемента удален в осевом направлении от фильтра на первое расстояние. Фильтровальный узел дополнительно включает в себя второй уплотнительный элемент, сконфигурированный таким образом, чтобы устанавливать вторую радиально обращенную уплотнительную границу раздела радиально наружу по отношению к первой радиально обращенной уплотнительной границе раздела. Второй уплотнительный элемент удален в осевом направлении от фильтра на второе осевое расстояние. Второе осевое расстояние меньше, чем первое осевое расстояние.

Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение относится к фильтрующей системе. Фильтрующая система включает в себя основание, имеющее впускное отверстие, выпускное отверстие и продольную ось. Выпускное отверстие располагается радиально внутрь от впускного отверстия по отношению к продольной оси. Фильтрующая система также включает в себя резервуар, который присоединяется к основанию с помощью резьбового соединения. Фильтрующая система также включает в себя фильтрующее рабочее тело, расположенное радиально внутри резервуара по отношению к продольной оси. Фильтрующая система дополнительно включает в себя торцевую заглушку, содержащую первый элемент стенки, имеющий по существу кольцеобразную форму, и по меньшей мере, одно отверстие, расположенное радиально наружу от первого элемента стенки. Фильтрующая система также включает в себя первый уплотнительный элемент, присоединенный к торцевой заглушке и сконфигурированный таким образом, чтобы прижиматься в радиальном направлении, по меньшей мере, к части основания. Фильтрующая система дополнительно включает в себя второй уплотнительный элемент, присоединенный к торцевой заглушке и сконфигурированный таким образом, чтобы прижиматься в радиальном направлении к выпускному отверстию.

Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение относится к фильтрующему элементу, содержащему втулку, определяющую внутреннее пространство и ось втулки, фильтрующее рабочее тело среду, окружающую втулку, и торцевую заглушку, прикрепленную к втулке. Торцевая заглушка может включать в себя первый элемент, проходящий поперек фильтрующего рабочего тела, боковую стенку, по существу перпендикулярную первому элементу и проходящую в первом направлении, внешнюю стенку, расположенную на расстоянии от первого элемента и по существу параллельно оси втулки, а также несколько плечей, проходящих от боковой стенки к внешней стенке. Внешняя стенка может проходить во втором направлении, которое направлено от фильтрующего рабочего тела и противоположно первому направлению. Плечи и боковая стенка, а также внешняя стенка могут определять отверстия в торцевой заглушке. Каждое плечо может включать в себя участок в виде ребра, проходящий в первом направлении и имеющий первую и вторую нижние поверхности, которые вместе образуют первый угол, больший развернутого, но меньший полного.

Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение относится к фильтровальному узлу для фильтрующей системы с резервуаром, сконфигурированному таким образом, чтобы он совместимо соединялся с основанием. Фильтровальный узел может содержать втулку, определяющую внутреннее пространство и ось втулки, фильтрующее рабочее тело, окружающее втулку, и первую торцевую заглушку. Первая торцевая заглушка может быть прикреплена к втулке и может включать в себя кольцеобразный первый элемент, покрывающий верхнюю часть фильтрующего рабочего тела, кольцеобразную боковую стенку, ориентированную по существу перпендикулярно к первому элементу и покрывающую часть фильтрующего рабочего тела, внешнюю стенку, которая располагается на расстоянии от первого элемента и охватывает его, несколько плечей, проходящих от боковой стенки к внешней стенке, а также первый и второй уплотнительные элементы. Плечи, а также боковая стенка и внешняя стенка могут определять отверстия в первой торцевой заглушке. Первый уплотнительный элемент может окружать периметр торцевой заглушки и может включать в себя первую, вторую и третью уплотнительные поверхности. Первая поверхность сконфигурирована таким образом, чтобы принимать первую радиальную уплотнительную поверхность основания, когда к основанию присоединяется резервуар. Вторая уплотнительная поверхность может быть сконфигурирована таким образом, чтобы принимать уплотнительную поверхность резервуара, а третья уплотнительная поверхность может быть сконфигурирована таким образом, чтобы принимать осевую уплотнительную поверхность основания. Второй уплотнительный элемент может располагаться на верхней поверхности торцевой заглушки и по существу проходить выше плоскости, содержащей первое уплотнение.

Согласно варианту осуществления изобретения раскрывается способ установки фильтровального узла в фильтровальную систему для текучей среды, содержащую основание, корпус, при этом фильтровальный узел содержит первую торцевую заглушку, имеющую вторую нижнюю поверхность и включающую в себя первое и второе кольцеобразные уплотнения, втулку и фильтрующее рабочее тело. Способ включает в себя направление фильтровального узла в резервуар за счет позиционирования второй нижней поверхности торцевой заглушки, ближайшей к внутренней стенке резервуара, проскальзывание фильтровального узла в резервуар до тех пор, пока первое уплотнение не будет контактировать с резервуаром, закрепление резервуара на основании до тех пор, пока основание не войдет в контакт с верхней частью торцевой заглушки и первое радиальное уплотнение не установится между основанием и вторым уплотнением, а после того как первое радиальное уплотнение установлено, производится продолжение закрепления резервуара на основании до тех пор, пока второе радиальное уплотнение не установится с помощью первого уплотнения между торцевой заглушкой и основанием, а первое осевое уплотнение не установится между первым уплотнением и резервуаром.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показан пример выполнения фильтровальной системы для текучей среды согласно настоящему изобретению, вид в разрезе;

на фиг. 2 схематично показана торцевая заглушка фильтровального узла для текучей среды, изображенного на фиг. 1;

на фиг. 3 показана торцевая заглушка фильтровального узла для текучей среды согласно другому варианту осуществления изобретения, вид в разрезе;

на фиг. 4 показана часть торцевой заглушки, изображенной на фиг. 3, вид в разрезе в увеличенном масштабе;

на фиг. 5 показана торцевая заглушка, изображенная на фиг. 3, вид с частичным разрезом;

на фиг. 6 показана торцевая заглушка фильтровального узла для текучей среды согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, вид в разрезе; и

на фиг. 7 - то же, вид с частичным разрезом.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показан пример выполнения фильтрующей системы 10 для текучей среды. Фильтрующая система 10 для текучей среды может включать в себя основание 12, резервуар 14, фильтровальный узел 16 и продольную ось 18. Фильтрующая система 10 может быть одним из нескольких компонентов внутри системы для текучей среды (не показана) и может быть сконфигурирована таким образом, чтобы принимать неотфильтрованную текучую среду из одного или более расположенных выше по ходу потока компонентов системы для текучей среды, улавливать частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в неотфильтрованной текучей среде, т.е. фильтровать текучую среду, и обеспечивать отфильтрованную текучую среду для одного или более расположенных ниже по ходу потока компонентов системы для текучей среды. Система для текучей среды может включать в себя любой тип системы для текучей среды, например систему для подачи топлива, систему смазки, и/или систему охлаждения, и может функционально взаимодействовать с двигателем (не показано), но может и не взаимодействовать с ним. Кроме того, фильтрующая система 10 для текучей среды может быть сконфигурирована таким образом, чтобы фильтровать текучую среду любого типа, например, такую как бензин, дизельное топливо, смазочное масло, вода, охлаждающая жидкость, и/или текучую среду любого другого типа. Предполагается, что текучая среда системы для текучей среды может находиться под давлением или не находиться под давлением, и если находится под давлением, то это может быть любое давление.

Основание 12 может включать в себя внешнюю стенку 20 и установочную часть 22. Внешняя стенка 20 может быть по существу цилиндрической по форме и может включать в себя внутреннюю резьбу 21, сконфигурированную таким образом, чтобы входить в зацепление с внешней резьбой 31, содержащейся на резервуаре 14. Установочная часть 22 может быть сконфигурирована таким образом, чтобы присоединять фильтрующую систему 10 для текучей среды, например, к двигателю, посредством одного или более отверстий для болтов (не показано). Основание 12 может дополнительно определять впускное отверстие 24 и выпускное отверстие 26. Впускное отверстие 24 может быть сконфигурировано таким образом, чтобы принимать неотфильтрованную текучую среду от одного или более расположенных выше по ходу потока компонентов системы для текучей среды и может быть также сконфигурировано, чтобы направлять неотфильтрованную текучую среду в направлении фильтровального узла 16. В частности, впускное отверстие 24 может включать в себя в основном кольцеобразное пространство внутри основания 12, расположенное относительно продольной оси 18. Выпускное отверстие 26 может быть сконфигурировано таким образом, чтобы принимать отфильтрованную текучую среду от фильтровального узла 16, а также сконфигурировано таким образом, чтобы направлять отфильтрованную текучую среду в направлении одного или более расположенных ниже по ходу потока компонентов системы для текучей среды. В частности, выпускное отверстие 26 может включать в себя в основном цилиндрическое пространство, расположенное относительно продольной оси 18, и может быть расположено радиально внутри впускного отверстия 24. Предполагается, что впускное отверстие 24 и выпускное отверстие 26 могут определять пространство внутри основания 12, имеющее любую форму и/или контур, например многогранную форму.

Резервуар 14 может включать в себя внешнюю стенку 28 и торцевую стенку 30. Внешняя стенка 28 может быть по существу цилиндрической по форме и может включать в себя внешнюю резьбу 31, сконфигурированную таким образом, чтобы она входила в зацепление с помощью резьбового соединения с внутренней резьбой 21, выполненной на основании 12. Торцевая стенка 30 может быть расположена на конце внешней стенки 28 противоположно внешней резьбе 31. Внешняя стенка 28 и торцевая стенка 30 могут в целом определять внутреннюю камеру, сконфигурированную таким образом, чтобы содержать в себе фильтровальный узел 16. Предполагается, что внутренняя резьба 21 и внешняя резьба 31 могут, соответственно, проходить или по направлению часовой стрелки или против часовой стрелки. Также предполагается, что резервуар 14 может включать в себя любое традиционное дренажное отверстие (не показано), которое может быть сконфигурировано таким образом, чтобы облегчать дренирование текучей среды из резервуара 14,и/или может включать в себя любой традиционный предохранительный клапан (не показано), чтобы ограничивать давление текучей среды в системе для текучей среды. Понятно, что зацепление между внутренней резьбой 21 и внешней резьбой 31, а также результирующее фрикционное зацепление между ними хорошо известны в данной области техники, и поэтому не будут дополнительно описываться.

Фильтровальный узел 16 может включать в себя первую торцевую заглушку 32 и фильтрующее рабочее тело 34. Первая торцевая заглушка 32 может располагаться рядом с основанием 12 и может быть сконфигурирована таким образом, чтобы поддерживать фильтрующее рабочее тело 34 внутри себя и относительно резервуара 14, а также обеспечивать уплотнение между основанием 12 и резервуаром 14, а также, соответственно, между впускным отверстием 24 и выпускным отверстием 26. Фильтрующее рабочее тело 34 может быть сконфигурировано таким образом, чтобы улавливать макрочастицы и/или другие частицы, которые являются взвешенными частицами в текучей среде, и может иметь в основном цилиндрическую форму и быть расположенной вокруг и проходящей вдоль продольной оси 18. Фильтровальный узел 16 также может включать в себя втулку 36 и вторую торцевую заглушку 38. Втулка 36 может включать в себя в целом цилиндрическую трубку, расположенную радиально внутри или радиально снаружи фильтрующего рабочего тела 34, и может включать в себя одно или более отверстий 37, сконфигурированных таким образом, чтобы позволять текучей среде протекать через них, например, из фильтрующего рабочего тела 34 во внутреннее пространство 40 (как показано на фиг. 1). Первый конец втулки 36, расположенный рядом с основанием 12, может входить в зацепление, т.е. контактировать с первой торцевой заглушкой 32, а второй конец втулки 36, расположенный рядом с торцевой стенкой 30 резервуара 14, может входить в зацепление, т.е. контактировать со второй торцевой заглушкой 38.

Вторая торцевая заглушка 38 может быть расположена рядом с торцевой стенкой 30 резервуара 14 и может быть сконфигурирована таким образом, чтобы поддерживать фильтрующее рабочее тело 34 внутри себя и относительно резервуара 14. Предполагается, что вторая торцевая заглушка 38 может входить в зацепление с внутренней поверхностью внешней стенки 28 и/или торцевой стенки 30 резервуара 14. Также предполагается, что фильтрующее рабочее тело 34 может включать в себя любой фильтрующий материал и/или среду, известные в данной области техники, например, такие как ткань или другой пористый материал, и может быть гофрированной или не быть гофрированной. Также предполагается, что первая и вторая торцевые заглушки 32, 38 и втулка 36 могут быть выполнены из любого подходящего материала, например, такого как полимер или другая пластмасса, и могут быть выполнены прессованием с впрыском материалов под давлением. Дополнительно предполагается, что отверстия 37 могут быть любой формы, размера и/или в любом количестве и что втулка 36 может быть по выбору не включаться в состав узла.

Как показано на фиг. 1 и 2, первая торцевая заглушка 32 может включать в себя внешний уплотнительный элемент 42, сконфигурированный таким образом, чтобы обеспечивать жидкостное уплотнение между основанием 12 и резервуаром 14, а также внутренний уплотнительный элемент 44, сконфигурированный таким образом, чтобы обеспечивать жидкостное уплотнение между впускным отверстием 24 и выпускным отверстием 26. В частности, первая торцевая заглушка 32 может включать в себя корпус, имеющий первую стенку 46, в целом имеющую кольцеобразную форму, вторую стенку 48, имеющую в целом цилиндрическую форму и расположенную рядом в радиальном направлении с внешним участком, например внешним краем первой стенки 46, и третью стенку 50, имеющую в целом цилиндрическую форму и расположенную рядом в радиальном направлении с внутренним участком, например внутренним краем первой стенки 46.

Первая стенка 46 может включать в себя пластинообразный элемент, в целом перпендикулярный оси 18. Вторая и третья стенки 48, 50 могут в целом проходить вдоль, т.е. могут быть в целом параллельны продольной оси 18 в направлении А, например в направлении к торцевой стенке 30 резервуара 14. Первая торцевая заглушка 32 также может включать в себя в целом цилиндрический фланец 52, расположенный между внутренним и внешним участками первой стенки 46 и в целом проходящий вдоль продольной оси 18 в направлении В, по существу противоположном направлению А, например, в направлении от торцевой стенки 30 резервуара 14.

Первая торцевая заглушка 32 также может включать в себя четвертую стенку 54, имеющую в целом цилиндрическую форму, расположенную радиально в направлении наружу от первой стенки 46 посредством нескольких плечей 56 (как более ясно показано на фиг. 2) и в целом проходящую вдоль продольной оси 18 в направлении А. Плечи 56 могут быть любой формы, длины, и/или в любом количестве, и могут определять отверстия 57, которые могут быть любой формы, длины и/или в любом количестве и могут находиться между плечами и рядом с ними. Первая торцевая заглушка 32 также может включать в себя в целом кольцеобразную пятую стенку 58, в целом проходящую радиально наружу от первого торца четвертой стенки 54 в направлении, в целом перпендикулярном оси 18. Второй торец четвертой стенки 54 может быть сконфигурирован таким образом, чтобы выравнивать его внутри канавки 60, образованной во внутренней поверхности основания 12. Предполагается, что канавка 60 может иметь по существу дополняющую форму в отношении круговой формы четвертой стенки 54. Также предполагается, что осевой конец выпускного отверстия 26, расположенный рядом с торцевой заглушкой 32, может контактировать с первой стенкой 46 в местоположении, которое находится радиально внутри фланца 52, т.е. радиально ближе к оси 18, и может включать в себя желобок, утолщение, скос на внутренней и/или внешней поверхности, и/или иметь любую другую форму, предназначенные для того, чтобы позволять внутреннему уплотнительному элементу 44 перемещаться мимо осевого конца выпускного отверстия 26, например когда оператор заменяет фильтровальный узел 16, как будет более подробно описано в дальнейшем. Дополнительно предполагается, что торцевая заглушка 32 может быть или может не быть фиксировано присоединена к фильтрующему рабочему телу 34, и/или может включать в себя любое устройство, сконфигурированное таким образом, чтобы устанавливать уплотнения для текучей среды относительно основания 12 и выпускного отверстия 26, такое как, например, устройство сопряжения, сконфигурированное для взаимодействия верхней пластины и/или другой торцевой заглушки с основанием 12 через резьбовое соединение.

Внешний уплотнительный элемент 42 может располагаться рядом с пятой стенкой 54 и может быть сконфигурирован таким образом, чтобы окружать самый внешний в радиальном направлении край пятой стенки 58, и может быть объединенным с пятой стенкой 58 и, таким образом, с первой торцевой заглушкой 32. В частности, внешний уплотнительный элемент 42 может быть сконфигурирован таким образом, чтобы обеспечивать уплотнение для текучей среды относительно основания 12 и резервуара 14 и, таким образом, внешней среды в результате того, что он сжимается между обращенной к оси поверхностью основания 12 и обращенной к оси поверхностью резервуара 14. Обращенная к оси поверхность может, например, включать в себя поверхность, которая не является преимущественно параллельной оси 18, например, поверхность, которая может быть в целом перпендикулярной оси 18. Внешний уплотнительный элемент 42 может включать в себя круговую внешнюю поверхность, имеющую первый и второй участки, которые соответственно сконфигурированы таким образом, чтобы устанавливать обращенные к оси уплотнительные границы раздела по отношению, например, к обращенной к оси поверхности основания 12 и обращенной к оси поверхности резервуара 14. Кроме того, основание 12 может включать в себя углубление (не показано) на его внутренней поверхности, сконфигурированное таким образом, чтобы оно было дополняющим по форме к внешнему уплотнительному элементу 42.

Внутренний уплотнительный элемент 44 может быть расположен радиально в направлении внутрь от фланца 52 и радиально наружу от выпускного отверстия 26 и может быть объединенным с фланцем 52, и таким образом, с первой торцевой заглушкой 32. В частности, внутренний уплотнительный элемент 44 может быть сконфигурирован таким образом, чтобы обеспечивать жидкостное уплотнение между впускным и выпускным отверстиями 24, 26 в результате того, что он сжимается между радиально обращенной внутренней поверхностью фланца 52 и радиально обращенной внешней поверхностью выпускного отверстия 26. Радиально обращенная поверхность может, например, включать в себя поверхность, которая не является преимущественно перпендикулярной оси 18, например поверхность может быть в целом параллельной оси 18.

Внутренний уплотнительный элемент 44 может включать в себя круговую внешнюю поверхность, имеющую первый и второй участки, которые соответственно сконфигурированы таким образом, чтобы входить в контакт с обращенной к оси поверхностью первой стенки 46 и радиально обращенной поверхностью фланца 52. Кроме того, круговая внешняя поверхность внутреннего уплотнительного элемента 44 может включать в себя третий участок, сконфигурированный таким образом, чтобы устанавливать радиально обращенную уплотнительную границу раздела по отношению к выпускному отверстию 26. Предполагается, что фланец 52 может, по меньшей мере частично, окружать, по меньшей мере, участок выпускного отверстия 26 и внутренний уплотнительный элемент 44 соответственно, таким образом внутренний уплотнительный элемент 44 может сжиматься между ними и фланец 52 может помочь поддерживать радиально обращенную уплотнительную границу раздела, установленную внутренним уплотнительным элементом 44 за счет сопротивления перемещению внутреннего уплотнительного элемента 44 радиально наружу и в направлении от выпускного отверстия 26, которое может быть вызвано, например, силами, генерируемыми от взаимодействия текучей среды из впускного отверстия 24, сталкивающегося с внутренним уплотнительным элементом 44.

По меньшей мере часть внутреннего уплотнительного элемента 44 может проходить вдоль продольной оси 18, в направлении В, на осевое расстояние, большее чем расстояние, на которое может проходить внешний уплотнительный элемент 42 в осевом направлении вдоль продольной оси 18 в направлении В. То есть, по меньшей мере, часть внутреннего уплотнительного элемента 44 может проходить первое осевое расстояние С вдоль продольной оси 18 от первого конца фильтрующего рабочего тела 34 (представлен на фиг. 1 как линия D), внешний уплотнительный элемент 42 может проходить второе осевое расстояние Е вдоль продольной оси 18 от первого конца фильтрующего рабочего тела 34 (линия D), при этом первое осевое расстояние С может быть больше, чем второе осевое расстояние Е. Кроме того, по меньшей мере, часть внутреннего уплотнительного элемента 44 может проходить первое осевое расстояние F вдоль продольной оси 18 от осевой торцевой поверхности резервуара 14 (представлена на фиг. 1 как линия G), внешний уплотнительный элемент 42 может проходить второе осевое расстояние Н вдоль продольной оси 18 от осевой торцевой поверхности резервуара 14 (линия G), при этом первое осевое расстояние F может быть больше, чем второе осевое расстояние Н. По существу, осевое соотношение между внешним и внутренним уплотнительными элементами 42, 44 и корпусом первой торцевой заглушки 32 может улучшать и/или способствовать в направлении потока текучей среды из впускного отверстия 24 к отверстиям 57, а затем в направлении к фильтрующему рабочему телу 34, в то же время поддерживая надлежащее уплотнение между впускным и выпускным отверстиями 24, 26.

Предполагается, что и внешний, и внутренний уплотнительные элементы 42, 44 могут иметь в целом цилиндрическую форму относительно продольной оси 18 и могут быть выполнены с любой формой поперечного сечения, например внешний уплотнительный элемент 42 может иметь по существу овальную или круглую форму, и/или внутренний уплотнительный элемент 44 может иметь по существу квадратную или прямоугольную форму. Также предполагается, что внешний уплотнительный элемент 42 может сжиматься в зависимости от осевого расстояния между обращенными к оси торцевыми поверхностями основания 12 и резервуара 14, когда они вводятся в зацепление с помощью резьбового соединения, при этом внутренний уплотнительный элемент 44 может сжиматься в зависимости от радиального расстояния между радиально обращенной внутренней поверхностью фланца 52 и радиально обращенной внешней поверхностью выпускного отверстия 26. Также предполагается, что внешний уплотнительный элемент 42 может устанавливать обращенные к оси уплотнительные границы раздела, например уплотнительную границу раздела, которая по существу блокирует протекание текучей среды вдоль обращенной в сторону оси поверхности, по отношению к основанию 12 и/или резервуару 14, также как и радиально обращенную уплотнительную границу раздела, например уплотнительную границу раздела, которая по существу блокирует протекание текучей среды вдоль радиально направленной поверхности, по отношению к основанию 12, при этом внутренний уплотнительный элемент 44 может устанавливать радиально обращенные уплотнительные границы раздела по отношению к фланцу 52 и/или выпускному отверстию 26, а также аннулировать любые обращенные к оси уплотнительные границы раздела. Дополнительно предполагается, что внутренний уплотнительный элемент 44 может сжиматься в радиальном направлении, а в осевом направлении может расширяться, смещаться или отклоняться в результате радиального сжатия, но не может сжиматься вдоль оси, т.е. не работает на сжатие в осевом направлении. Дополнительно предполагается, что внешний уплотнительный элемент 42 может сжиматься в осевом направлении по отношению к основанию 12 в любом радиальном местоположении по отношению к внутреннему уплотнительному элементу 44. По существу, радиально сжимаемый внутренний уплотнительный элемент 42 может уменьшать производственные и/или сборочные допуски, относящиеся к размерам по длине и круговому размеру выпускного отверстия 26 и/или торцевой заглушки 32, в то же время поддерживая надлежащее уплотнение между впускным и выпускным отверстиями 24, 26.

Как показано на фиг. 2, первая торцевая заглушка 32 может включать в себя несколько первых углублений 62, образованных внутри пятой стенки 58. Первые углубления 62 могут включать в себя отверстия, через которые может проходить внешний уплотнительный элемент 42. Первая торцевая заглушка 32 также может включать в себя несколько вторых углублений 64, образованных внутри фланца 52. Вторые углубления 64 могут включать в себя полости, внутри которых может проходить внутренний уплотнительный элемент 44. Внешний и внутренний уплотнительные элементы 42, 44 могут, соответственно, проходить в первое и второе углубления 62, 64 во время использования способа создания первой торцевой заглушки 32. В частности, первая торцевая заглушка 32 может быть образована за счет впрыскивания расплавленного материала в одну или более первых пресс-форм, при этом расплавленному материалу дается возможность затвердеть, т.е. она может быть образована за счет одного или более процессов формования. Форма и контур первых пресс-форм может обеспечивать один или более признаков первой торцевой заглушки 32, например таких как первая, вторая, третья, четвертая и/или пятая стенки 46, 48, 50, 54, 58, фланец 52, выступы 56, и/или первое и второе углубления 62, 64.

Внутри первых пресс-форм и/или внутри одной или более дополнительных пресс-форм внешний и внутренний уплотнительные элементы 42, 44 могут быть образованы за счет впрыскивания расплавленного материала в дополнительные пресс-формы, и за счет того, что расплавленному материалу дается возможность затвердеть, т.е. они могут быть образованы за счет одного или более процессов формования, чтобы образовать внешний и внутренний уплотнительные элементы 42, 44, которые соответственно находятся рядом с пятой стенкой 58 и фланцем 52. По существу, расплавленный материал внешнего и внутреннего уплотнительных элементов 42, 44 может, соответственно, протекать в первое и второе углубления 62, 64 и может соединяться с образованием единой детали и образовывать соединение с внешним и внутренним уплотнительными элементами 42, 44, и соответственно, с остатком первой торцевой заглушки 32. Предполагается, что первое и второе углубления 62, 64 могут включать в себя отверстия, полости любой формы и в любом количестве и/или могут быть или могут не быть равномерно разнесены вокруг продольной оси 18. Также предполагается, что торцевая заглушка 32 может быть или может не быть полностью затвердевшей перед тем как формуются внешний и внутренний уплотнительные элементы 42, 44.

Как показано на фиг. 1 и 2, первая торцевая заглушка 32 может также включать в себя устройство 66 противодействия наполнению, сконфигурированное таким образом, чтобы уменьшать и/или предотвращать протекание неотфильтрованной текучей среды во внутреннее пространство 40 во время процесса первоначальной заливки. Устройство 66 может включать в себя несколько участков 68 стенки, каждый из которых имеет первый конец, прикрепленный к первой стенке 46 и выступающий из нее в направлении В. Первые участки 68 стенки могут определять несколько отверстий 70, разнесенных между смежных участков 68 стенки. То есть, участки 68 стенки могут устанавливать первую радиально обращенную стенку, имеющую отверстия 70. Устройство 66 может также включать в себя участок 74 в виде колпачка, прикрепленный к участкам 68 стенки на их концах, противоположных концам, прикрепленным к первой стенке 46. Устройство 66 может также включать в себя в целом цилиндрическую стенку 72, расположенную радиально внутри участков 68 стенки по отношению к продольной оси 18. Стенка 72 может быть прикреплена на одном своем конце к первой стенке 46 и может проходить в направлении В. Конец стенки 72, противоположный концу, прикрепленному к первой стенке 46, может быть удален по оси на любое расстояние от внутренней поверхности участка 74 в виде колпачка, а радиальная внешняя поверхность стенки 72 может быть радиально удалена на любое расстояние от внутренних радиальных поверхностей участков 68 стенки. Предполагается, что, когда производится сборка фильтрующей системы 10 для текучей среды, устройство 66 может проходить в выпускное отверстие 26 и может быть радиально окружено им. Также предполагается, что устройство 66 противодействия наполнению может не применяться, а первая торцевая заглушка 32 может альтернативно включать в себя одно или более отверстий, сконфигурированных таким образом, чтобы позволять текучей среде протекать из внутреннего пространства 40 в направлении выпускного отверстия 26.

На фиг. 3-5 показана торцевая заглушка согласно альтернативному варианту осуществления изобретения. На фиг. 3 показан первый альтернативный вариант выполнения торцевой заглушки 32, расположенной в резервуаре 14, прикрепленном к основанию 12. Такая торцевая заглушка 32 может включать в себя первую стенку 46 (первый элемент), вторую стенку 48 (боковую стенку), третью стенку 50, четвертую стенку 54 (внешнюю стенку), несколько плечей 56, пятую стенку 58 (реборда), фланец 52, а также внешний и внутренний уплотнительные элементы 42, 44. Аналогично варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 1-2, внутренний уплотнительный элемент 44 может включать в себя круговую внешнюю поверхность, имеющую первый и второй участки, соответственно сконфигурированные таким образом, чтобы входить в зацепление с обращенной в сторону оси поверхности торцевой заглушки 32 и обращенной радиально поверхности фланца 52. На фиг. 5 показан частичный разрез торцевой заглушки, из которого можно увидеть несколько вторых углублений 64, сформированных внутри фланца 52. Вторые углубления 64 могут включать в себя полости 90 торцевой заглушки, внутри которых может проходить внутренний уплотнительный элемент 44. Такие выступающие части внутреннего уплотнительного элемента 44, независимо от формы, могут определяться как соединение типа ласточкин хвост 88.

На фиг. 6-7 показана торцевая заглушка 32 согласно еще одному альтернативному варианту осуществления изобретения. На фиг. 6 показан первый альтернативный вариант выполнения торцевой заглушки 32, располагающейся на резервуаре 14, прикрепленном к основанию 12. Этот альтернативный вариант осуществления изобретения не включает в себя устройство противодействия наполнению, которое показывалось в других вариантах осуществления изобретения. Такая торцевая заглушка 32 может включать в себя первую стенку 46 (первый элемент), вторую стенку 48 (боковую стенку), третью стенку 50, четвертую стенку 54 (внешнюю стенку), несколько плечей 56, пятую стенку 58 (реборда), фланец 52, а также внешний и внутренний уплотнительные элементы 42, 44. В этом варианте осуществления изобретения внутренний уплотнительный элемент 44 может включать в себя круговую внешнюю поверхность, имеющую первый и второй участки, соответственно сконфигурированные таким образом, чтобы входить в зацепление с обращенной к оси поверхностью торцевой заглушки 32 и обращенной радиально поверхностью торцевой заглушки 32, то есть с фланцем 52. В этом варианте осуществления изобретения фланец может быть частью торцевой заглушки, но в отличие от первого альтернативного варианта осуществления изобретения, фланец 52 не конфигурируется таким образом, чтобы проходить в направлении В вверх от первой стенки 46. На фиг. 7 показан частичный разрез торцевой заглушки 32, на котором можно увидеть несколько вторых углублений 64, сформированных внутри фланца 52, и соединения типа ласточкин хвост 88.

Что касается каждого их этих альтернативных вариантов осуществления изобретения, показанных на фиг. 3-7, то в них каждое плечо 56 может быть любой ширины и может включать в себя участок 76 в виде ребра, проходящий в направлении А. Участок 76 в виде ребра может располагаться рядом со второй стенкой 48. Как показано на фиг. 3-7, вторая стенка 48 может иметь внутренний край 78 и вторую нижнюю поверхность 80 стенки, которая может быть наклонной или криволинейной. Внутренний край 78 и сторона фильтрующего рабочего тела 34 могут проходить в целом параллельно от верхней стороны фильтрующего рабочего тела до той точки, где внутренний край 78 пересекает нижнюю поверхность 80 второй стенки.

Участок 76 в виде ребра также может быть целиком или частично соприкасающимся со второй стенкой 48 и также может проходить в направлении А от всех или некоторых нижних сторон 82 пятой стенки 58. Участок 76 в виде ребра может иметь первую и вторую нижние поверхности 84, 86, которые вместо образуют первый угол α, больший развернутого, но меньший полного. Это угол может составлять меньше чем приблизительно 270°, но больше чем 180°. Плечи 56 (включая участок 76 в виде ребра), вторая стенка 48, четвертая стенка 54 и пятая стенка 58 могут быть разделены компонентами, соединенными вместе, или могут быть объединены вместе и, альтернативно, объединены с первой стенкой 46. Плечи могут быть равномерно разнесены вокруг второй стенки 48, но необязательно должны быть разнесены подобным образом. Количество плечей и промежутки между ними вокруг боковой стенки могут изменяться.

Первая нижняя поверхность 84 каждого участка 76 в виде ребра может пересекаться со второй стенкой 48. Первая нижняя поверхность 84 может быть по существу перпендикулярной второй стенке 48 или может образовывать острый угол со второй стенкой 48. Также предполагается, что участок первой нижней поверхности 84 может быть криволинейным или нелинейным и может не пересекаться со второй стенкой под углом.

В варианте осуществления изобретения раскрывается способ установки фильтровального узла 16 в фильтрующей системе 10 для текучей среды, содержащей основание 12, корпус 14, фильтровальный узел 16 содержит первую торцевую заглушку, имеющую вторую нижнюю поверхность 86 и включающую в себя первое и второе кольцевые уплотнения 42, 44, втулку 36 и фильтрующее рабочее тело 34. Способ содержит направление фильтровального узла 16 в резервуар 14 за счет позиционирования второй нижней поверхности 86 торцевой заглушки 38, являющейся ближайшей к внутренней стенке 92 резервуара 14, скольжение фильтровального узла 16 в резервуаре 14 до тех пор, пока первое уплотнение 42 не будет контактировать с резервуаром, закрепление резервуара 14 на основании 12 до тех пор, пока основание 12 не войдет в зацепление с верхней частью 94 торцевой заглушки 38, а первое радиальное уплотнение не установится между основанием 12 и вторым уплотнением 44, а после того как первое радиальное уплотнение установится, продолжение закрепления резервуара 14 на основании 12 до тех пор, пока второе радиальное уплотнение не установится с помощью первого уплотнения 42 между торцевой заглушкой 38 и основанием 12, а первое осевое уплотнение не установится между первым уплотнением 42 и резервуаром 14.

Осевое уплотнение является уплотнением, которое параллельно продольной оси. Расположение внутреннего и внешнего уплотнений на торцевой заглушке помогает гарантировать, что торцевая заглушка надлежащим образом герметизирована и не допускает утечек. Поскольку внутреннее уплотнение нельзя увидеть во время процесса уплотнения, полезным является такое расположение уплотнения, которое должно быть полностью герметизировано, перед тем как внешнее уплотнение полностью герметизировано. Расположение части внутреннего уплотнительного элемента 44 приблизительно на первом осевом расстоянии С (см. фиг. 3) от первого конца фильтрующего рабочего тела 34 (представлен как линия D на фиг. 3) и расположение внешнего уплотнительного элемента 42 таким образом, что оно только проходит до второго осевого расстояния Е от первого конца фильтрующего рабочего тела 34 (линия D), помогает гарантировать надлежащее полное уплотнение внутреннего уплотнительного элемента 44 перед обеспечением полного уплотнения внешнего уплотнительного элемента 42.

Промышленная применимость

Раскрываемая фильтрующая система 10 для текучей среды может быть применима к фильтру любого типа для текучей среды и может обеспечивать уплотнение между потоком неотфильтрованной текучей среды и потоком отфильтрованной текучей среды, не требуя многочисленных компонентов сложной формы, и/или компонентов, требующих высокие допуски при изготовлении. Функционирование фильтрующей системы 10 для текучей среды объясняется ниже.

Как показано на фиг. 1, фильтрующая система 10 для текучей среды может принимать неотфильтрованную текучую среду через входное отверстие 24, например первую область потока, из одного или более расположенных выше по ходу потока компонентов системы текучей среды. Неотфильтрованная текучая среда может протекать из впускного отверстия 24 радиально вдоль наружного направления и может быть направлена с помощью первой торцевой заглушки 32 таким образом, чтобы протекать по направлению к отверстиям 57. Неотфильтрованная текучая среда может протекать через одно или более отверстий 57, например, по существу в осевом направлении через первую торцевую заглушку 32, а также в радиальное пространство между резервуаром 14 и фильтрующим рабочим телом средой 34. Неотфильтрованная текучая среда может затем протекать в целом радиально через фильтрующее рабочее тело 34, а фильтрующее тело 34 может улавливать частицы, находящиеся во взвешенном состоянии внутри неотфильтрованной текучей среды, чтобы таким образом фильтровать текучую среду. Затем отфильтрованная текучая среда может протекать через отверстия 37, и таким образом через втулку 36, во внутреннее пространство 40. Отфильтрованная текучая среда также может протекать из внутреннего пространства 40 через устройство 66, например через стенку 72, в пространство между стенкой 72 и участками 68 стенки, а также через отверстия 70. Отфильтрованная текучая среда может в дальнейшем протекать в выпускное отверстие 26, например вторую область потока, и в направлении одного или более расположенных ниже по ходу потока компонентов системы текучей среды.

Может быть желательным заменить фильтровальный узел 16, поскольку фильтрующее рабочее тело 34 может быть насыщено захваченными частицами, внешний и внутренний уплотнительные элементы 42, 44 могут потерять свои свойства, может истечь срок действия технической поддержки, и/или по любой другой известной в технике существующего уровня причине. Оператор может отвинтить резервуар 14 от основания 12, может извлечь старый или использованный фильтровальный узел 16 из резервуара 14, и может вставить новый или неиспользованный фильтровальный узел 16 в резервуар 14. По существу, внешний и внутренний уплотнительные элементы 42, 44 могут быть удалены со своего места, когда старая первая торцевая заглушка 32 удаляется со старым фильтровальным узлом 16. Оператор может вставить новый фильтровальный узел 16 в резервуар 14 и может снова привинтить резервуар 14 к основанию 12 и по существу, внешний и внутренний уплотнительные элементы 42, 44 могут быть возвращены на прежнее место, когда новая первая торцевая заглушка 32 выравнивается с основанием 12. Предполагается, что оператор может удалять некоторую часть или всю текучую среду, остающуюся внутри резервуара 14 при взаимодействии со старым фильтровальным узлом 16 и/или после его удаления. Также предполагается, что оператор может заменить какой-либо один или более элементов фильтровального узла 16, например, может заменить только фильтрующее рабочее тело 34 и торцевую заглушку 32 вместо замены всех элементов фильтровального узла 16.

Оператор может предварительно заполнить резервуар 14 после вставки нового фильтровального узла 16 и перед тем как снова привинтить резервуар 14 к основанию 12. По существу, оператор может заполнить радиальное пространство между резервуаром 14 и фильтрующим рабочим телом 34 текучей средой, например, заливая текучую среду через отверстия 57 и/или на верхнюю поверхность первой торцевой заглушки 32, например, поверхность стенки 46, обращенной и/или открытой к впускному отверстию 24. Предварительно заливаемая текучая среда может быть или может не быть отфильтрованной, а устройство 66 может уменьшать и/или предотвращать прохождение текучей среды во внутреннее пространство 40. В частности, когда оператор заливает пусковую текучую среду, некоторое количество этой предварительно заливаемой текучей среды может протекать радиально наружу в направлении отверстий 57, через отверстия 57, и в радиальное пространство между фильтрующим рабочим телом 34 и резервуаром 14. Если оператор заливает избыточное количество пусковой текучей среды через отверстия 57, и таким образом переполняет радиальное пространство между резервуаром 14 и фильтрующим рабочим телом 34, и если оператор не напрямую заливает пусковую текучую среду через отверстия 57, но в основном выливает пусковую текучую среду на первую торцевую заглушку 32, и/или в результате небрежности оператора происходит, например, разбрызгивание или расплескивание, некоторое количество пусковой текучей среды может протекать радиально внутрь через фланец 52 и/или может осаждаться в радиальном направлении внутри фланца 52. Такая осажденная текучая среда может протекать в направлении устройства 66 через отверстия 70, и ее протекание во внутреннее пространство 40 может удерживаться цилиндрической стенкой 72.

Предполагается, что цилиндрическая стенка 72 может проходить вдоль оси от первой стенки 46 на расстояние, которое больше чем расстояние, на которое фланец 52 проходит вдоль оси от первой стенки 46, а также то, что отверстия 57 могут располагаться вдоль оси ближе к резервуару 14, чем фланец 52. По существу, предварительно заливаемая текучая среда может протекать радиально наружу над фланцем 52 через отверстия 57 и в пространство между резервуаром 14 и фильтрующим рабочим телом 34 или переливной стенкой 28 резервуара 14 несколько лучше, чем будет происходить перетекание цилиндрической стенки 72 и протекание текучей среды во внутреннее пространство 40. Также предполагается, что некоторое количество предварительно заливаемой текучей среды может удерживаться радиально между фланцем 52 и цилиндрической стенкой 72. Эта текучая среда может удерживаться внутри выпускного отверстия 26 после того как резервуар 14 и фильтровальный узел 16 соединяются с основанием 12. Количество такой захваченной предварительно заливаемой текучей среды может быть значительно меньше, чем ее количество, которое может в противном случае протекать во внутреннее пространство 40, если устройство 66 не используется. Дополнительно предполагается, что соответствующее осевое соотношение между внешним и внутренним уплотнительными элементами 42, 44 может дополнительно способствовать или улучшать поток текучей среды в направлении отверстий 57 во время первоначального заливания текучей среды за счет содействия протеканию текучей среды радиально наружу от внутреннего уплотнительного элемента 44 в направлении к внешнему уплотнительному элементу 42 и сопротивления протеканию текучей среды радиально внутрь от внешнего уплотнительного элемента 42 к внутреннему уплотнительному элементу 44.

Поскольку резервуар 14 и фильтровальный узел 16 соединяются с основанием 12, внешний уплотнительный элемент 42 может образовывать уплотнение между основанием 12 и резервуаром 14, например между фильтрующей системой 10 для текучей среды и окружающей средой, а внутренний уплотнительный элемент 44 может образовывать уплотнение между впускным отверстием 24 и выпускным отверстием 26, например между неотфильтрованным и отфильтрованным потоками текучей среды. В частности, внешний уплотнительный элемент 42 может быть позиционирован на верхней части внешней стенки 28 и степень его сжатия может быть функцией того, как резервуар 14 входит в зацепление с помощью резьбового соединения с основанием 12, и может, например, зажиматься между резервуаром 14 и основанием 12 таким образом, чтобы устанавливать одну или более обращенных к оси уплотнительных границ раздела, например торцевое уплотнение с обращенной в сторону оси поверхностью резервуара 14 и/или основания 12. Предполагается, что внешний уплотнительный элемент 42 может прижиматься или к резервуару 14, или к основанию 12, или и к тому и другому, также предполагается, что внешний уплотнительный элемент 42 может дополнительно и/или альтернативно, устанавливать радиально обращенную уплотнительную границу раздела по отношению к резервуару 14 или основанию 12, или по отношению к тому и другому. Кроме того, внутренний уплотнительный элемент 44 может быть выровненным с выпускным отверстием 26 и может перемещаться мимо его конца, поскольку резервуар 14 входит в зацепление с основанием 12 с помощью резьбового соединения, а его степень сжатия может быть функцией от расстояния между радиально обращенной внутренней поверхностью фланца 52 и радиально обращенной наружу поверхностью выпускного отверстия 26 и может, например, сжиматься между ними, чтобы устанавливать радиально обращенную уплотнительную границу раздела, например торцевое уплотнение радиальной поверхности выпускного отверстия 26.

Поскольку внешние и внутренние уплотнительные элементы 42, 44 могут быть объединенными с первой торцевой заглушкой 32, резервуар 14 и фильтровальный узел 16 могут быть уплотненными по отношению к основанию 12, и фильтрующая система 10 для текучей среды может включать в себя менее сложную фильтрующую систему для текучей среды. Кроме того, поскольку первая торцевая заглушка 32 включает в себя устройство 66, может быть уменьшено или предотвращено протекание неотфильтрованной текучей среды во внутреннее пространство 40 во время процесса предварительной заливки резервуара 14 при замене фильтра.

Для специалистов в данной области техники будет очевидно, что различные модификации и изменения могут быть произведены в отношении раскрываемой фильтрующей системы для текучей среды. Другие варианты осуществления изобретения будут очевидны для специалистов в данной области техники после рассмотрения описания и осуществления на практике раскрываемого способа и устройства. Подразумевается, что описание и примеры следует рассматривать только в качестве примеров, при этом действительный объем изобретения обозначается последующими пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтровальный узел содержит втулку (36), определяющую внутреннее пространство (40), и ось втулки; фильтрующее рабочее тело (34), окружающее втулку; и торцевую заглушку (32), прикрепленную к втулке и включающую первый элемент (46), проходящий поперек фильтрующего рабочего тела, боковую стенку (48), по существу перпендикулярную первому элементу (46) и проходящую в первом направлении, внешнюю стенку (54), расположенную на расстоянии от первого элемента и по существу параллельно оси втулки, при этом внешняя стенка (54) проходит во втором направлении, которое направлено от фильтрующего рабочего тела (34) и противоположно первому направлению, и несколько плечей, проходящих от боковой стенки (48) к внешней стенке (54), при этом плечи и боковая стенка, а также внешняя стенка определяют отверстия в торцевой заглушке (32). Каждое плечо включает в себя участок в виде ребра, проходящий в первом направлении и имеющий первую и вторую нижние поверхности. Способ установки фильтровального узла в фильтрующую систему для текучей среды характеризуется тем, что направляют фильтровальный узел в резервуар за счет позиционирования скошенной нижней поверхности торцевой заглушки, ближайшей к внутренней стенке резервуара, вставляют фильтровальный узел в резервуар до тех пор, пока первое уплотнение не будет контактировать с резервуаром, закрепляют резервуар на основании до тех пор, пока основание не войдет в контакт с верхней частью торцевой заглушки и первое радиальное уплотнение не установится между основанием и вторым уплотнением, после того как первое радиальное уплотнение установлено, продолжают закреплять резервуар на основании до тех пор, пока второе радиальное уплотнение не установится с помощью первого уплотнения между торцевой заглушкой и основанием и первое осевое уплотнение не установится между первым уплотнением и резервуаром. Технический результат: обеспечение надежности установки фильтровального узла. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Фильтровальный узел, содержащий:
втулку (36), определяющую внутреннее пространство (40) и ось втулки;
фильтрующее рабочее тело (34), окружающее втулку (36); и
торцевую заглушку (32), прикрепленную к втулке (36) и включающую в себя:
- первый элемент (46), проходящий поперек фильтрующего рабочего тела (34);
- боковую стенку (48), по существу перпендикулярную первому элементу (46) и проходящую в первом направлении;
- внешнюю стенку (54), расположенную на расстоянии от первого элемента (46) и по существу параллельно оси втулки, при этом внешняя стенка (54) проходит во втором направлении, которое направлено от фильтрующего рабочего тела (34) и противоположно первому направлению; и
- несколько плечей (56), проходящих от боковой стенки (48) к внешней стенке (54), при этом плечи (56) и боковая стенка (48), а также внешняя стенка (54) определяют отверстия (57) в торцевой заглушке (32), каждое плечо (56) включает в себя участок (76) в виде ребра, проходящий в первом направлении и имеющий первую и вторую нижние поверхности (84, 86), которые вместе образуют первый угол (α), больший развернутого, но меньший полного.

2. Узел по п. 1, в котором плечи (56) перпендикулярны внешней стенке (54).

3. Узел по п. 1, в котором каждый из плечей (56)объединен с боковой стенкой (48).

4. Узел по п. 3, в котором угол (α), больший развернутого, но меньший полного, составляет угол, меньший чем приблизительно 270°.

5. Узел по п. 4, в котором несколько плечей (56) равномерно разнесены вокруг боковой стенки (48).

6. Узел по п. 1, в котором первая нижняя поверхность (84) каждого из участков (76) в виде ребра пересекается с боковой стенкой (48) и по существу перпендикулярна ей.

7. Узел по п. 1, содержащий торцевую заглушку (32), дополнительно содержащую кольцеобразную реборду (58), прикрепленную к внешней стенке (54) и имеющую несколько углублений (62), при этом по меньшей мере некоторые из участков (76) в виде ребра проходят от нижней стороны реборды (58).

8. Узел по п. 1, в котором внешняя стенка (54) и плечи (56) являются объединенными с боковой стенкой (48).

9. Узел по п. 1, имеющий торцевую заглушку (32), дополнительно содержащую:
- фланец (52), расположенный рядом с первым элементом (46) и проходящий во втором направлении;
- реборду (58), перпендикулярную внешней стенке (54) и проходящую от этой стенки;
- первый уплотнительный элемент 42, сконфигурированный таким образом, чтобы вмещать участок реборды (58); и
- второй уплотнительный элемент (44), расположенный рядом с фланцем (52) и сконфигурированный таким образом, чтобы иметь первую радиально обращенную уплотнительную границу раздела с фланцем (52).

10. Способ установки фильтровального узла (16) в фильтрующую систему (10) для текучей среды с основанием (12) и резервуаром (14), содержащего первую торцевую заглушку (32), имеющую скошенную нижнюю поверхность (86) и включающую в себя первое и второе кольцеобразные уплотнения (42, 44), втулку (36) и фильтрующее рабочее тело (34), при этом способ включает в себя следующие этапы, на которых:
- направляют фильтровальный узел (16) в резервуар (14) за счет позиционирования скошенной нижней поверхности (86) торцевой заглушки (32), ближайшей к внутренней стенке (92) резервуара (14);
- вставляют фильтровальный узел (16) в резервуар (14) до тех пор, пока первое уплотнение (42) не будет контактировать с резервуаром (14);
- закрепляют резервуар (14) на основании (12) до тех пор, пока основание (12) не войдет в контакт с верхней частью (94) торцевой заглушки (32) и первое радиальное уплотнение не установится между основанием (12) и вторым уплотнением (44); и
- после того как первое радиальное уплотнение установлено, продолжают закреплять резервуар (14) на основании (12) до тех пор, пока второе радиальное уплотнение не установится с помощью первого уплотнения (42) между торцевой заглушкой (32) и основанием (12) и первое осевое уплотнение не установится между первым уплотнением (42) и резервуаром (14).