反冲洗过滤器和用于该反冲洗过滤器的滤芯的制作方法
【专利说明】反冲洗过滤器和用于该反冲洗过滤器的滤芯
[0001]本发明涉及一种用于液体介质、特别是用于液体燃料的反冲洗过滤器，该反冲洗过滤器具有:过滤器壳体，所述过滤器壳体具有过滤器入口、过滤器出口和冲洗连接部;滤芯，所述滤芯被固定地布置在所述过滤器壳体中，经由所述滤芯使待过滤的介质从内侧流向外侧并且借助至少一个支撑笼而形成所述滤芯，所述支撑笼具有至少两组插槽型孔以及支撑在所述支撑笼上的至少一个过滤部件，其中每组内的所述孔彼此平行对齐地延伸并且由所述支撑笼的相互平行肋彼此分离；以及反冲洗装置，所述反冲洗装置被布置在所述滤芯的内部，能借助致动驱动器使所述滤芯围绕所述过滤器的纵向轴线旋转，具有至少一个狭缝并且在所述滤芯的整个高度上延伸，所述反冲洗装置被设计成在反冲洗周期期间用于所述过滤部件经由所述狭缝和孔的区段冲洗并且用于将过滤残留物运载到所述冲洗连接部，其中一组插槽型孔相对于另一组或多组插槽型孔偏移地布置，并且一组孔位于与另一组或多组肋共同的平面中。本发明此外还涉及一种用于反冲洗过滤器的滤芯，该滤芯具有用于支撑过滤部件的支撑笼，其中所述支撑笼具有至少两组插槽型孔，所述插槽型孔在每组内均彼此平行对齐地延伸并且由所述支撑笼的相互平行肋彼此分离，其中一组插槽型孔相对于另一组或多组插槽型孔偏移地布置，并且一组孔位于与另一组肋共同的平面中。
[0002]本发明开始于依据DE 32 35 552 C2的反冲洗过滤器。提到的引文已经描述了具有滤芯的反冲洗过滤器的基础构造，该滤芯具有带孔的支撑笼，所述孔布置成相对于彼此偏移的多个组。DE 32 35 552 C2描述了第一实施方式，其中所有矩形孔都使得其长边沿滤芯的圆周方向或者在垂直于滤芯轴线的平面中而延伸，并且其中反冲洗装置被设计为柱形冲洗板，该柱形冲洗板可以借助连杆在滤芯内上下移动。在第二实施方式中，各个孔沿轴向对齐，即矩形孔的纵边平行于滤芯的纵向轴线延伸，并且冲洗装置由可旋转冲洗臂组成。在最后提到的具有轴向对齐孔的实施方式的情况下，为了通过逆流清洁各个孔组后面的过滤部件，冲洗臂具有多个狭缝，单独的截流阀被分配给每个狭缝，其中截流阀被交替控制，使得在每种情况下，冲洗管道中的一个被从冲洗连接部关断。
[0003]本发明的目的是简化所讨论类型的反冲洗过滤器的设计并且提高过滤部件在反冲洗周期中的逆流强度，特别是当滤芯中可用的过滤表面积增加时如此。
[0004]为了实现上面提到的目的，针对所讨论类型的反冲洗过滤器，本发明提出的是，所述反冲洗装置具有:布置成相对于彼此竖直地偏移且具有相关联狭缝的至少两个相互分离的冲洗腔室；以及中空轴，所述中空轴能够相对于所述冲洗腔室进行有限的旋转运动并且具有位于所述第一冲洗腔室的区域中的第一径向出口以及位于所述第二冲洗腔室的区域中的第二径向出口，该第二径向出口以相对于所述第一径向出口竖直地偏移且沿圆周偏移的方式布置在所述中空轴上，其中所述反冲洗装置的移动方向可以在所述反冲洗周期期间借助所述致动驱动器逆转，并且用于在逆转方向之后使所述冲洗装置和所述中空轴沿各自运动方向同时移动并且用于使所述中空轴和所述冲洗腔室相对于彼此旋转的驱动部件被设置用于两个运动方向。本发明开始于可旋转的反冲洗装置，其中，对于反冲洗过程，该实施方式使得所述反冲洗装置的运动方向可以在所述反冲洗周期期间借助所述致动驱动器逆转。借助这种方向逆转并且借助反冲洗装置具有中空轴和冲洗腔室的构造，在中空轴和冲洗腔室之间在使方向逆转期间或之后可以进行相对旋转，以如下设计而言简单的方式实现它，即，就仅一个冲洗腔室或第一组冲洗腔室或另一冲洗腔室或第二组冲洗腔室起作用，而其它冲洗腔室在每种情况下均不启用。
[0005]根据优选实施方式，所述布置使得所述中空轴为了联合旋转而联接到所述致动驱动器，其中优选地借助齿轮机构完成联接。特别地，所述致动驱动器可以包括能够线性运动的齿条，所述齿条与联接到所述反冲洗装置的齿轮啮合，以使所述反冲洗装置旋转，其中所述致动驱动器优选地包括气动线性驱动器。根据特别优选的实施方式，所述齿轮为了联合旋转而连接到所述中空轴，在使方向逆转之后，所述中空轴然后又经由所述驱动部件来驱动所述冲洗腔室。
[0006]对于优化的反冲洗周期，在本发明的反冲洗过滤器中，冲洗阀此外可以被分配给污泥出口，该阀可以借助所述致动驱动器(特别是所述齿条)的移动而打开，并且当所述致动驱动器或齿条返回至初始位置时闭合。经由所述冲洗阀的打开以及闭合过程与所述致动驱动器或齿条的移动的机械联接，可以以简单的方式确保所述冲洗阀在所述反冲洗装置执行反冲洗周期时一直打开，与此同时在不进行反冲洗周期时闭合。根据有利实施方式，所述齿条可以为此在其端面上设有切换凸轮或切换表面，用于致动所述冲洗阀。特别地，所述冲洗阀能够在所述反冲洗周期期间借助所述齿条移入打开位置中，对抗复位弹簧的恢复力，由此在所述冲洗阀敞开期间产生于所述复位弹簧中的力可以确保所述冲洗阀在所述致动装置或齿条返回至其初始位置时自动闭合。
[0007]为了获得反冲洗过滤器的长久免维护运行时间，此外有利的是，所述冲洗腔室可以在反冲洗周期期间借助所述致动装置在两个运动方向上旋转至少360°，优选地超过360度，特别为360度加上至少若干肋和孔的弧长，使得流动在360°旋转期间完全形成于所有的孔处。
[0008]作为进一步优选的可能性，每个冲洗腔室和相关联的狭缝的高度可以确切地或基本上确切地在每种情况下在相对于彼此偏移地布置的一组插槽型孔的高度上延伸。因此，每个冲洗腔室均具有冲洗间隙作为入口，其高度匹配于所述支撑笼中的所述插槽型孔的长边。在就设计而言特别简单的构造中，所述冲洗腔室包括彼此以可拆卸的方式连接的相同类型的腔室模块，其中两个腔室模块在每种情况下均被组装而形成双腔室，其中分离盘优选地定位在双腔室的两个腔室模块之间。借助所述分离盘，双腔室的所述冲洗腔室因此彼此分离。特别有利的是，所有的腔室模块借助通杆而连接以形成冲洗腔室插入件，该冲洗腔室插入件被支撑为能够在所述中空轴上进行部分旋转运动。在该实施方式中，所有冲洗腔室的冲洗入口可以位于共同的轴线上，因为一方面是所述中空轴的相对位置另一方面是所述冲洗腔室插入件确定:哪个冲洗腔室经由所述中空轴中的径向出口而被连接到所述冲洗连接部，以及哪个冲洗腔室在任何给定的时间是未启用的。
[0009]特别有利的是，所述滤芯具有多个子组，其中每个子组均包括第一组孔和第二组孔，并且所述中空轴正好具有以沿圆周偏移且竖直偏移的方式定位的两个径向出口，其中所述第一径向出口优选地分配给最上面的子组，并且所述第二径向出口优选地分配给下部的子组。如果存在奇数个子组，则上部径向出口可以仅分配给所述中央子组中的定位更高的那组孔，并且定位更低的径向出口或者下部径向出口可以另外分配给所述中央子组中的下部组的孔。
[0010]根据优选实施方式，所述过滤部件由布置在所述支撑笼和支撑外壳之间的打褶的优选为多层的过滤织物或过滤布组成，优选地由穿孔的金属片材形成，其中每个打褶折叠部(pleating fold)被分配不同的第一组孔和第二组孔的多个孔。由于打褶，所述过滤部件接收多个打褶折叠部，其中特别有利的是，打褶折叠部的数量适合一组中孔或肋的数量。特别是在该实施方式中，所述构造可以使得彼此叠加地布置在所述支撑笼上的几个孔被分配给一个打褶折叠部，而在特定冲洗腔室的区域中，仅有所述第一组孔中的一个孔或所述第二组孔中的一个孔被定位，用于使反冲洗的实际操作区域主要地单独集中在一个打褶折叠部上。
[0011]为了实现这一点，根据一个可行的实施方式，每组的所述孔和/或所述肋可相对于径向平面(由此在沿过滤器中心线的方向延伸的平面中)倾斜地延伸，并且横向于所述中心线，其中优选地，使一组的孔和另一组的孔以相同的角度但沿相反的方向相对于所述径向平面倾斜地延伸。
[0012]根据替代实施方式，所述过滤部件可以由具有打褶折叠部的打褶的优选为多层的过滤织物或过滤布组成，并且此外所有的肋都借助肋前(rib front)而装配到打褶折叠部中。在此特别有利的是，每个肋的所述肋前延伸直到打褶折叠部的折叠基部为止。借助该实施方式，打褶的过滤部件可以借助所述支撑笼的所述肋来固定，其中，与此同时，借助进入所述打褶折叠部的所述肋，避免了从进入所述一侧流入所述孔的绕行流动。每个打褶折叠部可以优选地分配给不同的第一组孔和第二组孔的多个孔。随着下一或另一组的所述肋位于孔的轴向延伸部上，从打褶折叠部内的上面和/或下面的绕行或旁路流动与此同时被有效地防止。在此特别有利的是，在反冲洗过程期间经由所述孔和所述狭缝将流体抽入所述冲洗腔室，从而将抽吸施加在所述过滤部件的所述打褶折叠部上，并且为其中存在瞬间逆流的孔带来额外的密封。在使肋装配到所述打褶折叠部中的实施方式中，特别有利的是，所有的肋都沿径向延伸并且优选地相对于径向平面对称地形成，和/或每个肋的所述肋前被设计为朝向其所述自由前端渐缩的肋尖，其中，所述前端优选地被修圆，从而匹配于所述打褶折叠部的修圆。
[0013]特别简单的结构设计还确保了，所述支撑笼为模块化构造并且具有多个相互相同的环形带肋元件，所述带肋元件被夹在两个端盖之间，这允许借助盖缘进行径向密封，其中每个带肋元件优选地由塑料构成并且具有至少一个基环，以相对于彼此沿圆周偏移的方式定位的多个肋一体地形成在所述基环上，其中所述支撑笼优选地具有偶数个带肋元件。根据一个变型例，两个带肋元件在每种情况下可以形成带肋元件对，这些带肋元件被夹在所述端盖之间，使它们的基环彼此邻接。在该实施方式中，因此可以通过使用仅一种类型的带肋元件来产生一个子组，该子组具有以偏移的方式定位的所述孔的两组孔开口。然而，还可以完全借助带肋元件来形成组或子组作为模块化部件。
[0014]根据一个实施方式，所述肋可形成在所述基环的前侧并且向径向线倾斜地延伸。明显的是，为此所述肋需要具有合适的长度，由此所述支撑笼接收特定的厚度。特别是，有几对带肋元件可以布置在所述端盖之间，其中中间环然后布置在两对带肋元件之间。为了产生这样的模块化构建的支撑笼，优选的优点是，所述肋元件的所有肋都在其自由肋端处包括一体形成的锁定销，用于互锁到所述端盖或中间环中的锁定孔中。
[0015]在包括装配到打褶折叠部中的肋的实施方式中，所述带肋元件的所述肋可以在其自由肋端处优选地交替地设有一体形成的锁定销或锁定孔，并且所述基环如果合适的话以相应交替的方式可以在一个面上设有在组装状态下彼此相互作用的锁定销和锁定孔，其中所述肋的所述肋前仅沿径向延伸到所述基环的外侧。如果所述肋的所述肋前沿径向延伸到所述基环的外侧，则特别有利的是，所述肋前超出所述基环的所述面在向上和向下两侧突出。在这种情况下，所述肋前可以优选地突出超出所述基环的设有所述锁定孔的所述面，所述突出部对应于其在轴向方向上的厚度，其结果是，在插入