具有弹出装置的过滤设备的制作方法

具有弹出装置的过滤设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种滤筒，其包括卡接部，当滤筒和过滤壳体从过滤基部中移除时，卡接部用于从过滤壳体中弹出滤筒。这些卡接部被构造成接合着过滤基部的相应卡接部，从而在滤筒和过滤壳体通过螺纹接合从过滤基部中移除时限制滤筒的轴向移动。
【专利说明】具有弹出装置的过滤设备

【技术领域】
[0001]本发明涉及过滤设备，尤其涉及可更换滤筒，以及更加尤其地涉及从过滤壳体中移除滤筒的机构和方法。

【背景技术】
[0002]过滤系统被用来过滤流体。例如,过滤系统用来从燃料、液压流体、水和其它流动液体中过滤掉杂质。一种特殊的过滤设备使用了过滤基部，而过滤元件连接到该过滤基部上。过滤基部提供了入口和出口，其中脏流体通过该入口进入过滤系统，而清洁后的清洁流体通过该出口离开过滤系统。过滤元件执行从流体中除去不良杂质的功能。
[0003]对于一些系统、如发动机燃料系统、液压动力系统和润滑系统，过滤元件包括过滤介质，该过滤介质在预定的维护间隔或者在有其它损耗时被更换掉。因此，如果能够提供方便的方法来更换过滤介质，则会是理想的。
[0004]在一些实施例中，过滤元件包括可重复使用的壳体，其中在工作期间包括过滤介质在内的一次性滤筒被设置在该壳体内。该壳体也被称为碗状体。在许多情况下，滤筒相对于过滤壳体被密封，这使得在保养或维护周期内难以移除可更换滤筒。与移除可更换滤筒有关的一个问题是，如果难以从外壳体处移除滤筒，这对于使用者而言可能会产生明显的麻烦或混乱。
[0005]本发明涉及本领域的当前技术状态，因为它涉及利用可重复使用的壳体和可更换的滤筒的一种过滤系统，其使从过滤壳体中移除滤筒变得更加容易。


【发明内容】

[0006]本发明的一些实施例提供了改进型地从过滤壳体中移除滤筒，同时从过滤基部上移除由滤筒和过滤壳体所形成的过滤元件。
[0007]在某些特定的实施例中，本发明提供了一种过滤设备，其包括过滤基部、过滤元件和自动弹出接口。过滤元件可选择性地安装到过滤基部上。过滤元件包括外壳体，该外壳体包括侧壁，该侧壁限定出开口端。过滤元件还包括滤筒，该滤筒沿轴向安装在过滤壳体内且在相对于壳体的释放位置和相对于壳体的插入位置之间可以滑动，其中在该释放位置，使用第一数值的轴向力(在一个实施例中，当过滤元件被倒置时，其是重力)，滤筒可以从壳体中移除，而在该插入位置，需要大于第一数值的力的第二量力来沿轴向使过滤壳体转变到释放位置。滤筒包括用来过滤通过过滤元件的流体的过滤介质。自动弹出接口设置在过滤元件和过滤基部之间并且被构造成，当过滤元件相对于过滤基部从安装状态转变成未安装状态时，使滤筒从插入位置转移到释放位置。
[0008]在一个实施例中，当过滤元件从过滤基部移除并且倒置时，在重力作用下，滤筒在有足够大的力来防止滤筒从插入位置转移到释放位置的插入状态下接合着壳体。
[0009]在一个实施例中，自动弹出接口包括过滤基部抵靠架和滤筒抵靠卡接部。滤筒抵靠卡接部沿轴向接合着过滤基部抵靠架，从而当过滤元件从安装状态转变成未安装状态时，沿轴向限制滤筒相对于过滤基部的移动，以使得当过滤元件顺着安装轴线从安装状态转变成未安装状态时，滤筒从插入状态转变成释放状态。
[0010]在一个实施例中，过滤基部抵靠架包括第一抵靠表面，其中当过滤元件连接到过滤基部上时，该表面沿轴向远离过滤介质地朝向；以及滤筒抵靠卡接部包括第二抵靠表面，该表面沿轴向朝向过滤介质。当滤筒抵靠卡接部沿轴向接合着过滤基部抵靠架时，第一抵靠表面接合第二抵靠表面。
[0011]在一个实施例中，过滤基部抵靠架绕过滤设备的安装轴线成角度地延伸，该角度大于滤筒邻接部的相应角度；过滤元件顺着安装轴线从安装状态转变成未安装状态。
[0012]在一个实施例中，滤筒抵靠卡接部包括轴向延伸的支腿部和头部，该头部从支腿部径向地延伸。过滤基部抵靠架包括径向向内延伸的凸缘部分。当滤筒抵靠卡接部沿轴向接合着过滤基部抵靠架时，该径向向内延伸的凸缘部分和径向向外延伸的卡接部沿轴向接口 O
[0013]在一个实施例中，支腿部被构造成径向地弯曲以调整卡接部的径向位置，从而在过滤元件从未安装状态顺着安装轴线沿轴向移动到安装状态、同时过滤元件安装到过滤基部上时，允许卡接部沿轴向通过径向向内延伸的凸缘部分。
[0014]在一个实施例中，过滤壳体包括至少一个壳体螺纹，该壳体螺纹与过滤基部的至少一个过滤基部螺纹相配合，从而通过沿第一角向绕安装轴线转动壳体而选择性地将过滤元件安装到过滤基部上。当壳体沿第一角向绕安装轴线被转动时，在过滤基部螺纹和壳体螺纹之间的配合使过滤元件顺着安装轴线沿轴向被拉向过滤基部。
[0015]在一个实施例中，滤筒在释放位置和插入位置之间相对于壳体平行于安装轴线地移动一第一距离，以及过滤壳体在安装状态和未安装状态之间相对于过滤基部平行于安装轴线地移动至少该第一距离。
[0016]在一个实施例中，移去凹槽成角度地邻近于径向向内延伸的凸缘部分的端部。移去凹槽被构造成，当头部成角度地对准以使滤筒与过滤基部脱开接合时允许头部沿轴向通过。与沿轴向通过向内延伸的凸缘部分相比，移去凹槽使得当头部沿轴向通过时支腿部的径向变形更小或者没有。
[0017]在一个实施例中，滤筒在滑动接口处相对于壳体可滑动。滑动接口包括可在环形表面上滑动的径向环形密封件。在插入位置，环形密封件接合环形表面，以及在释放位置，环形密封件基本上与环形表面脱开接合。
[0018]在一个实施例中，过滤基部包括环形裙部，该裙部环绕安装轴线并且沿着轴线平行于安装轴线成角度地延伸。环形裙部沿轴向在其中容纳着壳体侧壁的开口端。该壳体包括至少一个壳体螺纹，其与形成在过滤基部的环形裙部中的至少一个过滤基部螺纹相配合，从而通过沿第一角向绕安装轴线转动壳体而选择性地将过滤元件安装到过滤基部上。在壳体沿第一角向绕安装轴线被转动时，在过滤基部螺纹和壳体螺纹之间的配合使过滤元件顺着安装轴线沿轴向被拉向过滤基部。滤筒抵靠卡接部由滤筒来提供。
[0019]在一个实施例中，滤筒包括端盖，该端盖设置成最靠近壳体在插入位置的开口端。该端盖包括滤筒抵靠卡接部。
[0020]在另一个实施例中，本发明提供了一种滤筒。该滤筒被构造来插入到过滤元件的壳体中，该过滤元件可选择性地安装到过滤基部上。该壳体具有径向向内的密封表面和径向向外的壳体螺纹。过滤基部具有环形裙部，该裙部限定出可与壳体螺纹相接合的至少一个基部螺纹。过滤基部还限定出径向延伸的过滤基部抵靠架。滤筒包括过滤介质、第一端盖、外边沿和滤筒抵靠卡接部。第一端盖连接到过滤介质上。在安装时，外边沿接合径向向内的密封表面。滤筒抵靠卡接部包括轴向延伸的支腿部和头部，该头部从支腿部径向地延伸。径向延伸的头部被构造成轴向接合着径向延伸的过滤基部抵靠架，从而在过滤元件沿轴向从过滤基部被移除时，阻止滤筒相对于过滤基部的移动。
[0021 ] 在一个实施例中，支腿部分被构造成沿径向弯曲以调整头部的径向位置，从而当过滤元件安装到过滤基部上以及在过滤元件顺着安装轴线进行轴向移动时，允许头部轴向通过径向延伸的抵靠架。
[0022]在一个实施例中，头部沿径向向外延伸。
[0023]在另一个实施例中，滤筒抵靠卡接部是第一端盖的一部分。
[0024]在另一个实施例中，本发明提供了一种滤筒。该滤筒包括:成管形环的过滤介质；第一端盖；滤筒抵靠卡接部；及径向向外的密封件。第一端盖连接到过滤介质的第一端上。滤筒抵靠卡接部包括轴向延伸的支腿部和从支腿部沿径向延伸的头部。径向延伸的头部限定出抵靠表面，该抵靠表面沿轴向朝向过滤介质。径向向外的第一密封件最靠近第一端盖径向向外的边沿，从而把端盖密封到过滤壳体上。
[0025]在一个实施例中，滤筒抵靠卡接部是第一端盖的一部分。支腿部从第一端盖的主体部分沿轴向向外延伸并且离开过滤介质。该头部在主体部分的一部分上进行径向延伸，并且在它们之间形成内切区域。
[0026]结合附图的下面详细描述使本发明的其它方面、目的和优点变得更加清楚。

【专利附图】

【附图说明】
[0027]结合并构成说明书一部分的附图示出了本发明的许多方面，并且与描述一起用来解释本发明的原理。在附图中:
[0028]图1是根据本发明实施例的过滤设备的剖视图；
[0029]图2是图1的过滤设备的局部分解剖视图；
[0030]图3是图1的过滤设备的透视剖视图；
[0031]图4是沿着图1的横剖面4 一 4所截取的、图1的过滤设备的另一个局部分解透视图；
[0032]图5 — 7是图1的过滤设备的自弹出机构的各个零件之间的相互作用的简化视图；
[0033]图8 — 10是与图5 — 7相同取向的过滤设备的剖视图；
[0034]图11 一 13以简化形式示出了图1的过滤设备的扭转锁紧接合装置；
[0035]图14 — 16与图5 — 7相类似，但是在移除过程期间；
[0036]图17 — 19与图11 一 13相类似，并且以放大形式示出了在移除过程期间的扭转锁紧装置；
[0037]图20 — 22是在移除过程期间与图8 一 10相类似的剖视图；
[0038]图23还示出了根据本发明实施例的、当从过滤基部中移除过滤元件时从过滤壳体中移除滤筒。
[0039]尽管结合一些优选的实施例描述了本发明，但是没有任何意图将其限制到这些实施例。相反，其意图是覆盖包括在附加权利要求所限定出的本发明精神实质和范围内的所有替换、改变和等同替代。

【具体实施方式】
[0040]图1是本发明第一实施例的过滤设备100的简化剖视图。过滤设备100用来从流体中除去杂质。尤其地,该过滤设备100可以用来从流过其中的流体中除去颗粒以及液体(即水)、杂质。但是，过滤设备100的实施例不需要同时从流体中过滤出颗粒和液体这两者，而这也落入本发明的教导之内。
[0041]过滤设备100整体上包括过滤基部102和过滤元件104，该过滤元件104可移除地连接到过滤基部102上。
[0042]过滤基部102大体上包括流体入口 106、清洁流体出口 108和返回端口 110。脏流体的入口 106可操纵地流体连通到脏流体源例如泵、发动机、液压系统、供油装置等等上。由过滤设备100清洁过的流体通过清洁流体出口 108离开并且由下游的系统来使用。返回端口 110可操纵地连通到出口或者储存位置，在此处从流体中已被除去的杂质可以从过滤元件104被排出。尤其地，在一个实施例中，返回端口 110可操纵地连通到系统的流体储存箱。从流体中除去的杂质如水通过返回端口 110可以被排回到储存箱中。不是本发明的所有实施例和实施方式需要返回端口 110。
[0043]过滤元件110可选择性地安装到过滤基部102上并且通常由过滤壳体114 (或者称为“碗状体114”)和滤筒116形成。
[0044]参照图3，过滤元件104优选地通过螺纹连接到过滤基部102上(其在过滤基部102和过滤壳体114之间具有至少一个配合螺纹装置)，以使得过滤元件104绕轴线162的转动会使过滤元件104安装到过滤基部102上，以及沿着相反方向的转动会使得从过滤基部102中移除过滤元件104。在图示的实施例中，过滤壳体114具有一对螺纹120，该一对螺纹120与过滤基部102的相应一组螺纹相配合或接合(参见例如图3)。过滤基部102包括限定出螺纹122的环形裙部124，该螺纹122与过滤元件的相应一个螺纹120相配合，从而可转动地将过滤元件紧固到过滤基部102上。
[0045]参照图1，当过滤元件104绕轴线162相对于过滤基部102进行转动时，过滤元件104沿轴线162沿轴向被牵引到环形裙部126的开口端126内。当过滤元件104沿轴向被牵引到环形裙部124内时，过滤元件104可操纵地接合着过滤基部102，从而限定出通过过滤设备100的各种流道。尤其地，过滤元件104接合着过滤基部102，从而限定出脏的流体流、由过滤元件116的过滤介质从脏的流体流中分离出的清洁流体流、和用于通过返回端口 110而排出颗粒的排出流。
[0046]此外，过滤设备100包括扭转锁紧装置130，该装置130在过滤元件14和过滤基部102之间起作用。扭矩锁紧装置130的细节记载在2008年6月16提交的、名称为“FilterElement and Filter assembly Including Locking Mechanism” 的、授权给 Beard 等人的美国专利N0.8，057，669中，该专利的教导和公开内容在这里引入以作参考。通过在需要将过滤元件104安装到过滤基部102上时阻止绕轴线162沿着相反方向进行转动，扭矩锁紧装置130被用于防止过滤元件104相对于过滤基部102松开。
[0047]参照图2，过滤元件104如上所述那样通常由过滤壳体114和滤筒116来提供。过滤壳体114大体上包括环形侧壁134和封闭的底部136。但是，封闭的底部136包括排泄阀或者其它孔(开口)。开口端138位于封闭底部136的相反侧，该开口端138通常由环形侧壁134的远端来提供。开口端被限定尺寸成可将滤筒116滑动安装到过滤壳体114中以及从该过滤壳体114中移除滤筒116。如上所述那样，壳体114提供了这样的螺纹120，其被用来将过滤元件104紧固到过滤基部102上。这些螺纹120从环形侧壁134的外表面沿径向向外延伸。
[0048]在所示出的实施例中，过滤壳体114通常被构造成为过滤设备100的可再次使用的零件。
[0049]滤筒116被构造成可更换修理的零件。这样，在标准的维护间隔或者在滤筒116被消耗时，通过开口端138可从过滤壳体114中移除滤筒116并且丢弃该滤筒。新的滤筒116通过开口端138沿轴向被插入到过滤壳体114中，并且使过滤元件104重新连接到过滤基部102上。
[0050]在所示出的实施例中，滤筒116包括第一端盖142。过滤介质144的圆筒形环连接到第一端盖142上。第二端盖146位于过滤介质144的圆筒形环的相反端上，该第二端盖146密封地紧固到过滤介质144的圆筒形环上。过滤介质144使脏流体入口与清洁流体出口相分离，以使得通过该系统的流体流一定得通过过滤介质144而不会绕过过滤介质144，因此当流体从脏流体入口 106流过过滤设备100以到达清洁流体出口 108时，会从那里除去杂质。
[0051]过滤元件104包括壳体密封件146，该密封件146在第一端盖142和过滤壳体114之间形成了径向密封。壳体密封件146形成了滤筒的外边沿148的一部分，该外边沿148的一部分沿径向接合着过滤壳体114。过滤壳体114的内表面150限定出沿径向向内的密封表面152，该密封表面与滤筒的径向外边沿148相配合，并且尤其与壳体密封件146相配八口 ο
[0052]在壳体密封件146和密封表面152之间的接合可以在过滤壳体114和滤筒116之间提供有效或充分的摩擦接合。在维护间隔期，该摩擦接合可使得难以从过滤壳体114中移除滤筒116。这样，当操纵者试图从过滤壳体114中移除滤筒116时，可能会使用较大的轴向力，而该轴向力可能会导致流体在过滤元件104内进行飞溅或者散落。同样地，现有设计中的这种移除需要使用者手动地或人工地夹紧或者接合滤筒。这可能使操纵者暴露于过滤元件内的流体中。
[0053]典型地，在过滤壳体114和滤筒116之间的接合是这样的一种接合，其使得只借助倒置或翻倒过滤元件104而不能从过滤壳体114中移除滤筒116，从而重力将会从过滤壳体114中拖拉滤筒116。
[0054]因此，所示出的实施例具体使用了在过滤元件104和过滤基部102之间的自动弹出接口。自动弹出接口被构造成使滤筒116相对于过滤壳体114从插入位置过渡或转换到释放位置，其中在释放位置，使用第一数值轴向力(优选为重力)可以从壳体114中移除滤筒116，而在该插入位置，需要更大的第二数量轴向力相对于壳体114、即相对于过滤壳体114移动滤筒116。尤其地，当从过滤基部102中移除过滤元件104时(即相对于过滤基部102从安装状态过渡到未安装状态)，自动弹出接口使滤筒116从插入位置过渡或转换到释放位置。
[0055]当过滤元件104从安装状态过渡到未安装状态时，自动弹出接口使滤筒116从插入位置过渡到释放位置(其中在这里它可以方便地从过滤壳体114中移除)。优选地，滤筒116的释放位置是这样的，即仅借助使过滤壳体114翻倒并且允许重力从过滤壳体114中移除滤筒116，就可以从过滤壳体114中移除滤筒116。在插入位置，滤筒116在重力作用下相对于过滤壳体114优选没有滑动。
[0056]借助使滤筒116和过滤基部的卡接部进行配合来提供图示实施例的自动弹出接口。过滤基部102的卡接部由一对过滤基部抵靠架158来提供，而该抵靠架158是过滤基部102的一部分。过滤元件104的卡接部由滤筒116来提供，并且尤其由一对滤筒抵靠卡接部160来提供。滤筒抵靠卡接部160沿轴向接合着相应的那些过滤基部抵靠架158，并且尤其接合着其抵靠表面190，该抵靠表面190沿轴向远离滤筒116的过滤介质(参见图1、
2、4和21)。当过滤元件104从安装好的状态转变到未安装好的状态时，这种接合会限制滤筒116相对于过滤基部102的移动。当过滤元件104沿着安装轴线162从安装状态转变成未安装状态时，借助限制滤筒116的移动而使滤筒116从插入状态转变成释放状态。
[0057]当过滤元件104绕安装轴线162进行转动从而使过滤元件104与过滤基部102脱开接合时，滤筒抵靠卡接部160将邻接着过滤基部抵靠架158,并且使滤筒116沿着安装轴线162的轴向移动停止。但是，壳体114绕安装轴线162的连续转动将持续进行，从而沿着整体上由箭头164所示的方向(参见图1)使过滤壳体114转变成远离过滤基部。由于滤筒116顺着安装轴线162沿轴向的移动被限制、但是过滤壳体114的移动没有被限制，因此过滤壳体114将相对于滤筒116沿轴向进行移动。该移动使滤筒116的外边沿部分148沿着密封表面152进行轴向移动，并且在过滤壳体114相对于过滤基部102沿着轴线162进行足够的轴向移动时与壳体114的密封表面152脱离接合。
[0058]在优选实施例中，过滤基部102包括移去凹槽168，该凹槽成角度地邻近于过滤基部抵靠架158的端部并且成角度地插入其间(参见图4 一 7)。移去凹槽168被构造成，在进行对准从而使滤筒116从过滤基部102中脱开接合时，允许滤筒抵靠卡接部160从其中轴向通过。优选地，滤筒抵靠卡接部160相对于过滤壳体114的螺纹120被定向，以使得当过滤壳体114的螺纹120与过滤基部102的螺纹122脱开接合时，滤筒抵靠卡接部160与相应一个移去凹槽168相对准，从而允许沿轴向从过滤基部中移除过滤元件。可选的，在滤筒抵靠卡接部160成角度地与移去凹槽168相对准之前，过滤壳体114的螺纹120可以与过滤基部102的螺纹122脱开接合。但是，然后使用者需要转动该壳体114，直到滤筒抵靠卡接部160与移去凹槽168相对准为止。
[0059]在优选实施例中，参照图3，滤筒116包括成角度的键合结构，该键合结构与过滤壳体114的相应键合结构相配合，以相对于过滤壳体的螺纹120以合适的角度对准滤筒抵靠卡接部160，从而在从过滤基部102中移除过滤元件104时使滤筒抵靠卡接部160与移去凹槽168相对准。图示实施例中的键合装置由径向延伸的凸出部170来提供，该凸出部170形成为紧邻于第一端盖142的外边沿148。径向延伸的凸出部170将沿轴向插入到径向形成的狭槽172中，该狭槽172形成在过滤壳体114的内表面150中。该接合将防止滤筒116相对于过滤壳体114进行角向移动。因此，当过滤元件104转动地连接到过滤基部102上或者从过滤基部102中移除时，滤筒116相对于过滤壳体114将保持在基本上协同的角度位直。
[0060]参照图4，滤筒抵靠卡接部160大体上包括轴向延伸的支腿部分176和径向延伸的头部178。头部178从支腿部分176的远端沿径向向外延伸，该远端在边沿部分148和头部178之间形成了内切区域180。支腿部分176被构造成，在过滤元件104安装到过滤基部102的安装过程期间沿径向向内朝向轴线162弯曲。
[0061 ] 为了促进支腿部分176进行径向向内弯曲，滤筒抵靠卡接部160以及尤其头部178包括锥形端面182，该端面182整体上沿轴向远离过滤介质144地朝向。当沿轴向移离过滤介质144时，锥形端表面182也沿径向向内逐渐变小。锥形端表面182也形成了凸轮表面或者起着凸轮表面的作用，其中当过滤元件104安装到过滤基部102上时，该凸轮表面在过滤基部抵靠架158的径向内边缘部分184上滑动。
[0062]滤筒抵靠卡接部160的内切区域180形成在头部178的抵靠表面186和外边沿部分148的顶表面188之间。抵靠表面186整体上沿轴向朝向过滤介质144。在安装状态下，抵靠表面186沿轴向朝向过滤基部抵靠架158的相应抵靠表面190。当过滤元件104连接到过滤基部102上时，抵靠表面190沿轴向远离过滤介质144或者朝向过滤基部102。这样，当过滤元件104安装到过滤基部102上时，抵靠表面186、190沿轴向相互朝向。当从过滤基部102中移除过滤元件104时，随着过滤元件104沿脱离安装方向164顺着轴线162轴向地移离过滤基部，抵靠表面186、190将沿轴向相互接合，从而限制滤筒116相对于过滤基部102的轴向移动。
[0063]尽管目前的过滤基部抵靠架158和滤筒抵靠卡接部160被构造成使得过滤基部抵靠架158是沿径向向内延伸的凸缘，以及滤筒抵靠卡接部160包括沿径向向外的头部178，但是这些布置方式也可以是相反的，以使得头部178沿径向向内延伸，以及过滤基部抵靠架158沿径向向外延伸。
[0064]主要参照图4 一 10，描述过滤元件104安装到过滤基部102上的安装过程。首先，使用者把滤筒116安装到过滤壳体中，以使得滤筒116处于插入位置，而壳体密封件146与密封表面152和狭槽172内的键170相接合。
[0065]然后，使用者开始把壳体114拧入或螺纹连接到过滤基部102上(参见图5和8)。在这点上，优选的是，滤筒抵靠卡接部160在侧相侧190处没有沿轴向邻接着或抵靠着过滤基部抵靠架158。这允许配合螺纹120、122之间的初始接合容易开始，而不会受到自动弹出接口的干扰。参照图6和9，过滤元件104绕轴线162成角度地被转动并且沿轴向被牵引到(或拉向)过滤基部102，以使得滤筒抵靠卡接部160邻接或抵靠着该过滤基部抵靠架158。此外，当锥形端表面沿径向内边缘部分184进行滑动时，支腿部分176沿径向向内地弯曲。当过滤元件104安装到过滤基部102上并且向着安装状态进行转变时，该弯曲会允许滤筒抵靠卡接部160沿轴向通过过滤基部抵靠架158。参照图7和10，在滤筒116沿着安装轴线162移动足够的距离之后，头部178将通过过滤基部抵靠架158，以便抵靠表面186、190如上所述那样地沿轴向相互朝向。支腿部分176弹回，以使得内边缘部分沿径向被定位在内切区域180内。在这种状态下，过滤元件104处于安装位置。
[0066]为了从过滤基部102中移除过滤元件104，使用者使过滤元件104沿与安装过滤元件104相反的方向进行转动。当过滤元件104相对于过滤基部102转动时，头部178、尤其是滤筒抵靠卡接部160的头部178的抵靠表面186沿过滤基部抵靠架158的抵靠表面190进行滑动。当过滤元件104转动时，过滤壳体114顺着轴线162沿轴向移离过滤基部。但是，在抵靠表面186、190之间的接合防止了滤筒116的相应轴向移动。这样，滤筒116相对于过滤壳体114沿轴向移动。
[0067]过滤元件104被转动一个足够大的角向距离，直到滤筒抵靠卡接部160设置在移去凹槽168内为止。在那时，螺纹120、122将脱离接合，以及过滤元件104可以从过滤基部102中移除。此外，在那时，滤筒116已被转变成释放状态。在移除过程期间，滤筒116在释放位置和插入位置之间相对于壳体114平行于轴线162平移一第一距离。当过滤壳体由于螺纹120、122之间的相互作用而沿轴向平移时，过滤壳体114平行于轴线162平移至少所述第一距离。
[0068]然后，使用者可以方便地从过滤壳体114中移除滤筒116，优选地仅借助使过滤壳体114翻倒(例如使过滤壳体114倒置)来移除滤筒116。
[0069]还可指出该系统的一些其它特征。参照图5 - 7，抵靠卡接部160的角度大小α小于移去凹槽168的角度大小β以及过滤基部抵靠架158的角度大小Θ。
[0070]此外，抵靠卡接部160的径向最外部离轴线162的径向距离Rl大于抵靠架158的内边缘部184的径向距离R2。
[0071]在所示出的实施例中，第一端盖142包括在中央处沿轴向延伸的毂194及承载有密封件196。该密封件196沿径向密封着由过滤基部102所提供的密封表面198。抵靠卡接部160沿径向定位在径向外边沿148和中心毂192之间。
[0072]在一个实施例中，如图1和2所示那样，卷簧197沿轴向设置在过滤元件102和过滤壳体114之间。卷簧197在被压缩时沿着从封闭底部136向过滤壳体114的开口端138延伸的方向沿轴向推压着过滤元件102。卷簧197被用来减小在抵靠卡接部160和抵靠架158之间轴向接合所需要的力(其用于克服在滤筒116和壳体114之间的摩擦力)。由卷簧197所提供的力优选地不是足够大，以使得在过滤元件104从过滤基部102中被移除时能够使滤筒116从过滤壳体114中弹出。
[0073]包括这里所引用的出版物、专利申请和专利在内的所有参考文献在这里以相同程度引入以作参考，就如同每个参考文献被单独地和具体地指出被引入作为参考，并阐述其全部在本文中。
[0074]在描述本发明的上下文(尤其在下面权利要求的上下文中)中所使用的术语“一个”和“该一个”及类似术语应该被认为覆盖了单个和多个，除非在上下文中进行了另外的指示或者明确的相反描述。术语“包括”、“具有”被认为是开放式术语(即表示“包括，但不局限于此”)，除非有另外的注解。本文数值范围的详述仅旨在用作单独提及每一个单独的值落在该范围内的速记方法，除非在本文中有另外指示，以及每个单独的值被引入到说明书中，就如同它单个地被记载在本文中。可以以任何合适的顺序来执行本文所描述的所有方法，除非在本文中有另外的指示或者上下文中有明确的另外相反描述。这里所提供的任何和所有例子或者示例语言(例如“例如”)的使用仅旨在更好地阐明本发明，而不是限制本发明的范围，除非有其他声明的除外。在本说明书中没有语言应该被解释为指示任何未要求保护的元素作为对实施发明是不可缺少的。
[0075]在这里描述了本发明的优选实施例，包括对于实现本发明的发明人而言已知的最好模式。在阅读上面描述时，这些优选实施例的变形对于本领域普通技术人员来讲是显而易见的。本发明人期望本领域技术人员合适地采用这些变化，以及发明人希望本发明可以以不同于这里所具体描述的其它方式来实现。相应地，如适用法律允许的那样，本发明包括记载在附加的权利要求书中的主题的所有改进和等同替代。而且，上述元素在所有可能变形中的任何结合由本发明所包括，除非在这里有其他指示或者上下文中有明确的另外相反描述。
【权利要求】
1.一种过滤设备，其包括: 过滤基部; 过滤元件，其可选择性地安装到过滤基部上；所述过滤元件包括外壳体和滤筒； 其中，该外壳体包括侧壁，该侧壁限定出开口端；以及 该滤筒轴向地接纳在过滤壳体内且可在相对于壳体的释放位置和相对于壳体的插入位置之间滑动；其中在该释放位置，使用第一数值的轴向力可将滤筒从壳体处移除，而在该插入位置，需要使用大于第一数值轴向力的第二数值的力沿轴向使过滤元件相对于过滤壳体转移到释放位置；所述滤筒包括过滤介质以用于过滤流经过过滤元件的流体；以及 自动弹出接口，其设置在过滤元件和过滤基部之间，且被构造成当过滤元件相对于过滤基部从安装状态转变成未安装状态时，使滤筒从插入位置转移到释放位置。
2.根据权利要求1所述的过滤设备，其特征在于:滤筒在插入状态下接合着壳体，同时具有足够大的力以防止当过滤元件从过滤基部移除并且倒置时，滤筒受到重力的作用从插入位置转移到释放位置。
3.根据权利要求1所述的过滤设备，其特征在于:自动弹出接口包括过滤基部抵靠架和滤筒抵靠卡接部，其中滤筒抵靠卡接部轴向地接合着过滤基部抵靠架，从而在过滤元件从安装状态转变成未安装状态时在轴向上限制滤筒相对于过滤基部的移动，以便当过滤元件顺着安装轴线从安装状态转变成未安装状态时，滤筒从插入状态转变成释放状态。
4.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于:过滤基部抵靠架包括第一抵靠表面，其在过滤元件连接到过滤基部上时轴向地背离过滤介质；滤筒抵靠卡接部包括轴向地朝向过滤介质的第二抵靠表面；其中，当滤筒抵靠卡接部轴向地接合着过滤基部抵靠架时，第一抵靠表面接合着第二抵靠表面。
5.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于:过滤基部抵靠架绕过滤设备的安装轴线成一定角度地延伸，其延伸的角度大于滤筒抵靠卡接部的对应角度；过滤元件顺着安装轴线从安装状态转变成未安装状态。
6.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于:滤筒抵靠卡接部包括轴向延伸的支腿部和从支腿部径向向外延伸的头部，过滤基部抵靠架包括径向向内延伸的凸缘部分；当滤筒抵靠卡接部轴向地接合着过滤基部抵靠架时，所述径向向内延伸的凸缘部分和径向向外延伸的卡接部轴向地进行接合。
7.根据权利要求6所述的过滤设备，其特征在于:支腿部被构造成径向地弯曲以调整卡接部的径向位置，从而当过滤元件顺着安装轴线轴向地移动到安装状态、同时过滤元件安装到过滤基部时，允许卡接部轴向地通过径向向内延伸的凸缘部分。
8.根据权利要求7所述的过滤设备，其特征在于:过滤壳体包括至少一个壳体螺纹，其与过滤基部的至少一个过滤基部螺纹相配合，用于通过沿第一角向绕安装轴线转动壳体而选择性地将过滤元件安装到过滤基部上；当壳体沿第一角向绕安装轴线被转动时，在过滤基部螺纹和壳体螺纹之间的配合使过滤元件顺着安装轴线被轴向地拉向过滤基部。
9.根据权利要求8所述的过滤设备，其特征在于:滤筒在释放位置和插入位置之间相对于壳体、平行于安装轴线地移动一第一距离，以及过滤壳体在安装状态和未安装状态之间相对于过滤基部、平行于安装轴线地至少移动所述第一距离。
10.根据权利要求6所述的过滤设备，其特征在于:还包括移去凹槽，其成角度地邻近于径向向内延伸的凸缘部分的一端，且被构造成当头部成角度地对准以便滤筒与过滤基部脱开接合时允许头部轴向地从其中通过。
11.根据权利要求1所述的过滤设备，其特征在于:滤筒在一滑动接口处可相对于壳体进行滑动，所述滑动接口包括在一环形表面上可滑动的径向定向的环形密封件，其在插入位置接合着环形表面以及在释放位置基本上与环形表面脱开接合。
12.根据权利要求11所述的过滤设备，其特征在于:当过滤元件从过滤基部中移除并且被倒置时，在滑动接口处的摩擦足以防止滤筒在重力作用下从插入位置转移到释放位置。
13.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于:过滤基部包括环形裙部，其绕安装轴线且轴向平行于安装轴线地、成一定角度延伸，该环形裙部沿轴向在其中容纳着壳体侧壁的开口端；该壳体包括至少一个壳体螺纹，其与形成在过滤基部的环形裙部中的至少一个过滤基部螺纹相配合，用于通过沿一第一角向绕安装轴线来转动壳体而选择性地将过滤元件安装到过滤基部上；在壳体沿第一角向绕安装轴线被转动时，在过滤基部螺纹和壳体螺纹之间的配合使过滤元件顺着安装轴线被轴向地拉向过滤基部，其中所述滤筒抵靠卡接部由滤筒来提供。
14.根据权利要求13所述的过滤设备，其特征在于:滤筒包括端盖，其被定位成在插入位置时紧邻着壳体的开口端，该端盖包括滤筒抵靠卡接部。
15.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于:滤筒抵靠卡接部包括轴向延伸的支腿部和从支腿部径向地延伸的头部；该过滤基部抵靠架包括径向延伸的凸缘部分，其沿与头部相反的径向进行延伸；在滤筒抵靠卡接部轴向地接合着过滤基部抵靠架时，径向延伸的凸缘部分和径向延伸的卡接部轴向地进行接合。
16.根据权利要求15所述的过滤设备，其特征在于:支腿部被构造成沿径向进行弯曲以调整卡接部的径向位置，从而当过滤元件顺着安装轴线轴向地移动到安装状态、且过滤元件安装到过滤基部上时，允许卡接部轴向地通过径向向内延伸的凸缘部。
17.一种用于插入到过滤元件的壳体中的滤筒，其中该过滤元件可选择性地被安装到过滤基部上，该壳体具有径向向内的密封表面和径向向外的壳体螺纹；该过滤基部具有环形裙部，其限定出可与壳体螺纹相接合的至少一个基部螺纹，并且还限定出径向延伸的过滤基部抵靠架；所述滤筒包括: 过滤介质； 第一端盖，其连接到过滤介质上； 外边沿，其用于接合着径向向内的密封表面； 滤筒抵靠卡接部，其包括轴向延伸的支腿部和从支腿部径向延伸的头部，所述径向延伸的头部被构造成轴向接合着径向延伸的过滤基部抵靠架，从而在过滤元件沿轴向从过滤基部被移除时阻碍滤筒相对于过滤基部进行移动。
18.根据权利要求17所述的滤筒，其特征在于:支腿部分被构造成沿径向进行弯曲以调整头部的径向位置，从而当过滤元件安装到过滤基部上且过滤元件顺着安装轴线进行轴向移动时，允许头部沿轴向通过径向延伸的抵靠架。
19.根据权利要求18所述的滤筒，其特征在于:该头部沿径向向外延伸。
20.根据权利要求17所述的滤筒，其特征在于:滤筒抵靠卡接部是第一端盖的一部分。
21.一种滤筒，其包括: 成管形环形状的过滤介质； 第一端盖，其连接到过滤介质的第一端； 滤筒抵靠卡接部，其包括轴向延伸的支腿部和从支腿部进行径向延伸的头部，所述径向延伸的头部限定出抵靠表面，其沿轴向朝向过滤介质，以及 径向向外的第一密封件，其紧邻着第一端盖的径向外边沿，用于将端盖密封到过滤壳体。
22.根据权利要求21所述的滤筒，其特征在于:滤筒抵靠卡接部是第一端盖的一部分，并且该支腿部从第一端盖的主体部分轴向向外延伸并且离开过滤介质，该头部在主体部分的一部分上进行径向延伸并且在它们之间形成内切区域。
23.根据权利要求22所述的滤筒，其特征在于:该头部具有轴向地逐渐变小的端面，其整体上轴向地背离开过滤介质。
24.根据权利要求23所述的滤筒，其特征在于:所述轴向地逐渐变小的端面还径向向外朝向并且背离开滤筒的中心。
25.根据权利要求23所述的滤筒，其特征在于:所述轴向地逐渐变小的端面还径向向内朝向并且朝向滤筒的中心。
26.根据权利要求21所述的滤筒，其特征在于:其还包括中心毂，其具有第二密封件用于与过滤基部形成密封；同时，滤筒抵靠卡接部沿径向被定位在第一密封件和第二密封件之间。
【文档编号】B01D27/00GK104245084SQ201380014833
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年1月23日 优先权日:2012年1月27日
【发明者】J·H·比尔德, S·施魏策尔 申请人:鲍德温过滤器股份有限公司