ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ ПАТРОН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКОСТЕЙ
FILTER CARTRIDGE AND DEVICE FOR LIQUID FILTRATION

Изобретение касается устройства для фильтрации жидкостей согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Изобретение касается также фильтровального патрона для такого устройства.
Под фильтровальными патронами понимаются, во-первых, патроны, которые имеют устройства типа сита для механической фильтрации. Во-вторых, под фильтровальными патронами понимаются такие патроны, которые кроме устройства типа сита содержат, по меньшей мере, фильтрующую среду, например, в форме гранулята, которая служит для химического и/или механического удаления и/или уменьшения органических и/или неорганических примесей. Таким образом, устроенные фильтровальные патроны делают возможным комбинацию механической фильтрации с не механической фильтрацией. Эти фильтровальные патроны применяются для оптимизации воды, при этом под оптимизацией понимается механическая и/или не механическая фильтрация. Сюда же относится смягчение и обезызвествление питьевой воды.
Устройства для фильтрации жидкостей известны в различных вариантах исполнения.
Существуют фильтровальные устройства с шаровидными фильтровальными патронами, которые снизу подсоединяются к приемной воронке с помощью байонетного затвора, как это описывается в WO 2004/014519 А2.
Из DE 19905601 А1 известно устройство для обогащения жидкости с приемной воронкой, которое имеет установочное отверстие с уплотнительным кольцом. Фильтровальный патрон также вставляется снизу в установочное отверстие и зажимается в установочном отверстии с помощью отдельного крепежного кольца. С этой целью фильтровальный патрон под уплотнительным краем на своей верхней части снабжен пазом, в который уплотнительное кольцо заходит своим нижним участком. Верхний участок крепежного кольца устанавливается в паз патрубка, выполненного в донной части воронки. Установка и извлечение фильтровального патрона требует усилий, а также определенной ловкости от пользователя.
Другие варианты исполнения предусматривают, что приемная воронка в своей донной стенке имеет установочное отверстие, в которое сверху устанавливается фильтровальный патрон. Фильтровальный патрон, как правило, имеет конический уплотнительный бортик, который прилегает к краю установочного отверстия. При установке фильтровальный патрон может перекашиваться, так что он не может занять предусмотренное положение, при котором бы было осуществлено уплотнение.
Из DE 199 158 29 A1 известны фильтровальный патрон и устройство для обогащения жидкостей, у которого уплотнительный бортик имеет дополнительное средство фиксации, которое взаимодействует с соответствующим средством фиксации в области донной части приемной воронки. При повороте средства фиксации вступают во взаимодействие друг с другом.
При таком варианте исполнения фильтровальный патрон крепится только по краю и находится в пространстве фильтрации. Если речь идет о кипятильнике, то и фильтровальный патрон также находится в пространстве кипячения, так что во время нагревания фильтруемой жидкости могут произойти повреждения фильтровального патрона. Поэтому желательно, чтобы фильтровальный патрон был отделен экраном от пространства, в которое поступает отфильтрованная жидкость, т.е. пространства кипячения.
Для устранения этого недостатка применяются приемные воронки с установочной камерой для фильтровального патрона. Также при таком исполнении конический уплотнительный бортик фильтровального патрона прилегает к краю установочного отверстия донной стенки приемной воронки.
Стенка по периметру и донная часть фильтровального патрона расположены на расстоянии от стенки по периметру и донной части установочной камеры, так что во время фильтрации в это промежуточное пространство хотя и может собираться отфильтрованная жидкость, однако количество протекающей жидкости не ограничивается. Выпускное отверстие, которое снабжено закрывающим элементом, находится в донной части установочной камеры.
Из DE 198 46 583 A1 известно устройство для фильтрации воды с приемным сосудом и нагревательным элементом. Приемная воронка имеет установочную камеру, в которую сверху устанавливается фильтровальный патрон. Установочная камера образуется фильтровальной вставкой, которая может быть жестко соединена с приемной воронкой и может быть установлена в установочное отверстие. Фильтровальная вставка соответствует конической конфигурации фильтровального патрона и образует направляющий элемент для фильтровального патрона. Так стенка по периметру фильтровального патрона прилегает полностью по поверхности к фильтровальной вставке, оба этих элемента требуют усилий для отделения друг от друга, в частности, в случае, когда пользователь слишком глубоко установит фильтровальный патрон в фильтровальную вставку. Из-за внутреннего скольжения двух конических поверхностей пользователь не знает, когда будет достигнуто конечное положение, которое требуется для оптимальной установки фильтровального патрона, и будет достигнуто положение, при котором будет обеспечено уплотнение фильтровального патрона.
US 4,626,350 описывает фильтровальную систему, которая присоединяется к водопроводу с помощью двух соединительных устройств. Фильтровальная система состоит из верхней и нижней частей корпуса, которые после установки фильтровального патрона свинчиваются друг с другом. Крышка и донная часть фильтровального патрона имеют полости в виде чаши, в которые входят соответственным образом выполненные патрубки для подвода подлежащей фильтрованию и отвода очищенной жидкости. Для смены фильтровального патрона необходимо развинтить обе части корпуса.
Для всех известных фильтровальных устройств существует требование соответствия фильтровального патрона требуемому количеству проходящей жидкости.
Задачей изобретения является разработка фильтровального патрона и устройства для фильтрации жидкости, у которых бы обеспечивалась правильная установка фильтровального патрона, которую мог бы определять сам пользователь.
Поставленная задача решается с помощью устройства, в котором приемная воронка имеет под установочным отверстием по меньшей мере одно первое фиксирующее средство и фильтровальный патрон имеет под уплотнительным бортиком и на расстоянии от него по меньшей мере одно второе фиксирующее средство, которое при установке фильтровального патрона в установочное отверстие взаимодействует с первым фиксирующим средством.
Фильтровальный патрон может устанавливаться в установочном отверстии преимущественно в осевом направлении.
Фиксирующие средства расположены таким образом, что они при взаимодействии определяют положение фильтровального патрона, при котором обеспечивается его уплотнение, т.е. когда происходит взаимодействие фиксирующих средств, уплотнительный бортик фильтровального патрона прилегает в предусмотренном положении к краю установочного отверстия.
Взаимодействие фиксирующих средств с ощутимым для пользователя сопротивлением, которым сопровождается установка фильтровального патрона, которое позволяет пользователю определить, что достигнуто предусмотренное положение фильтровального патрона.
Так как фиксирующие средства определяют положение фильтровального патрона, при котором обеспечивается положение уплотнения, представляется предпочтительным выбирать расстояние между уплотнительным бортиком и фиксирующими средствами как можно большим. Это препятствует перекашиванию или неправильной установке фильтровального патрона.
В связи с этим вторые фиксирующие средства расположены преимущественно на нижней половине, преимущественно на нижней трети фильтровального патрона, в частности в области донной части фильтровального патрона.
Первые и/или вторые фиксирующие средства могут представлять собой дистанционные и/или направляющие, и/или фиксирующие элементы. Это означает, что одно фиксирующее средство может иметь одну или некоторое количество функций и что также несколько фиксирующих средств с различными вариантами исполнения могут реализоваться в одном устройстве.
Фиксирующие средства представляют собой выступы или углубления. Выступы или углубления могут иметь форму цилиндра, конуса или усеченного конуса. Сюда могут быть отнесены также, например, впадины, выпуклости или утолщения.
В случае фиксирующих элементов предпочтительны фиксирующие выпуклости, фиксирующие углубления или кольцевые утолщения.
В простейшем случае фиксирующие средства могут представлять собой дистанционные элементы. Например, в качестве второго фиксирующего средства на донной части фильтровального патрона предпочтительно отформовать направленный наружу выступ, который при установке фильтровального патрона садится на расположенный на приемной воронке поддерживающий элемент, который образует первое фиксирующее средство.
Первое фиксирующее средство может быть представлено, например, донной частью установочной камеры, расположенной на приемной воронке.
Напротив, например, поддерживающий элемент, который может образовывать донную часть установочной камеры, может иметь по меньшей мере направленный внутрь выступ, который взаимодействует с донной частью фильтровального патрона, которая в этом случае образует второй фиксирующий элемент.
Фиксирующие элементы могут быть и направляющими элементами, что означает, что фильтровальный патрон при установке его в предусмотренное положение движется по направляющим. Для этого могут быть использованы, например, выступы и углубления, в частности впадины на фильтровальном патроне и на поддерживающем элементе, которые могут иметь, например, форму цилиндра, конуса или усеченного конуса.
Согласно другому варианту исполнения фиксирующие средства могут представлять собой фиксирующие элементы, которые при взаимодействии друг с другом входят один в другой. Фиксация или защелкивание сопровождаются, как правило, со звуком, который сигнализирует пользователю о том, что фильтровальный патрон занял предусмотренное для него место.
Фиксирующие средства предпочтительно подбирать друг к другу так, чтобы было достаточно установки фильтровального патрона в осевом направлении для приведения фиксирующих средств во взаимодействие. Поворачивать, наклонять или совершать какие-либо другие действия с фильтровальным патроном нет необходимости, как и нет необходимости и в таких дополнительных конструктивных элементах, как крепежные кольца и аналогичных им, что в целом делает установку фильтровального патрона более благоприятной в плане функционирования.
Целесообразно, чтобы фиксирующие средства были подобраны друг к другу таким образом, что они могли отсоединяться друг от друга без приложения больших усилий при замене фильтровального патрона.
Это, в частности, достигается благодаря тому, что контактирующие поверхности фиксирующих элементов в случае выполнения их в виде направляющих элементов удерживаются с небольшими усилиями, во избежание заклинивания или глухой посадки фильтровального патрона.
При выполнении фиксирующих средств в виде фиксирующих элементов, целесообразно выбирать фиксирующие или прижимные силы настолько малыми, чтобы фильтровальный патрон мог быть извлечен из установочного отверстия простым вытягиванием в осевом направлении. В связи с этим фиксирующие элементы должны быть выполнены таким образом, чтобы достаточно было осевого перемещения фильтровального патрона для того, чтобы установить или извлечь его.
Предпочтительно, чтобы первое фиксирующее средство было расположено на поддерживающем элементе, расположенном на нижней стороне донной части воронки. Такой поддерживающий элемент может быть выполнен в различных вариантах. Предпочтительно выполнять поддерживающий элемент в форме поддерживающей скобы, которая под установочным отверстием охватывает установочное отверстие.
Согласно другому варианту исполнения поддерживающий элемент может представлять собой установочную камеру, расположенную в донной части воронки, имеющую по меньшей мере одно выходное отверстие, а также донную часть и стенку по периметру.
Целесообразно, чтобы донная часть установочной камеры имела по меньшей мере первую впадину и донная часть фильтровального патрона имеет по меньшей мере вторую впадину, охватывающую первую впадину. Эти обе впадины могут взаимодействовать, скользя друг по другу, и таким образом образовывать направляющие элементы. Кроме того, эти впадины могут быть снабжены фиксирующими элементами, которые при установке фильтровального патрона заходят один в другой.
Целесообразно также, чтобы первая впадина представляла собой направленное внутрь полое тело, имеющее цилиндрическую форму или форму усеченного конуса, выполненное на донной части установочной камеры, на свободном краю которого было бы расположено по меньшей мере одно первое утолщение, направленное внутрь и имеющее форму дуги окружности, оставляющее свободным по меньшей мере одно выходное отверстие, а во второй впадине был расположен направленный наружу дорн, который при установке фильтровального патрона входил в полое тело, имеющее форму цилиндра или усеченного конуса.
При таком варианте исполнения первый направляющий элемент образуется с помощью по меньшей мере одного имеющего форму дуги окружности утолщения, которое скользит вдоль по внешней стороне дорна при установке фильтровального патрона. Утолщение идет не по всему внутреннему периметру полого тела, а оставляет свободное пространство, которое после установки дорна, выполняющего роль второго направляющего элемента, образует выходное отверстие. По периметру могут располагаться на расстоянии друг от друга несколько имеющих форму дуги окружности утолщений или утолщенных сегментов, так что создается несколько выходных отверстий.
Согласно другому варианту исполнения дорн на своей внешней стороне должен иметь по меньшей мере одно второе утолщение в форме дуги окружности, которое при установке фильтровального патрона захватывает сзади первое утолщение. При этом первые и вторые утолщения образуют фиксирующие элементы.
Предпочтительно, чтобы полое тело и дорн были расположены соответственно соосно. Преимущество такого расположения состоит в том, что необходимо только одно фиксирующее средство и благодаря этому для фиксирующего средства требуется пространство небольшого размера и таким образом остается больше места для фильтрующей среды.
Предпочтительно также, чтобы установочная камера имела первую впадину в области донной части и стенки по периметру, и фильтровальный патрон имел вторую впадину равным образом в своей стенке по периметру и в донной части.
Первая и вторая впадины могут быть выполнены преимущественно прямоугольными, так что обе впадины будут иметь две боковые стенки, торцевую стеку и закрывающую стенку. Обе впадины могут быть выполнены в виде направляющих элементов, которые входят друг в друга или скользят друг по другу.
Целесообразно, чтобы первая впадина имела на двух своих боковых стенках первое фиксирующее средство и вторая впадина имела на двух своих боковых стенках второе фиксирующее средство. Такое исполнение дает преимущество, заключающееся в том, что могут реализоваться большие фиксирующие силы, например, в приборах, в которых нагревается вода. Обе впадины могут иметь различные размеры, что дает преимущество, заключающееся в возможности позиционирования фильтровального патрона.
Фиксирующие элементы позволяют обеспечить точное позиционирование фильтровального патрона, что обеспечивает не только оптимальное положение уплотнительного бортика на установочном отверстии, но и может регулироваться определенное расстояние фильтровального патрона до стенки установочной камеры. Благодаря этому может также регулироваться поперечное сечение проточного канала между выпускным отверстием фильтровального патрона и выходным отверстием установочной камеры.
Такая мера позволяет разместить между выпускным отверстием фильтровального патрона и выходным отверстием установочной камеры дроссельное устройство.
Количество жидкости, протекающее через фильтровальный патрон, в основном зависит от вида фильтрующей среды и величины выпускного отверстия (выпускных отверстий) фильтровального патрона. В зависимости от цели применения, например в фильтровальной системе, в которой к фильтрующей среде предъявляются высокие требования, заданное количество жидкости, проходящее через фильтровальный патрон, может быть уменьшено. С этой целью в предыдущих разработках производили изменения в патроне, т.е. для каждого искомого количества жидкости должны были изготавливаться и устанавливаться соответствующие фильтровальные патроны. Преимущество дроссельного устройства заключается, во-первых, в том, что теперь требуется только один тип фильтровального патрона, и количество протекающей жидкости может регулироваться с помощью выбора соответствующей установочной камеры или соответствующей приемной воронки.
Во-вторых, при таком исполнении появляется еще одно преимущество, состоящее в том, что при отсутствии фильтровального патрона прибор может работать без ограничения потока.
Предпочтительно, чтобы дроссельное устройство было рассчитано с возможностью уменьшения количества жидкости, выходящего из фильтровального патрона, в пределах от 0 до 95%, в частности от 10 до 80%, особо предпочтительно от 20 до 70%.
Предпочтительно также, чтобы фильтровальный патрон в области между выпускным отверстием и выходным отверстием был расположен на расстоянии от стенки по периметру и/или донной части установочной камеры, благодаря чему образуется проточный канал. Минимальное поперечное сечение проточного канала образует в данном случае дроссельное устройство.
С помощью фиксирующих средств может быть точно отрегулировано поперечное сечение проточного канала.
Предпочтительно, чтобы по меньшей мере одно фиксирующее средство образовывало дроссельное устройство. Когда, например, дистанционный элемент, выполненный на фильтровальном патроне или установочной камере, расположен в проточном канале, то поперечное сечение в этом месте уменьшается. Варьируя размеры такого дистанционного элемента или нескольких таких элементов, может быть просто отрегулировано действие дроссельного устройства.
Предпочтительно, чтобы впадины фильтровального патрона и установочной камеры были расположены на расстоянии друг от друга по меньшей мере в частичных областях, и чтобы между впадинами существовало уменьшенное поперечное сечение потока, которое образует дроссельное устройство.
В качестве альтернативы дроссельное устройство может быть образовано выходным отверстием или выходными отверстиями, при этом поперечное сечение выходного отверстия/отверстий должно быть меньше, чем поперечное сечение выпускного отверстия/отверстий фильтровального патрона.
Предпочтительно, чтобы вариант сечения выходного отверстия/выходных отверстий, которое (которые) определяется утолщением или утолщениями, имеющими форму цилиндра или усеченного конуса, выбирался на полом теле таким образом, что это выходное отверстие/отверстия проявляло (проявляли) дроссельный эффект.
Дроссельное устройство при фильтровальном патроне с заданными параметрами может регулироваться путем выбора установочной камеры с соответствующими размерами или с помощью соответствующего поперечного сечения выходного отверстия.
Таким образом, количество протекающей жидкости может регулироваться через приемную воронку, что является преимуществом, так как приемная воронка не является расходуемой частью, в сравнении с фильтровальным патроном. Расходуемую часть, а именно фильтровальный патрон, нужно только изготовить и подготовить, а поток протекающей жидкости может быть определен с помощью выбора приемной воронки. Благодаря этому можно значительно уменьшить стоимость изготовления устройства и затраты на производство запасных частей.
Предпочтительно, чтобы выходное отверстие установочной камеры располагалось над выпускным отверстием фильтровального патрона для создания конфигурации типа сифона. Конфигурация типа сифона дает преимущество, в частности, в случае соединения с дроссельным устройством, заключающееся в том, что фильтрующая среда остается влажной также в перерывах фильтрационного процесса, и таким образом обеспечивается свойство функционирования без обновления кондиционирования.
Наличие фиксирующих средств обеспечивает возможность оригинального исполнения уплотнительного бортика фильтровального патрона, с помощью которого может быть улучшена посадка фильтровального патрона и его уплотнение.
При этом предусмотрено, что уплотнительный бортик представляет собой защелкивающуюся кромку, которая с помощью пленочного шарнира соединена с одной из обеих частей патрона, при этом защелкивающаяся кромка может перекидываться из первого нижнего положения защелкивания во второе верхнее положение защелкивания и наоборот, и что донная часть воронки имеет уплотнительную поверхность, окружающую установочное отверстие, в которую защелкивается защелкивающаяся кромка в своем втором положении.
Фильтровальный патрон устанавливается сверху в установочное отверстие с защелкивающейся кромкой, находящейся в нижнем положении защелкивания, и нажимается вниз до тех пор, пока защелкивающаяся кромка не откинется вверх и при этом не войдет в контакт с уплотнительной поверхностью.
Уплотнительная поверхность таким образом подогнана к защелкивающейся кромке, что при защелкнутой кромке фильтровальный патрон занимает положение, при котором он плотно прилегает и фиксируется на краю установочного отверстия.
Защелкивание информирует пользователя о том, что фильтровальный патрон занял предназначенное ему место и препятствует как неправильной установке фильтровального патрона пользователем, так и смещению фильтровального патрона при транспортировке.
Для извлечения фильтровального патрона он только вытягивается вверх, при этом защелкивающаяся кромка перекидывается в свое нижнее положение защелкивания.
Защелкивающаяся кромка образуется с помощью направленной наружу в радиальном направлении плоской краевой полосы.
При таком варианте исполнения достаточно фиксирующих средств в форме направляющих элементов. Использование в данном случае фиксирующих средств в форме фиксирующих элементов было бы сопряжено с необходимостью обеспечения двойной фиксации на уплотнительной кромке и, например, в донной части из-за допусков, подлежащих соблюдению, что привело бы к росту производственных затрат.
Предпочтительно, чтобы в фильтровальном патроне, у которого верхняя часть патрона имеет направленный наружу первый крепежный фланец, а нижняя часть патрона имеет направленный наружу второй крепежный фланец, с помощью которых обе части патрона соединены друг с другом, защелкивающаяся кромка с помощью пленочного шарнира была соединена с одним из обоих крепежных фланцев.
Уплотнительная поверхность на приемной воронке должна быть подогнана к этой защелкивающейся кромке. Предпочтительно, чтобы уплотнительная поверхность переходила в конический выступающий краевой участок с открытым внутрь упорным участком, к которому прилегает внешний край защелкивающейся кромки.
Упорный участок может быть выполнен в виде канавки или ступени с по меньшей мере одной наклонной поверхностью.
Фильтровальный патрон, который может вставляться в приемную воронку, и который имеет верхнюю часть с по меньшей мере одним впускным отверстием, и нижнюю часть с по меньшей мере одним выпускным отверстием и уплотнительный бортик, отличается наличием по меньшей мере одного фиксирующего средства, которое расположено под уплотнительным бортиком и на расстоянии от него.
Предпочтительно, чтобы фиксирующее средство на фильтровальном патроне представляло собой дистанционный элемент и/или направляющий элемент, и/или фиксирующий элемент. Фиксирующие средства могут быть представлены углублениями и выступами, при этом выступы или углубления могут иметь форму цилиндра, конуса или усеченного конуса. Фиксирующий элемент может быть выполнен в виде фиксирующей выпуклости, углублением для фиксации или фиксирующим утолщением.
Целесообразно, чтобы фиксирующее средство было расположено в области нижней половины фильтровального патрона, предпочтительно в области нижней трети, и, в частности, в области донной части фильтровального патрона.
Нижняя часть патрона должна иметь по меньшей мере одну впадину, в которой располагается направленный наружу дорн.
Согласно другому варианту исполнения впадина может быть выполнена прямоугольной.
Целесообразно, чтобы бортик был выполнен в виде защелкивающейся кромки, которая с помощью пленочного шарнира была соединена с одной из обеих частей патрона, при этом защелкивающаяся кромка может перекидываться из первого нижнего положения защелкивания во второе верхнее положение защелкивания и наоборот.
В случае, когда фильтровальные патроны имеют на своей верхней и нижней части соответственно по крепежному фланцу, предпочтительно, чтобы защелкивающаяся кромка была соединена с помощью пленочного шарнира с одним из обоих крепежных фланцев.
Предпочтительно также, чтобы защелкивающаяся кромка была образована направленной наружу плоской краевой полосой.
Приведенные в качестве примера варианты осуществления изобретения ниже более подробно поясняются с помощью фигур чертежей, в числе которых:
фиг.1а, b изображает вертикальные разрезы приемной воронки с установленным фильтровальным патроном в соответствии с двумя вариантами исполнения,
фиг.2 - вид в изометрии частично в разрезе приемной воронки согласно другому варианту исполнения,
фиг.3 - вертикальный разрез приемной воронки с установленным фильтровальным патроном согласно другому варианту исполнения, при этом фильтровальный патрон еще не находится в своем конечном положении,
фиг.4 - разрез по линии F-F по устройству, показанному на фиг.3,
фиг.5 представляет увеличенное изображение разреза области обеих впадин согласно фиг.3,
фиг.6 - увеличенное изображение разреза области обеих впадин после установки и позиционирования фильтровального патрона,
фиг.7а - вид сверху полого тела, имеющего форму усеченного конуса, согласно фиг.3,
фиг.7b - вид сверху полого тела, имеющего форму усеченного конуса, согласно другому варианту исполнения,
фиг.8 - вертикальный разрез имеющего форму усеченного конуса полого тела вдоль линии Н-Н на фиг.7b,
фиг.9 - увеличенное изображение разреза нижней области обеих впадин согласно другому варианту исполнения вдоль линии G-G имеющего форму усеченного конуса полого тела на фиг.7а.
фиг.10 - вертикальный разрез фильтровального патрона,
фиг.11 - вид сверху фильтровального патрона, показанного на фиг.10,
фиг.12 - увеличенное изображение разреза краевой области фильтровального патрона, изображенного на фиг.10 и 11,
фиг.13 - увеличенное изображение разреза области установочного отверстия приемной воронки,
фиг.14 - увеличенное изображение разреза области установочного отверстия с защелкивающейся кромкой фильтровального патрона,
фиг.15 - увеличенное изображение области установочного отверстия приемной воронки с защелкнутой защелкивающейся кромкой фильтровального патрона,
фиг.16 - вертикальный разрез области установочного отверстия согласно другому варианту исполнения,
фиг.17 - вертикальный разрез приемной воронки с установленным фильтровальным патроном согласно другому варианту исполнения,
фиг.18 - разрез вдоль линии В-В устройства, показанного на фиг.17,
фиг.19 - увеличенное изображение разреза области выходного отверстия устройства, показанного на фиг.17.
На фиг.1а показан вертикальный разрез приемной воронки 10 с установленным фильтровальным патроном 100. Приемная воронка 10 имеет стенку 11 по периметру, которая переходит в донную часть 12, которая имеет установочное отверстие 13. От установочного отверстия 13 вниз идет в виде поддерживающего элемента 20 установочная камера 14, которая также имеет стенку 15 по периметру и донную часть 16.
В установочную камеру 14 в осевом направлении сверху установлен фильтровальный патрон 100, который имеет верхнюю часть 101 и нижнюю часть 110. Верхняя часть 101 выполнена в форме шатра и имеет впускное отверстие 102. В соединительной области верхней части 101 патрона и нижней части 110 патрона предусмотрен уплотнительный бортик 160, который в области установочного отверстия 13 прилегает к уплотнительной поверхности 60 приемной воронки 10.
Нижняя часть патрона 110 фильтровального патрона 100 имеет стенку 111 по периметру и донную часть 112, в которой расположено выпускное отверстие 113.
Установочная камера 14 выполнена таким образом, что стенка 111 фильтровального патрона 100 отстоит на расстоянии от стенки 15 по периметру и от донной части 16. Таким образом, отфильтрованная жидкость собирается в нижней области установочной камеры 14 и вытекает через расположенные слева и справа выходные отверстия 17.
Установочная камера 14 со стенкой по периметру 15 и донной частью 16 образует поддерживающий элемент 20 для фильтровального патрона 100. На донной части 112 фильтровального патрона 100 в центре отформовано второе фиксирующее средство, которое в показанном варианте исполнения представляет дистанционный элемент. Этот второй фиксирующий элемент 130 прилегает к внутренней стороне донной части 16, которая таким образом берет на себя функции первого фиксирующего элемента.
Фильтровальный патрон 100 вставляется в осевом направлении, как это показано двойной стрелкой, в установочную камеру 14 приемной воронки 10 или извлекается из нее. Когда при установке достигается заданное конечное положение, второе фиксирующее средство 130 вступает в контакт с первым фиксирующим средством, т.е. донной частью 16 установочной камеры 14. Пользователь замечает это по возникшему при этом сопротивлению, которое сигнализирует пользователю, что достигнуто конечное положение. В этом конечном положении уплотнительный бортик 160 герметично прилегает к уплотнительной поверхности 60 установочного отверстия 13. Таким образом, достигается оптимальное положение фильтровального патрона 100.
На фиг.1b показан другой вариант исполнения устройства, который отличается от устройства, изображенного на фиг.1а, тем, что на внутренней стороне донной части 16 выполнено два первых фиксирующих средства 30 в форме впадин 31, которые образованы в качестве дистанционных элементов. Донная часть 112 фильтровального патрона 100 прилегает к обоим дистанционным элементам 30. В этом исполнении донная часть 112 выполняет функции второго фиксирующего средства.
Оба первых фиксирующих средства 30 расположены в проточном канале 201 между выпускными отверстиями 113 и выходными отверстиями 17, и в этом месте уменьшают поперечное сечение потока. В зависимости от конфигурации и размеров фиксирующие элементы 30 образуют соответственно дроссельное устройство 200.
На фиг.2 изображен другой вариант приемной воронки 10, который не имеет установочной камеры 14, а вместо нее в качестве поддерживающего элемента 20 служит поддерживающая скоба 21, которая состоит из двух в основном вертикальных стоек 22а, b и траверсы 23. Эта поддерживающая скоба 21 облегает снизу установочное отверстие 13 таким образом, что может быть установлен фильтровальный патрон (не показан). Размеры поддерживающей скобы 21 приведены в соответствие с размерами подлежащего установке фильтровального патрона 100.
Траверса 23 имеет в средней области первый фиксирующий элемент 30 в форме первой впадины 31. Впадина 31 выполнена в виде конуса и направлена вертикально вверх. Соответствующий фильтровальный патрон 100 (не показан) имеет в области своей донной части соответствующую впадину в форме конуса или усеченного конуса (вторая впадина 130), так что происходит взаимодействие обоих фиксирующих элементов при осевом движении фильтровального патрона 100. В таком исполнении фиксирующие элементы 30, 130 служат в качестве дистанционных и направляющих элементов.
На фиг.3 изображен вертикальный разрез другого варианта исполнения устройства. Приемная воронка 10, у которой с целью наглядности удалена верхняя часть, имеет в своей донной части 16 расположенную по центру первую впадину 31, которая выполнена в виде полого тела 32, имеющего форму усеченного конуса 32. На свободном краю 33 полого тела 32 выполнено лежащее внутри утолщение 34, имеющее форму дуги окружности, которое как показано на фиг.7а, не образует замкнутого кольца, а имеет свободное пространство 18, которое после установки фильтровального патрона образует выходное отверстие 17.
Фильтровальный патрон 100 также имеет в своей донной части 112 впадину 131, в которой отформован дорн 132, направленный вертикально вниз. Когда фильтровальный патрон 100 вставляется в установочную камеру 14, дорн 132 входит в полое тело 32, имеющее форму усеченного конуса, при этом внешняя поверхность 133 дорна 132 скользит вдоль утолщения 34. Дорн 132 и утолщение 34 при таком варианте исполнения образуют первое и второе фиксирующие средства 30, 130, которые служат в качестве направляющих элементов. Между внешней поверхностью 133 дорна 132 и стенкой 35 полого тела 32 образуется выходное отверстие 17.
На фиг.3 фильтровальный патрон 100 показан в начале процесса установки. Уплотнительный бортик 160, который в представленном здесь варианте исполнения выполнен в виде защелкивающейся кромки 161, еще не находится в своем конечном положении. Защелкивающаяся кромка 161 еще будет описана ниже.
На фиг.4 изображен продольный разрез по линии F-F устройства, показанного на фиг.3. Можно видеть, что дорн 132 прилегает к имеющему форму дуги окружности утолщению 34 и в этом месте за исключением выходного отверстия 17 (на фиг.4 не показано) образует уплотнение.
На фиг.5 в увеличенном масштабе показана нижняя область фильтровального патрона 100 и установочной камеры 14, при этом стадия установки патрона соответствует фиг.3. Вторая впадина 131 имеет донную часть 134а и кольцевую стенку 134b, которые идут вверх от донной части 112. На нижней стороне донной части 134а выполнены дистанционные ребра 139.
На фиг.6 фильтровальный патрон 100 находится в своем конечном положении, при котором обеспечено уплотнение. Между донной частью 112 фильтровального патрона 100 и донной частью 16 установочной камеры 14 образуется проточный канал 201, который в области обеих впадин 31, 131 переходит в поднимающийся кольцевой канал 202, который образуется между стенкой 35 полого тела 32 и кольцевой стенкой 134b. Поперечное сечение кольцевого канала 202 меньше, чем проточного канала 201, за счет чего образуется дроссельное устройство 200'.
Кольцевой канал 202 образует дроссельное устройство 200' только в случае, когда выходное отверстие 17 имеет значительно большее поперечное сечение. В представленном варианте исполнения предусмотрено только одно выходное отверстие 17, которое имеет меньшее поперечное сечение потока, чем поперечное сечение кольцевого канала 202, так что выходное отверстие 17 должно быть отождествлено с дроссельным устройством. Оба фиксирующих элемента 30, 130 в форме кольцевидного утолщения 34 и в форме дорна 132 образуют таким образом в собранном состоянии дроссельное устройство 200. Дистанционные ребра 139 прилегают к торцевой поверхности 39 полого тела 32 и образуют в качестве дистанционного элемента второе фиксирующее средство 130.
На фиг.7b изображен другой вариант исполнения полого тела 32, который отличается от варианта исполнения, изображенного на фиг.7а, тем, что на расстоянии друг от друга расположено в общей сложности четыре имеющих форму дуги окружности утолщения 34, так что между утолщениями 34 остаются соответственно свободные пространства 18 для выходных отверстий 17. Будут ли эти выходные отверстия в своей совокупности образовывать дроссельное устройство 200, зависит от размеров поперечного сечения проточного канала, в частности кольцевого канала 202 в области полого тела 32, имеющего форму усеченного конуса.
На фиг.8 показано полое тело 32 в вертикальном разрезе по линии Н-Н на фиг.7b. Треугольная форма утолщения 34, имеющего форму дуги окружности, имеет преимущество, заключающееся в том, что контактная поверхность с подлежащим введению дорном минимизируется, так что силы трения соответственно становятся меньше и установка и извлечение фильтровального патрона могут производиться без усилий.
На фиг.9 изображен другой вариант исполнения, согласно которому дорн 132 на своей внешней поверхности также снабжен утолщением 135 (второе утолщение). При этом разрез проходит через полое тело 32, имеющее форму усеченного конуса, по линии G-G на фиг.7а. При установке фильтровального патрона 100 дорн 132 входит в полое тело 32, при этом кольцевидное утолщение 135 захватывает сзади утолщение 34, когда дистанционные ребра 139 войдут в контакт с торцевой поверхностью 39. Между дистанционными ребрами 139 образуются свободные промежутки (не показаны), так что жидкость может поступать к выходному отверстию 17. В этом варианте исполнения утолщения 34 и 135 образуют фиксирующие элементы, а дистанционные ребра 139 - дистанционные элементы, при этом торцевая поверхность 39 полого тела 32 образует упор в качестве первого фиксирующего элемента.
На фиг.10 изображен вертикальный разрез фильтровального патрона 100, для пояснения функции, выполняемой уплотнительным бортиком с учетом последующих фигур. Верхняя часть патрона 101 имеет крепежный фланец 120, который соединен (преимущественно сварен) с крепежным фланцем 121 нижней части патрона 110. Крепежный фланец 120 направлен радиально наружу и имеет пленочный шарнир 162, с помощью которого соединена защелкивающаяся кромка 161. Защелкивающаяся кромка 161 образована с помощью направленной радиально наружу плоской краевой полосы.
На фиг.10 защелкивающаяся кромка 161 изображена в своем нижнем положении. Защелкивающаяся кромка 161, как изображено на фиг.11, располагается по периметру и выполнена замкнутой, как и пленочный шарнир 162. При перекидывании из нижнего в верхнее положение защелкивания необходимо преодолеть мертвую точку.
На фиг.12 показано увеличенное изображение защелкивающейся кромки 161. Пленочный шарнир 162 выполнен в виде идущей по периметру канавки 163 на нижней стороне крепежного фланца 120.
На фиг.13 в увеличенном виде показан разрез соответствующего установочного отверстия 13. Уплотнительная поверхность 60, с которой взаимодействует защелкивающаяся кромка 161 при установке фильтровального патрона, имеет конический выступающий краевой участок 61, который переходит в упорный участок 62, который в варианте исполнения, представленном на фиг.13, выполнен в виде канавки 63. Канавка 63 отрыта по радиусу внутрь таким образом, что в нее может входить защелкивающаяся кромка 161, как это можно видеть на фиг.14 и 15.
На фиг.14 показано начало процесса защелкивания. Защелкивающаяся кромка 161 находится еще в своем нижнем положении и прилегает к коническому выступающему краевому участку 61.
С увеличением опускания фильтровального патрона 100 защелкивающаяся кромка 161 перемещается в свое верхнее положение, при этом внешний край 164 защелкивающейся кромки 161 заходит в канавку 63, как это показано на фиг.15. Полного прилегания по поверхности 61 не требуется. Уплотнение осуществляется в области канавки 63.
На фиг.16 изображена альтернатива канавке 63. Упорный участок 62 состоит из ступени 64, которая имеет в основном горизонтальную поверхность 66 и наклоненную внутрь поверхность 65.
На фиг.17 показан вертикальный разрез приемной воронки 10 с установленным патроном 100 согласно другому варианту исполнения. Фильтровальный патрон 100 имеет соответствующий уплотнительный бортик 160, который в области установочного отверстия 13 прилегает к уплотнительной поверхности 60. В стенке по периметру 15 и в донной части 16 установочной камеры 14 выполнены две прямоугольные впадины 36 и 37. Эти впадины 36, 37 имеют соответственно две боковые стенки 40, 41 (не видно), торцевую стенку 42 и закрывающую стенку 43. В торцевой стенке 42 находится выходное отверстие 17.
В соответствующих впадинах 136 и 137, которые также выполнены прямоугольной формы с боковыми стенками 140, 141 (на фиг.17 их не видно), торцевой стенкой 142 и закрывающей стенкой 143, размещен патрон 100, при этом соответствующие стенки патрона и установочной камеры расположены на расстоянии друг от друга, так что между стенками образуются проточные каналы 201.
На фиг.18 изображен разрез по линии В-В. В обеих боковых стенках 40, 41, 140, 141 прямоугольных впадин предусмотрены фиксирующие средства 30, 130 в виде фиксирующих элементов. В случае фиксирующих элементов речь идет о фиксирующих выпуклостях 38, которые заходят в соответствующие углубления 138 для фиксации.
Такое исполнение фиксирующих элементов имеет место на обеих прямоугольных впадинах 36, 37, 136, 137.
На фиг.19 представлено увеличенное изображение прямоугольных впадин 37, 137.
Перечень позиций
10 Приемная воронка
11 Стенка по периметру
12 Донная часть воронки
13 Установочное отверстие
14 Установочная камера
15 Стенка по периметру
16 Донная часть
17 Выходное отверстие
18 Свободное пространство
20 Поддерживающий элемент
21 Поддерживающая скоба
22а,b Стойка
23 Траверса
30 Первое фиксирующее средство
31 Первая впадина
32 Полое тело, имеющее форму усеченного конуса
33 Свободный край
34 Утолщение в форме дуги окружности
35 Стенка полого тела
36 Прямоугольная впадина
37 Прямоугольная впадина
38 Фиксирующая выпуклость
39 Торцевая поверхность
40 Боковая стенка
41 Боковая стенка
42 Торцевая стенка
43 Закрывающая стенка
60 Уплотнительная поверхность
61 Конический выступающий краевой участок
62 Упорный участок
63 Канавка
64 Ступенька
65 Наклонная поверхность
66 Горизонтальная поверхность
100 Фильтровальный патрон
101 Верхняя часть патрона
102 Впускное отверстие
110 Нижняя часть патрона
111 Стенка по периметру
112 Донная часть
113 Выпускное отверстие
120 Крепежный фланец верхней части
121 Крепежный фланец нижней части
130 Второе фиксирующее средство
131 Вторая впадина
132 Дорн
133 Внешняя поверхность
134а Донная часть
134b Кольцевая стенка
135 Второе утолщение
136 Прямоугольная впадина
137 Прямоугольная впадина
138 Углубление для фиксации
139 Дистанционное ребро
140 Боковая стенка
141 Боковая стенка
142 Торцевая стенка
143 Закрывающая стенка
160 Уплотнительный бортик
161 Защелкивающаяся кромка
162 Пленочный шарнир
163 Кaнавка, идущая по периметру
164 Внешний край
200, 200' Дроссельное устройство
201 Проточный канал
202 Кольцевой канал