ФИЛЬТРУЮЩИЙ БЛОК С УЛУЧШЕННОЙ КРЫШКОЙ В СБОРЕ
FILTER BLOCK WITH IMPROVED COVER ASSEMBLY

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к фильтрующему блоку с автоматической промывкой обратным потоком. Более конкретно, изобретение относится к улучшенной крышке в сборе такого фильтрующего блока.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] В международной заявке WO 2012/028824 описан фильтрующий блок, содержащий по меньшей мере два фильтрующих элемента, причем каждый фильтрующий элемент имеет внутреннюю поверхность, наружную поверхность, фильтрующую сетку, две концентрические круговые кромки, соответственно внутреннюю кромку и наружную кромку, между которыми проходит упомянутая фильтрующая сетка, и радиальные перемычки, предусмотренные по меньшей мере на внутренней поверхности, причем упомянутые радиальные перемычки, проходящие между упомянутыми концентрическими кромками и распределенные по периметру для того, чтобы образовывать отдельные сектора на упомянутой внутренней поверхности. Упомянутые фильтрующие элементы выполнены с возможностью установки напротив друг друга так, чтобы их соответствующие внутренние поверхности были обращены друг к другу для того, чтобы между ними образовывалось пространство, в котором упомянутые радиальные перемычки, ограничивающие сектора, образовывали отсеки в упомянутом пространстве. По меньшей мере одна из упомянутых внутренней и наружной кромок имеет проходы, соответственно сообщающиеся с одним из соответствующих секторов. Фильтрующие элементы уложены в стопу вдоль осевого направления между первой крышкой и второй крышкой.
[0003] Посредством укладывания в стопу заданного количества пар фильтрующих элементов, обеспечивается требуемая площадь фильтрации для предполагаемого применения. В типичном случае текучая среда, предназначенная для фильтрации, проникает в стопу через проходы внутренней кромки, проходит через фильтрующую сетку и после очищения выходит через проходы, образованные в наружной кромке. Естественно, поток текучей среды через фильтрующую сетку может быть повернут в противоположном направлении или может быть направлен по какому-то другому пути.
[0004] Фильтр, описанный в упомянутой публикации, дополнительно содержит разделитель, расположенный коаксиально с фильтрующими элементами, причем разделитель, имеющий отдельные распределительные колонки, и поворотный распределитель промывки обратным потоком, предусмотренный в первой крышке. Поворотный распределитель промывки обратным потоком имеет обтюратор, в котором предусмотрено выпускное отверстие, и который установлен с возможностью вращения так, чтобы упомянутое выпускное отверстие периодически и селективно приводилось в сообщение с каждой распределительной колонкой, посредством чего каждая распределительная колонка периодически и селективно устанавливает сообщение между выпускным отверстием и соответствующим одним из проходов.
[0005] Таким образом, поток текучей среды периодически меняет свое направление на противоположное в секторах, соответствующих проходам текучей среды, находящихся в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием, что обеспечивает выполнение промывки обратным потоком в этих секторах из-за перепада давления через фильтрующую сетку, то есть перепада давления между стороной наружной поверхности и стороной внутренней поверхности. Текучую среду, используемую для промывки обратным потоком, затем выпускают через выпускное отверстие.
[0006] Этот фильтрующий блок предшествующего уровня техники содержит распределительную вставку,образующую неразъемную часть первой крышки. Эта распределительная вставка имеет проходы, проходящие вдоль упомянутых распределительных колонок, и обтюратор, находящийся в герметичном и скользящем контакте с кольцевой поверхностью распределительной вставки, в которую открыты упомянутые проходы.
[0007] В настоящее время возникла потребность в улучшенной распределительной конструкции. Одна такая потребность заключается в необходимости иметь более эффективные фильтры. Следовательно, существует потребность в новом типе фильтрующих блоков.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008] В этом аспекте настоящее изобретение относится к фильтрующему блоку, содержащему: фильтрующий компонент, имеющий внутреннюю стенку, наружную стенку, расположенную вокруг внутренней стенки так, что между внутренней стенкой и наружной стенкой образуется внутреннее пространство, и фильтрующее средство, разделяющее внутреннее пространство на предфильтровальную камеру и постфильтровальную камеру, по меньшей мере упомянутая предфильтровальная камера разделена по периметру на сектора, по меньшей мере одна из упомянутых внутренней и наружной стенок имеет проходы, соответственно сообщающиеся с одним из соответствующих секторов; разделитель, расположенный коаксиально с фильтрующим компонентом, причем разделитель, имеющий отдельные распределительные колонки; крышку, расположенную на осевом конце фильтрующего компонента; и поворотный распределитель промывки обратным потоком, имеющий обтюратор, в котором предусмотрено выпускное отверстие, причем поворотный распределитель промывки обратным потоком установлен с возможностью вращения таким образом, чтобы упомянутое выпускное отверстие периодически и селективно приводилось в сообщение с каждой распределительной колонкой, посредством чего каждая распределительная колонка периодически и селективно устанавливает сообщение между выпускным отверстием и соответствующим одним из проходов. Фильтрующий блок отличается тем, что фильтрующий блок дополнительно содержит разделительную пластину, расположенную между крышкой и поворотным распределителем промывки обратным потоком, причем разделительная пластина прикреплена с возможностью снятия относительно крышки и имеет окна, открывающиеся в распределительные колонки, и тем, что обтюратор упирается в контактную поверхность разделительной пластины по меньшей мере на замкнутом контуре, окружающем выпускное отверстие.
[0009] Предфильтровальная камера является частью внутреннего пространства, в котором протекает текучая среда, предназначенная для фильтрации. Затем текучая среда пересекает фильтрующее средство, посредством чего осуществляется ее фильтрация, и поступает в постфильтровальную камеру. Предфильтровальная камера и постфильтровальная камера расположены по обеим сторонам фильтрующего средства.
[0010] Поворотный распределитель промывки обратным потоком выполнен с возможностью вращения относительно разделителя. Таким образом, если распределительные колонки разделителя расположены вдоль окружности или аналогичным образом, выпускное отверстие может быть легко приведено в сообщение с распределительными колонками последовательным и периодическим образом.
[0011] Используемые в настоящем изобретении формы единственного числа «a», «an» и «the» предназначены также для включения в себя форм множественного числа, если в контексте явно не указано иное. Например, фильтрующий блок может содержать множество фильтрующих компонентов. И наоборот, используемые здесь формы множественного числа могут быть общими и включать в себя формы единственного числа в качестве конкретного варианта осуществления.
[0012] Коаксиальное расположение разделителя и фильтрующего компонента определяет осевое направление. Радиальное направление является направлением, перпендикулярным осевому направлению и пересекающим осевое направление.
[0013] Крышка может быть выполнена с возможностью удерживания фильтрующего компонента на месте, и/или нескольких фильтрующих компонентов относительно друг друга, например, в плотном контакте друг с другом, и/или для участия в структуре блока. В особенности, крышка может конструктивно поддерживать элементы механизма промывки обратным потоком. Кроме того, крышка может образовывать стенку предфильтровальной камеры или постфильтровальной камеры. В особенности, крышка может разделять потоки текучей среды выше по потоку от фильтрующего компонента и ниже по потоку от фильтрующего компонента.
[0014] Наличие разделительной пластины, расположенной между крышкой и поворотным распределителем, например, в осевом направлении между крышкой и поворотным распределителем, означает, что по меньшей мере контактмежду крышкой и поворотным распределителем в некоторой части является непрямым и обеспечивается через разделительную пластину в качестве промежуточной части. Это подтверждается тем, что обтюратор поворотного распределителя промывки обратным потоком упирается в контактную поверхность разделительной пластины. Крышка и разделительная пластина расположены с одной и той же стороны фильтрующего компонента, образуя, таким образом, крышку в сборе.
[0015] Разделительную пластину можно по выбору прикреплять (присоединять) и отсоединять относительно крышки. То есть, разделительную пластину можно по выбору прикреплять (присоединять) и отсоединять от самой крышки или от любой другой детали, которая обеспечивает ее фиксированное положение относительно крышки. Другими словами, разделительную пластину можно напрямую или не напрямую прикреплять к крышке с возможностью снятия.
[0016] Окна разделительной пластины являются сквозными отверстиями. Окна выполнены с возможностью обеспечения сообщения по текучей среде между поворотным распределителем промывки обратным потоком и распределительными колонками. Другими словами, окна удлиняют распределительные колонки.
[0017] Крышка является важной частью фильтрующего блока, которая имеет много функций. В результате часто крышку дорого и относительно сложно изготавливать. Изобретатели заметили, что из-за своего плотного контакта с поворотным распределителем промывки обратным потоком крышка подвергается износу.
[0018] Благодаря разделительной пластине, являющейся отдельной частью крышки, прикрепляемой к ней с возможностью снятия, как крышка, так и разделительная пластина могут быть сконструированы и изготовлены по отдельности и, следовательно, более эффективно с точки зрения их соответствующих функций. Кроме того, разделительную пластину можно заменить без замены всей крышки, что обеспечивает ускоренные и более дешевые операции по обслуживанию. Кроме того, использование разделительной пластины помогает уменьшить износ или, по меньшей мере, помогает справиться с его последствиями посредством замены разделительной пластины. Кроме того, обтюратор поворотного распределителя промывки обратным потоком упирается в контактную поверхность разделительной пластины по меньшей мере на замкнутом контуре, окружающем выпускное отверстие. Поэтому плотный контакт между поворотным распределителем промывки обратным потоком, в частности, выпускным отверстием, и разделительной пластиной можно обеспечить более надежно, и утечку можно уменьшить, если не полностью предотвратить. Как следствие, общая эффективность фильтрующего блока увеличивается.
[0019] Кроме того, поскольку поворотный распределитель промывки обратным потоком может не входить в контакт с разделителем, но может вместо этого упираться в разделительную пластину, разделитель можно оставить с острыми кромками, что также улучшит герметичность. Таким образом, общая эффективность фильтрующего блока дополнительно улучшается.
[0020] В некоторых вариантах осуществления контактная поверхность разделительной пластины для контакта с обтюратором поворотного распределителя промывки обратным потоком является осесимметричной поверхностью.
[0021] В некоторых вариантах осуществления контактная поверхность разделительной пластины для контакта с обтюратором поворотного распределителя промывки обратным потоком является плоской поверхностью. Упомянутые выше окна могут открываться в плоскую контактную поверхность. В этих вариантах осуществления обеспечивается более надежная герметизация по сравнению с вариантами осуществления, в которых контактная поверхность между поворотным распределителем промывки обратным потоком и разделительной пластиной включает в себя части поверхности, не находящиеся в плоскости. Вся контактная поверхность между разделительной пластиной и поворотным распределителем промывки обратным потоком может находиться в плоскости. Альтернативно, в разделительной пластине может быть предусмотрена не плоская контактная поверхность, такая как искривленная или слегка коническая поверхность, или поверхность, как с плоскими, так и с не плоскими частями контактной поверхности, имеющими, например, различные радиусы.
[0022] В некоторых вариантах осуществления окна выровнены с распределительными колонками. То есть окна могут иметь такое же поперечное сечение, что и, соответственно, распределительные колонки, или соответствующее поперечное сечение. Окна могут быть расположены непрерывно с распределительными колонками. В этих вариантах осуществления уплотнение между окнами и распределительными колонками является более надежным, и дополнительные потери давления внутри фильтрующего блока исключаются.
[0023] В некоторых вариантах осуществления фильтрующий блок дополнительно содержит индексатор, выполненный с возможностью индексации положения разделительной пластины относительно разделителя. Индексатор может указывать положение разделительной пластины или ориентацию разделительной пластины вокруг осевого направления. Индексатор может указывать положение разделительной пластины относительно разделителя напрямую или по меньшей мере через третий элемент, который закреплен относительно разделителя. Кроме того, индексатор может быть выполнен как одно целое с разделительной пластиной или с разделителем.
[0024] В некоторых вариантах осуществления разделительная пластина проходит радиально за пределы разделителя. То есть, разделительная пластина проходит радиально больше вовнутрь и/или больше наружу, чем разделитель, в зависимости от конфигурации разделителя и фильтрующего компонента. Таким образом, разделительная пластина может обеспечивать осевой упор для разделителя.
[0025] В некоторых вариантах осуществления крышка имеет осевое отверстие для циркуляции текучей среды от распределительных колонок или к распределительным колонкам, и разделительная пластина в радиальном направлении больше, чем осевое отверстие. В этих вариантах осуществления разделительная пластина может лежать на крышке, закрывая, за исключением окон, осевое отверстие. Разделитель может проходить, по меньшей мере, частично, через осевое отверстие.
[0026] В некоторых вариантах осуществления разделительная пластина упирается в крышку и в разделитель на стороне крышки, противоположной фильтрующему компоненту. Разделительная пластина может удерживаться на крышке и на разделителе статическими средствами, например, крепежными элементами, или динамическими средствами, такими как упругие средства (пружины, упругий материал и т. д.). Поэтому герметичность является еще более надежной.
[0027] В некоторых вариантах осуществления фильтрующий блок дополнительно содержит крепежный элемент для прикрепления разделительной пластины к крышке, причем крепежный элемент, расположенный снаружи пути прохождения поворотного распределителя промывки обратным потоком на разделительной пластине. Путь прохождения поворотного распределителя промывки обратным потоком на разделительной пластине включает в себя поверхность разделительной пластины, которая находится в контакте с поворотным распределителем промывки обратным потоком во время полного вращения поворотного распределителя промывки обратным потоком.
[0028] В этих вариантах осуществления крепежный элемент может напрямую прикреплять разделительную пластину к крышке. Таким образом, существует возможность для поворотного распределителя промывки обратным потоком входить в контакт с крепежным элементом, в особенности, когда крепежный элемент расположен на поверхности разделительной пластины, которая упирается в поворотный распределитель промывки обратным потоком. Однако, благодаря тому, что крепежный элемент расположен снаружи пути прохождения поворотного распределителя промывки обратным потоком на разделительной пластине, эти варианты осуществления обеспечивают отсутствие контакта между крепежным элементом и поворотным распределителем промывки обратным потоком. В результате плотный контакт между поворотным распределителем промывки обратным потоком и разделительной пластиной является более надежным. В некоторых вариантах осуществления крепежный элемент может быть расположен рядом с путем прохождения поворотного распределителя промывки обратным потоком на разделительной пластине.
[0029] В некоторых вариантах осуществления разделительная пластина содержит кольцевую часть, радиально смежную окнам. Кольцевая часть может быть обращена к крышке в осевом направлении.
[0030] В некоторых вариантах осуществления на кольцевой части предусмотрен крепежный элемент.
[0031] В некоторых вариантах осуществления разделительная пластина прикреплена к разделителю. В этих вариантах осуществления разделительную пластину можно съемно или не съемно прикреплять относительно разделителя, и/или разделитель можно съемно или не съемно прикреплять относительно крышки. Благодаря прикреплению разделительной пластины к разделителю, относительные положения разделителя и разделительной пластины контролируются во время работы фильтрующего блока. Поэтому герметичность и эффективность улучшается.
[0032] В некоторых вариантах осуществления разделитель имеет расточное отверстие, и разделительная пластина имеет отверстие, и вставку вводят в расточное отверстие и в отверстие для прикрепления разделительной пластины к разделителю. Вставка может быть полой вставкой, чтобы механическая часть и/или текучая среда могли проходить через вставку. Вставка может иметь резьбу и/или любой тип выступов или выемок для взаимодействия с разделительной пластиной и/или с разделителем.
[0033] В некоторых вариантах осуществления контактная поверхность разделительной пластины для контакта с поворотным распределителем промывки обратным потоком имеет коэффициент трения меньше, чем коэффициент трения крышки. Из-за того, что крышка и разделительная пластина являются двумя отдельными деталями, их соответствующие материалы могут быть выбраны в соответствии с различными критериями. Для ограничения износа и повышения герметичности коэффициент трения разделительной пластины или, по меньшей мере, контактной поверхности разделительной пластины для контакта с поворотным распределителем промывки обратным потоком, может быть выбран меньшим, чем коэффициент трения крышки. Коэффициент трения пропорционален сопротивлению, которому подвергается поворотный распределитель промывки обратным потоком при скольжении по разделительной пластине (или, соответственно, по крышке). Другими словами, сила, необходимая для того, чтобы поворотный распределитель промывки обратным потоком следовал по заданному пути при упоре в разделительную пластину меньше, чем сила, необходимая для того, чтобы поворотный распределитель промывки обратным потоком следовал тем же путем при упоре в крышку. В результате приводной крутящий момент поворотного распределителя промывки обратным потоком может быть уменьшен, что приводит к сохранению энергии и повышению эффективности.
[0034] В некоторых вариантах осуществления фильтрующий компонент содержит стопу фильтрующих элементов.
[0035] В некоторых вариантах осуществления каждый фильтрующий элемент имеет внутреннюю кромку и концентрическую наружную кромку, и фильтрующее средство, проходящее между внутренней кромкой и наружной кромкой, и внутренняя стенка содержит стопу внутренних кромок, и наружная стенка содержит стопу наружных кромок.
[0036] В некоторых вариантах осуществления каждый фильтрующий элемент имеет внутреннюю поверхность и наружную поверхность, причем два смежных фильтрующих элемента по меньшей мере одной пары фильтрующих элементов стопы, установленных один на другой так, что их обращенные друг к другувнутренние поверхности определяют пространство, которое радиально разделено на сектора посредством контактирующих радиальных перемычек упомянутых внутренних поверхностей, причем упомянутые наружные кромки и внутренние кромки, имеющие соответствующие проходы, сообщаются с соответствующими секторами. Упомянутое пространство может образовывать по меньшей мере часть предфильтровальной камеры. Сектора могут соответствовать распределительным колонкам разделителя.
[0037] Настоящее изобретение дополнительно направлено на фильтр, содержащий фильтрующий блок, как описано выше.
[0038] Настоящее изобретение дополнительно направлено на способ ремонта фильтрующего блока, как описано выше, причем способ, содержащий:
- снятие поворотного распределителя промывки обратным потоком;
- отсоединение разделительной пластины;
- прикрепление сменной разделительной пластины к крышке;
- установку обратно поворотного распределителя промывки обратным потоком.
[0039] Эти этапы можно выполнять в этом порядке или в любом другом технически возможном порядке. Снятие поворотного распределителя промывки обратным потоком может быть необходимым для отсоединения разделительной пластины, поскольку разделительная пластина расположена между крышкой и поворотным распределителем промывки обратным потоком. Поворотный распределитель промывки обратным потоком можно отложить в сторону во время замены разделительной пластины и потом установить обратно в рабочее положение. Поворотный распределитель промывки обратным потоком, который устанавливают обратно, также может быть сменным распределителем.
[0040] Этап отсоединения подразумевает отделение разделительной пластины от крышки для того, чтобы обеспечивать наличие достаточного пространства для прикрепления сменной (новой или отремонтированной) разделительной пластины относительно крышки.
[0041] Этот способ ремонта обеспечивает простое и недорогое техническое обслуживание фильтрующего блока.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0042] Изобретение и его преимущества лучше понятны из последующего подробного описания вариантов осуществления изобретения, приводимых в качестве не ограничивающих примеров. Это описание относится к прилагаемым чертежам, на которых:
фиг.1 - вид поперечного сечения фильтра в соответствии с вариантом осуществления;
фиг.2 - вид в перспективе c пространственным разделением деталей фильтрующего блока в соответствии с вариантом осуществления;
фиг.3 - вид спереди разделительной пластины варианта осуществления;
фиг.4 - вид в перспективе поперечного сечения фильтрующего блока, взятого в плоскости III-III на фиг.3;
фиг.5 - вид в перспективе поперечного сечения распределителя и разделительной пластины в соответствии с другим вариантом осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0043] На фиг.1 показан фильтр 100 в соответствии с вариантом осуществления. Как отмечалось выше, фильтр 100 содержит корпус 110 и фильтрующий блок 10 с автоматической промывкой обратным потоком, расположенный в корпусе 110. Фильтр 100 выполнен с возможностью фильтрования текучих сред, таких как топливо, масло, вода и так далее. Заявки на патент для такого фильтра включают в себя текучую среду для смазки или текучую среду для управления, которую отфильтровывают для двигателей, предназначенных для транспортных средств, например, для двухтактных или четырехтактных двигателей.
[0044] Фильтрующий блок 10, более конкретно показанный на фиг.2, содержит фильтрующий компонент 20. В этом варианте осуществления фильтрующий компонент 20 содержит стопу фильтрующих элементов 22 вдоль осевого направления X. Фильтрующие элементы 22 показаны на фигурах упрощенно. Примеры таких фильтрующих элементов более подробно описаны в европейских заявках на патент EP 3 199 219 и EP 3 254 743. Однако фильтрующий блок в соответствии с изобретением может быть выполнен с другими фильтрующими элементами.
[0045] Фильтрующий элемент 22 имеет фильтрующее средство (не показан), две концентрические круговые кромки, соответственно внутреннюю кромку 24 и наружную кромку 26, между которыми проходит упомянутое фильтрующее средство. Фильтрующее средство в этом примере может включать в себя однослойную или многослойную фильтрующую сетку, имеющую необходимый размер фильтрации. Концентрические круговые кромки 24, 26 являются круговыми кромками вокруг осевого направления X. Внутренняя кромка 24 (соответственно, наружная кромка) в основном проходит в радиальной плоскости, перпендикулярной осевому направлению X, то есть в радиальной плоскости. Уложенные в стопу внутренние кромки 24 образуют внутреннюю стенку, и уложенные в стопу наружные кромки 26 образуют наружную стенку фильтрующего компонента.
,
.
[0046] Например, жидкость, предназначенная для фильтрации, может поступать в стопу фильтрующих элементов 22показанную на фиг2, через проход (не показан) во внутренней кромке 24 фильтрующего элемента 22, проходить через фильтрующее средство для прохождения от одной поверхности упомянутого фильтрующего элемента 22, причем пространство на этой поверхности образует предфильтровальную камеру, к другой поверхности упомянутого фильтрующего элемента 22, причем пространство на этой поверхности образует постфильтровальную камеру, в результате чего жидкость отфильтровывается и выходит из фильтрующего элемента 22 через проход (не показан) в наружной кромке 26. Также существует возможность прохождения жидкости в противоположном направлении.
[0047] Радиальные перемычки 28 проходят между внутренней кромкой 24 и наружной кромкой 26 в радиальном направлении. Радиальные перемычки 28 распределены по периметру для образования секторов, по меньшей мере, на стороне фильтрующего средства, на который подается не фильтрованная жидкость, чтобы обеспечивать очистку фильтрующего средства от засорения посредством промывки обратным потоком, как описано ниже. Хотя показаны шестнадцать секторов, фильтрующий элемент может иметь большее или меньшее количество секторов в зависимости, в частности, от размера его диаметра. Например, фильтрующий элемент, имеющий меньший наружный диаметр, может иметь меньшее количество секторов, а фильтрующий элемент, имеющий больший наружный диаметр, может иметь большее количество секторов.
[0048] Соответствующие проходы во внутренней кромке 24 и в наружной кромке 26 соответственно сообщаются с соответствующими секторами.
[0049] Разделитель 30 расположен коаксиально с фильтрующим компонентом 20, а именно, с фильтрующими элементами 22. В этом варианте осуществления разделитель 30 расположен радиально внутри цилиндрического пространства, образуемого набором внутренних кромок 24 всех фильтрующих элементов 22. Разделитель 30 имеет отдельные распределительные колонки 32. В этом варианте осуществления разделитель 30 взаимодействует с фильтрующим компонентом 20 для образования набора распределительных колонок 32. Количество распределительных колонок 32 предпочтительно такое же, что и количество секторов, образованных в фильтрующих элементах 22. Также возможны другие варианты осуществления, в которых количество колонок и секторов не совпадает. В частности, количество колонок может быть меньше, чем количество секторов, так что одна колонка может одновременно взаимодействовать с множеством секторов.
[0050] В соответствии с примером, показанным на фиг.2, разделитель 30 имеет плоские ребра 34, которые равномерно распределены по периметру и которые проходят в плоскостях, имеющих общее осевое направление X всех фильтрующих элементов 22. Более конкретно, ребра 34 прикреплены к осевому цилиндрическому сердечнику 36, и кромки 38 ребер 34 приведены в контакт с соответствующими внутренними кромками 24, уложенных в стопу фильтрующих элементов 22.
[0051] Таким образом, каждая распределительная колонка 32 сформирована между двумя смежными ребрами 34 и частью внутренней стенки, образованной уложенными в стопу внутренними кромками 24. Каждая распределительная колонка 32 сообщается с проходами внутренних кромок 24, проходящими вдоль общего направления, параллельного осевому направлению X. Эти проходы представляют собой все входы отдельных фильтрующих элементов 22 в стопе, которые соответствуют заданному угловому сектору фильтрующего блока 10, и которые могут быть изолированы для выполнения операции по промывке обратным потоком посредством изменения направления потока фильтруемой жидкости.
[0052] Разделитель 30, описанный в этом варианте осуществления, имеет постоянное осевое поперечное сечение и, таким образом, преимущественно может быть выполнен посредством экструзии. В этом варианте осуществления разделитель 30 выполнен из одного куска.
[0053] Разделитель 30 может быть выполнен из нескольких различных материалов, включающих в себя металл, пластик или их комбинации.
[0054] Дополнительные конструкционные особенности разделителя 30 могут быть найдены в опубликованной заявке на патент WO 2012/028824. Настоящее изобретение также может быть выполнено с каким-либо другим разделителем пригодного типа, включающим в себя, но не ограниченным типом, представленным на фиг.11 в опубликованной заявке на патент WO 2012/028824.
[0055] Фильтрующий блок 10 дополнительно содержит крышку 40, расположенную на осевом конце фильтрующего компонента 20. В этом варианте осуществления фильтрующий компонент 20 удерживается между крышкой 40, образующей первую крышку 40, и второй крышкой 50. Другими словами, в этом варианте осуществления фильтрующий компонент 20 ограничен в осевом направлении первой крышкой 40 и второй крышкой 50. Вторая крышка 50 сама по себе хорошо известна специалистам в данной области техники.
[0056] Первая крышка 40 может быть жестко скреплена со второй крышкой 50 при удерживании фильтрующего компонента 20, например, посредством монтажных стержней, проходящих через отверстия 49 крышки и через установочные отверстия 29 фильтрующих элементов 22. Первую крышку 40 можно дополнительно удерживать благодаря не показанной удерживающей пластине, хорошо известной самой по себе специалистам в данной области техники.
[0057] Первая крышка 40 по существу является кольцевой деталью. Первая крышка 40 имеет осевое отверстие 42, через которое проходит разделитель 30. Таким образом, осевое отверстие 42 предусмотрено для циркуляции текучей среды от распределительных колонок 32 или к распределительным колонкам 32.
[0058] Фильтрующий блок 10 дополнительно содержит разделительную пластину 60. Как показано на фиг.3, в этом варианте осуществления разделительная пластина 60 является по существу дискообразным элементом. Разделительная пластина 60 имеет множество окон 62. Можно предусматривать количество окон 62, идентичное количеству распределительных колонок 32; однако в других вариантах осуществления можно предусматривать количество окон 62, большее или меньшее, чем количество распределительных колонок 32. В этом варианте осуществления окна 62 являются идентичными друг другу и равномерно распределенными по периметру разделительной пластины 60.
[0059] В этом варианте осуществления разделительная пластина 60 имеет отверстие 64, расположенное здесь в центре разделительной пластины 60. Отверстие 64 может быть круговым отверстием. Дальше в наружном направлении от отверстия 64 предусмотрены окна 62. Окна простираются до радиуса R1, измеренного от центра разделительной пластины 60 (который соответствует здесь центру отверстия 64) до радиально наружного конца окон 62.
[0060] Разделительная пластина 60 дополнительно содержит кольцевую часть 66, радиально смежную окнам 62. В этом варианте осуществления кольцевая часть 66 расположена снаружи от окон 62. То есть, кольцевая часть проходит от радиуса R1 к наружному концу разделительной пластины 60. Кольцевая часть по существу имеет форму кольца и может быть, как в настоящем варианте осуществления, круглой частью.
[0061] В этом варианте осуществления окна 62 образованы между радиальными перемычками 63, проходящими от кромки 65 отверстия 64 к кольцевой части 66. Здесь окна 62 имеют по существу такое же поперечное сечение, что и поперечное сечение распределительных колонок 32. В этом примере окна 62 имеют такие же поперечные сечения в виде секторов, что и распределительные колонки 32, но со скругленными углами. Скругленные углы могут облегчить изготовление, например, посредством литья под давлением. Однако предполагаются и другие производственные процессы, такие как механическая обработка, фрезерование, литье, аддитивное производство, штамповка и так далее.
[0062] Как лучше видно на фиг.4, разделительная пластина 60 и, в данном случае, кольцевая часть 66 в радиальном направлении больше, чем осевое отверстие 42 первой крышки 40. Кроме того, разделительная пластина 60 проходит в радиальном направлении за пределы разделителя 30. Таким образом, после установки разделительная пластина 60 может упираться как в первую крышку 40, так и в разделитель 30 в осевом направлении X. В целом, разделительная пластина 60 может упираться как в крышку, так и в разделитель. Как показано на фиг.4, такой упор возникает на стороне первой крышки 40, противоположной фильтрующему компоненту 20 (в осевом направлении X).
[0063] Как показано на фиг.2, разделительная пластина 60 прикреплена к первой крышке 40 с возможностью снятия. После прикрепления разделительной пластины 60 относительно первой крышки 40, окна 62 открываются в соответствующие распределительные колонки 32, образованные разделителем 30.
[0064] В этом варианте осуществления разделительная пластина 60 прикреплена непосредственно к первой крышке 40. Кроме того, как показано на фиг.4, может быть предусмотрен по меньшей мере один съемный крепежный элемент 82, такой как винт, для разъемного прикрепления разделительной пластины 60 по отношению к первой крышке 40. Хотя в этом варианте осуществления предусмотрено множество крепежных элементов (а именно, четыре), ниже для краткости описан только один крепежный элемент. Крепежные элементы 82 могут быть идентичными друг другу или могут отличаться друг от друга.
[0065] В этом варианте осуществления крепежный элемент 82 установлен в отверстие 68, предусмотренное в разделительной пластине 60 и, более конкретно, в кольцевой части 66, и в соответствующее отверстие 48, предусмотренное в первой крышке 40. Таким образом, крепежный элемент 82 расположен на кольцевой части 66 разделительной пластины 60. Как показано, отверстие 68 может иметь конусообразную форму.
[0066] Фильтрующий блок 10 дополнительно содержит поворотный распределитель 70 для промывки обратным потоком (или распределитель). Распределитель 70 установлен с возможностью вращения относительно разделителя 30. Распределитель 70 имеет обтюратор 72, в котором предусмотрено выпускное отверстие 74 (смотри фиг.4) и который установлен так, что упомянутое выпускное отверстие 74 периодически и селективно приводится в сообщение с каждой распределительной колонкой 32, посредством чего распределительная колонка 32 периодически и селективно устанавливает сообщение между выпускным отверстием 74 и одним из соответствующих проходов внутренних кромок 24. Средства для удерживания и приведения во вращение распределителя сами по себе хорошо известны в данной области техники.
[0067] В показанном варианте осуществления обтюратор 72 является плоской частью распределителя 70, имеющей четко выраженную угловую протяженность, соответствующую размерам секторов, и имеет плоскую поверхность, которая находится в скользящем и герметичном контакте с поверхностью разделительной пластины 60. Также предполагаются другие формы обтюратора 72, соответствующие форме разделительной пластины 60, для обеспечения скользящего и герметичного контакта между ними. В целом, распределитель 70 выполнен с возможностью упора или вхождения в контакт с разделительной пластиной 60, при этом разделительная пластина 60 расположена между первой крышкой 40 и поворотным распределителем 70 промывки обратным потоком.
[0068] Как отмечалось выше, в варианте осуществления, показанном на фиг.1-4, разделительная пластина 60 имеет an осесимметричную и, в данном случае, плоскую контактную поверхность 67 для контакта с поворотным распределителем 70 промывки обратным потоком. Более конкретно, в этом варианте осуществления разделительная пластина 60 имеет две плоские концевые поверхности, одна из которых является контактной поверхностью 67 на стороне разделительной пластины 60, противоположной первой крышке 40.
[0069] На фиг.3 зона контакта между обтюратором 72 и разделительной пластиной 60 (контактная поверхность 67) показана пунктирными линиями с направлением его вращения, показанным стрелкой R. При любом положении, обтюратор 72 выполнен с возможностью закрытия по меньшей мере одного окна 62 или, в общем, по меньшей мере окон 62, соответствующих одной и той же распределительной колонке 32, для того чтобы изолировать упомянутую распределительную колонку 32 и обеспечивать промывку обратным потоком через упомянутую распределительную колонку 32 самим по себе хорошо известным способом. Зона контакта проходит в радиальном направлении до радиуса R2, который больше, чем радиус R1. Таким образом, благодаря плотному контакту в кольцевой полосе между радиусами R1 и R2 утечку можно уменьшить.
[0070] Следует отметить, что крепежный элемент 82 и любое связанное с ним средство, например, отверстие 68, расположены на радиусе R3 или за радиусом R3, который больше, чем радиус R2. Поэтому не существует взаимодействия между крепежным элементом 82 и распределителем 70. В общем, крепежный элемент 82 может быть расположен снаружи пути вращения поворотного распределителя 70 промывки обратным потоком на разделительной пластине 60.
[0071] Таким образом, в этом варианте осуществления радиальная протяженность распределителя 70 больше, чем радиальная протяженность окон 62 и меньше, чем радиальное положение крепежного элемента 82.
[0072] На фиг.5 показан другой вариант осуществления, в котором разделительная пластина 60 имеет коническую контактную поверхность 67 для контакта с поворотным распределителем 70 промывки обратным потоком. Распределитель 70 и, более конкретно, обтюратор 72, имеет соответствующую форму, например, наклонную поверхность в осевом поперечном сечении. Коническая контактная поверхность 67 может способствовать протеканию текучей среды, проходящей в распределительные колонки. Следует отметить, что разделительная пластина 60 может иметь не коническую форму снаружи контактной поверхности 67, например, как показано на фиг.5, плоскую форму снаружи соприкасающейся поверхности 67 в радиальном направлении. Противоположная концевая поверхность разделительной пластины 60 может быть плоской или также может иметь другую форму, в зависимости от ее взаимодействия по меньшей мере с разделителем 30.
[0073] Первая крышка 40 может быть выполнена из металла или из сплава, например, из алюминия.
[0074] Разделительная пластина 60 может быть выполнена из низкофрикционного материала, такого как бронза, пластик (например, полиамид, полиоксиметилен, политетрафторэтелен, такой как Тефлон) и так далее. Для этих материалов или для других возможных материалов желательно, чтобы контактная поверхность 67 разделительной пластины 60 для контакта с поворотным распределителем 70 промывки обратным потоком имела коэффициент трения меньше, чем коэффициент трения крышки 40, то есть меньше, чем коэффициент трения, который имела бы первая крышка 40, если бы распределитель 70 скользил по первой крышке 40.
[0075] Например, шероховатость контактной поверхности 67 можно быть определена количественно по ее среднему значению Ra, составляющему менее 5 мкм, предпочтительно, менее 2 мкм, более предпочтительно, менее 1 мкм.
[0076] Поворотный распределитель 70 для промывки обратным потоком может быть выполнен из металла или из сплава, например, из стали или алюминия, или из различных пластиков. Предполагаются также и другие материалы.
[0077] Все материалы можно выбирать в соответствии с их совместимостью с текучей средой для фильтра, например, с точки зрения химических реакций, коррозии и так далее.
[0078] На фиг.4 видно, что окна 62 выровнены с распределительными колонками 32. Для этой цели, как упоминалось выше, индексатор 89 может быть выполнен с возможностью индексации положения разделительной пластины 60 относительно разделителя 30. В этом варианте осуществления индексатор 89 представляет собой направляющий штифт, введенный в отверстие 69 разделительной пластины 60 и в соответствующее отверстие 37 разделителя 30. В этом варианте осуществления отверстие 37 предусмотрено в сердечнике 36 разделителя 30. Однако другие варианты осуществления также предполагаются, например, индексация как разделительной пластины 60, так и разделителя 30 относительно первой крышки 40 или другого закрепленного элемента.
[0079] В этом варианте осуществления разделительная пластина 60 прикреплена к разделителю 30. Для прикрепления разделительной пластины 60 к разделителю 30 в расточное отверстие 39 разделителя 30 и в отверстие 64 разделительной пластины 60 можно, например, ввести вставку 80. В данном случае вставка 80 имеет наружную резьбу 84, выполненную с возможностью завинчивания с соответствующей резьбой, предусмотренной в расточном отверстии 39. В радиальном направлении от вставки 80 может выступать осевой стопор 86. Осевой стопор 86 имеет больший размер в радиальном направлении, чем отверстие 64. Когда вставку 80 вводят в отверстие 64 и в расточное отверстие 39, осевой стопор 86 способствует прижатию разделительной пластины 60 к разделителю 30, увеличивая, таким образом, герметичность при прохождении текучей среды. В качестве альтернативы варианту осуществления, показанному на фиг.4, можно скруглить кромки осевого стопора 86 и, соответственно, выполнить отверстие 64 конусным, чтобы осевой стопор 86 находился на одном уровне с контактной поверхностью 67.
[0080] В целом в этой конфигурации разделительная пластина прикреплена к разделителю 30, будучи расположенной между разделителем 30 и вставкой 80.
[0081] Вставка 80 может быть полой вставкой, например, в форме втулки, как показано на фиг.4, для обеспечения прохода через нее механических или электрических компонентов, или текучей среды.
[0082] Вставка 80 вместе с поворотным распределителем 70 промывки обратным потоком может образовывать передаточную камеру 88 для текучей среды. В этом варианте осуществления передаточная камера 88 для текучей среды является кольцевой камерой, образованной в радиальном направлении между распределителем 70 и вставкой 80. Текучая среда для промывки обратным потоком, удаляемая посредством выпускного отверстия 74, может проходить к передаточной камере 88 для текучей среды перед ее удалением через выпускное 76 (или, как показано, по меньшей мере через два выпускных отверстия 76). Рекуперация текучей среды для промывки обратным потоком у выпускных отверстий 76 описана ниже в соответствии с настоящим вариантом осуществления, хотя специалисты в данной области техники могут предусматривать другие альтернативы. Для увеличения объема передаточной камеры 88 для текучей среды вставка 80 может иметь выемку 87, в данном случае, кольцевую выемку. С целью герметизации с обеих сторон выемки могут быть предусмотрены уплотнения, такие как кольцевые уплотнения.
[0083] Вместо использования вставки 80 разделитель 30 и разделительную пластину можно прикреплять друг к другу другими средствами, например, прикреплять неразъемно посредством сварки, или их можно выполнять как одно целое друг с другом. Неразъемное прикрепление обеспечивает функцию как прикрепления, так и индексации. В этих вариантах осуществления индексатор 89 может иметь форму сварного валика.
[0084] Как видно на фиг.1, фильтр 100 содержит по меньшей мере одну впускную часть 112 и по меньшей мере одну выпускную часть 114, образованные, например, в корпусе 110. В этом варианте осуществления показана одна впускная часть 112, которая сообщается по текучей среде с проходами внутренних кромок 24 фильтрующих элементов 10, и одна выпускная часть 114, которая сообщается по текучей среде с проходами наружных кромок 26. Однако существует возможность предусматривать множество впускных частей 112 и/или выпускных частей 114.
[0085] По меньшей мере одно выходное отверстие 116, для жидкости для промывки обратным потоком, также может быть образовано в корпусе 110.
[0086] Фильтр 100 дополнительно содержит головку 106 фильтра. В головке 106 фильтра также в осевом направлении расположен двигатель 104, причем двигатель 104 выполнен с возможностью приведения во вращение поворотного распределителя 70 промывки обратным потоком. Двигатель 104 может представлять собой гидравлический двигатель. Крышка 108 отделяет внутреннее пространство корпуса 110, которое принимает фильтруемую текучую среду, со стороны фильтрующего блока 10, от внутреннего пространства корпуса, в котором размещен двигатель 104. Соединение между гидравлическим двигателем 104 и поворотным распределителем 70 для промывки обратным потоком проходит через крышку 108 герметичным образом.
[0087] Независимо от разделительной функции в этом варианте осуществления закрывающий элемент 108 образует, как показано, по меньшей мере один канал 109 или множество каналов, обеспечивая сообщение по текучей среде между выпускными отверстиями 76 и выходным отверстием 116 для жидкости для промывки обратным потоком. На любых концевых частях каналов 109 можно предусматривать кольцевые камеры, как показано, для обеспечения прохождения текучей среды, независимо от углового выравнивания между различными частями.
[0088] При работе жидкость, предназначенная для очистки, проходит через впускные части 112 корпуса 110, проникает в распределительные колонки 32 (между ребрами 34), которые не изолированы распределителем 70 промывки обратным потоком. Очищенная жидкость проходит наружу фильтрующего компонента 20 и удаляется посредством выпускных частей 114 корпуса 110. В тоже время распределитель 70 для промывки обратным потоком приводится в медленное вращение посредством двигателя 104. Жидкость, используемая для промывки обратным потоком, выпускается из выпускного отверстия 74 и направляется к выходному отверстию 116 для жидкости для промывки обратным потокомпосредством вышеописанной структуры.
[0089] На фиг.2 можно увидеть, как можно заменить фильтрующий блок 10. Можно удалить поворотный распределитель 70 для промывки обратным потоком. Затем можно отсоединить разделительную пластину 60, например, посредством удаления вставки 80 и/или крепежного элемента 82, в зависимости от обстоятельств. Затем разделительную пластину 60 можно отремонтировать для образования сменной разделительной пластины, или можно использовать новую разделительную пластину в качестве сменной разделительной пластины. Затем сменную разделительную пластину можно прикрепить относительно крышки, например, посредством вставки 80 и/или крепежного элемента 82, в зависимости от обстоятельств. Затем можно установить поворотный распределитель промывки обратным потоком таким же образом, каким он был удален, но в обратном порядке.
[0090] Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на конкретные иллюстративные варианты осуществления, для этих примеров могут быть предусмотрены модификации без отхода от общего объема изобретения, определяемого формулой изобретения. В частности, хотя разделитель 30 расположен радиально внутри фильтрующего компонента 20 в описанном варианте осуществления, могут быть предусмотрены варианты осуществления, при которых разделитель 30 расположен радиально снаружи от фильтрующего компонента 20 со всеми подразумевающимися модификациями относительно других компонентов, таких как крышка 40 и разделительная пластина 60. В частности, отдельные характеристики различных иллюстрируемых/упоминаемых вариантов осуществления могут быть объединены в дополнительные варианты осуществления. Следовательно, описание и чертежи должны рассматриваться как иллюстративные, а не ограничивающие.