具有旁通过滤件的过滤元件和过滤系统的制作方法

本发明涉及具有旁通过滤件（Nebenstromfilterung）的过滤元件，尤其是用于用作内燃机的油过滤器的过滤元件，以及用于应用这样的过滤元件的过滤系统。

背景技术：

已知如下的油过滤系统，其中环形过滤元件用作主流过滤器，而离心分离机作为旁通过滤器来工作。由所述离心分离机过滤的旁通流而后在净化侧通过过滤壳体的出口流动到储蓄容器中、优选流动到装备有机构的内燃机的油箱中。所述主流过滤器对为了使所述内燃机按规定地运行所必要的润滑油相对粗糙地过滤，而借助于旁通流离心分离机能够实现相对精细的过滤作用。

由DE 102 46 151 A1已知如下的过滤系统，其利用环形过滤元件来工作。在将所述环形过滤元件引入到壳体中时，在置入时前部的榫挤入到在过滤壳体的底部处构造的空程通道中。在环形过滤元件置入时所述空程通道通过插入到其中的榫密封地封闭。在所述榫中集成有流出通道，通过所述流出通道在装备有环形过滤元件的过滤器运行中液体例如从所述环形过滤元件的净化侧到达到所述榫插入到其中的、相应的通道中。以该方式，能够实现液体有目的地被排出到在传统的环形过滤元件中由所述榫来封闭的通道中。通过所述空程通道，在过滤元件中剩余的液体在将所述过滤元件从所述过滤壳体中取出时、例如在替换所述过滤元件时流出，从而没有液体到达到环境中。

DE 102 46 151 A1此外说明了如下的实施方式，其中所述环形过滤元件构造为部分流式过滤器或者旁通过滤器或者包括这样的部分流式过滤器或者旁通过滤器。所述流出通道而后关于其流动通过阻力如下地设计尺寸，使得流动通过所述旁通过滤器的旁通流被限制到先前确定的体积流上或者被限制到由部分流或者旁通流和主流形成的总体流的先前确定的份额上。通过有目的地设计所述流出通道的尺寸，该流出通道通过以下方法实现了额外功能：该流出通道不仅仅实现部分流的或者旁通流的排出，而且也在其体积流方面限制了所述部分流或者旁通流。

由DE 10 2012 022 244 A1已知具有主流过滤元件和旁通过滤元件的过滤模块，所述主流过滤元件和所述旁通过滤元件分别装备有支撑管。所述支撑管如下地实施，使得两个过滤元件能够通过所述支撑管轴向重叠地耦联。这种过滤模块在制造方面相对昂贵。

技术实现要素：

因此，本发明的任务是，实现如下的过滤元件，该过滤元件具有用于旁通流运行的紧凑的和成本有利的构造方式。

本发明的另外的任务是，实现用于应用过滤元件的过滤系统，所述过滤系统具有用于旁通流运行的紧凑的和成本有利的构造方式。

之前提到的任务根据本发明的一个方面由如下的过滤元件得到解决，所述过滤元件包括至少一个第一过滤体，该第一过滤体与第二过滤体流体密封地分开并且通过至少一个端部盘固定地与所述第二过滤体连接，并且所述第一过滤体沿着轴向方向布置在所述第二过滤体上，其中，第一流动流出部从所述第一过滤体出发并且从所述第二过滤体出发的第二流动流出部沿着横向于轴向方向的横向方向布置在所述第一流动流出部外，其中，沿着横向方向起作用的定心元件布置在所述过滤元件的端面的端部盘处并且与过滤壳体的相应的容纳部相一致。

本发明的有利的构造方案和优点由另外的权利要求、说明书和附图得出。

提出了如下的过滤元件，其包括至少一个第一过滤体，所述第一过滤体与第二过滤体通过至少一个端部盘连接并且与所述第二过滤体流体密封地分开，并且所述第一过滤体沿着轴向方向布置在所述第二过滤体上，其中，第一流动流出部从所述第一过滤体出发，并且从所述第二过滤体出发的第二流动流出部沿着横向于轴向方向的横向方向布置在所述第一流动流出部外。所述第一过滤体和所述第二过滤体通过至少一个端部盘固定地相互连接并且形成不能分开的单元。由此，实现了所述过滤元件的非常紧凑的结构。优选地，两个过滤体实施为在端部盘之间围起的介质囊，其中，所述过滤体分别以一个端面固定地与共同的端部盘连接、尤其与其焊接。由此，相对于由两个分别分开地在两个端部盘之间围起的过滤体形成的同样可行的布置节省了一个端部盘，这不仅降低了成本，而且也节省了结构空间。此外，沿着横向方向起作用的定心元件布置在所述过滤元件的端面的端部盘处并且与过滤壳体的相应的容纳部相一致。所述第二流动流出部尤其能够包围所述第一流动流出部。

提出的过滤元件由主流过滤器、所述第一过滤体和旁通过滤器、所述第二过滤体构成，它们沿着轴向方向重叠地布置。所述旁通过滤器的净化侧的流体流、例如在内燃机的油过滤器的情况中的油因此被引导返回至油底壳。以相同的方式实现，在维护情况下在替换所述过滤元件时，通过所述过滤元件的该构造方式有利于油引导返回至油底壳。为了保证主流过滤体和旁通过滤体按规定地流动通过，有利的是：针对过滤器的不同精度能够有利地设计主流过滤器的或者旁通过滤器的未处理侧与净化侧的压力差别，这意味着，能够合适地设计流动流出部的、朝着在旁通过滤器侧上的油底壳的开口的横截面。所述主流过滤被设计用于相对粗糙的过滤，而所述旁通过滤器被设计用于非常精细的过滤。典型的值例如是在主流过滤器侧上大约150 l/min的流量相对于在旁通过滤器侧上大约7 l/min的流量。依赖于过滤元件的尺寸和使用目的也能够设置其它流量值。

根据本发明的解决方案的优点在于所述过滤系统的高的集成度，以及在于相应的材料节省和成本节省。因为在传统的过滤系统中常常使用离心分离机用于旁通流运行，所以作为用于利用离心分离机的解决方案的替代的节省是特别高的。基于所述过滤元件的一件式的实施方案，不要求额外的机械的连接机构用于连接所述两个过滤体，从而所提出的过滤元件不仅能够结构紧凑地制造，而且也能够成本有利地制造。

有利地，所述第二流动流出部能够布置在所述定心元件之内。以该方式，在所述过滤元件中没有额外的管道引导的情况下引起所述第二流动流出部的有效的集成。由此，所述过滤元件在安装到所述过滤系统中时的定心功能以及所述第二流动流出部到由所述过滤系统的相应的出口中的引导功能也被合并。

在有利的构造方案中，所述横向方向能够包括径向垂直于轴向方向的方向。这当所述定心元件以及由此所述第二流动流出部径向地布置在所述第一流动流出部外、例如以环状进行布置时是以上的情况，从而所述过滤元件由此径向对称地构造并且在安装到所述过滤壳体中时不具有优先方向，这对于在替换所述过滤元件时的装配是有利的。

在此有利地，所述定心元件能够通过两个彼此嵌套的管区段形成。以该方式，所述第二流动流出部能够有利地安置并且集成在所述两个管区段之间，并且总体的布置为了装配有利地径向对称地设计。

有利地，所述两个管区段的壁能够通过接片相互连接。由此，所述两个管区段能够合适地得到加固，这特别有利于实施为定心元件的，在将所述过滤元件装配在所述过滤壳体中时以及在所述过滤系统在振动情况下运行中，力一定会作用到所述定心元件上。流出的流体的流动引导也能够通过所述接片合适地受到影响、例如被节制。

在有利的构造方案中，所述定心元件能够包括沿着径向方向双同心的、相对于所述过滤壳体的密封件。这意味着功能元件进一步集成到所述过滤元件中。通过所述双同心的密封件，所述过滤元件在所述过滤壳体中的定向和引导以及功能元件中的必要的密封得到集成，这又有利地影响所述过滤元件的装配以及所述过滤系统的可靠性。

有利地，所述双同心的密封件能够包括沿着径向方向向外布置的密封部以及沿着径向方向向内布置的密封部中的至少一个。通过在所述定心元件的内侧面上的而且也在外侧面上的双密封件确保，净化侧可靠地与所述过滤系统的未处理侧分开，并且此外所述主流过滤体的第一流动流出部与所述旁通过滤体的第二流动流出部可靠地分开。这两个密封部能够喷射到所述管区段的壁处，或者这两个密封部能够由O形环形成。

有利地，在所述第二流动流出部中能够布置有至少一个节流部位。为了有利地调节压力比例以及合适地选择主流过滤器的和旁通过滤器的过滤作用，有利的是，将节流部安装到所述旁通过滤器的第二流动流出部中并且由此使被过滤的流体的流动速度得到降低，因为所述旁通过滤件是精细过滤件。典型地，在作为内燃机的油过滤器使用时2-2.5 mm开口的开口足够用以确保7 l/min的流量。

能够有利的是，在此所述第二流动流出部形成或者具有节流部位。以该方式不需要额外的元件，用以形成节流部，所述节流部可能必须额外地安置。有利的是所述节流部位以至少一个开口的形式、优选两个开口的形式被引入到所述定心元件中或者说所述端部盘中，所述定心元件布置在所述端部盘处。

在将节流部位安装到所述第二流动流出部中时的优点或者将所述第二流动流出部构造为节流部位的优点在于，通过以下方法，即所述节流部位布置在所述过滤元件中，在拉出所述过滤元件时所述第二流动流出部的容纳部的完整的横截面供支配用于所述流体的流出。

根据另一方面，本发明涉及如下的过滤系统，该过滤系统包括：过滤壳体；布置在所述过滤壳体处的用于供应待过滤的流体、尤其是油的入口；布置在所述过滤壳体处的用于排出被过滤的流体的第一出口和第二出口；以及至少一个能够更换的过滤元件，所述过滤元件布置在所述入口和所述两个出口之间并且使所述过滤系统的未处理侧相对于所述过滤系统的净化侧分开，并且所述过滤元件包括至少一个第一过滤体，所述第一过滤体与第二过滤体流体密封地分开，并且所述第一过滤体沿着轴向方向布置在所述第二过滤体上并且通过端部盘固定地与所述第二过滤体连接。在此，第一流动流出部从所述第一过滤体出发并且通向到第一出口中，其中，从所述第二过滤体出发的第二流动流出部沿着横向于轴向方向的横向方向布置在所述第一流动流出部外并且通向到所述第二出口中。此外，沿着横向方向起作用的定心元件布置在所述过滤元件的端面的端部盘处并且与过滤壳体的相应的容纳部相一致。这样的过滤系统在同时尽可能紧凑的以及成本有利的构造方式的情况下确保了流体在主流过滤运行和旁通过滤运行中的有效的过滤。

在有利的构造方案中，所述横向方向能够包括径向垂直于轴向方向的方向。这当所述过滤元件的定心元件以及由此所述第二流动流出部径向地布置在所述第一流动流出部外、例如以环状进行布置时是这种情况，从而所述过滤元件由此径向对称地构造并且在安装到所述过滤壳体中时不具有优先方向，这对于在替换所述过滤元件时的装配是有利的。

有利地，所述第二过滤体能够构造为旁通过滤器并且由此能够避开在现有技术中常常广泛使用用于所述旁通流运行的离心分离机。

在有利的构造方案中，所说明的过滤系统能够用作油过滤器、尤其用作内燃机的油过滤器。

附图说明

另外的优点从接下来的附图说明中给出。在所述附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书以组合的形式包含大量的特征。本领域专业人员适宜地也会单个地研究这些特征并且将其概括成有意义的另外的组合。其示例性地示出：

图1示出了根据本发明的实施例的过滤元件的透视图；

图2示出了根据本发明的实施例的、朝向所述定心元件看的过滤元件的透视图；

图3示出了根据本发明的实施例的过滤系统的纵剖视图；

图4示出了根据图3的聚焦到所述定心元件上的纵剖视图的细节视图；以及

图5示出了根据本发明的实施例的过滤系统的外部视图。

具体实施方式

在附图中相同的或者相同类型的构件以相同的附图标记编号。附图仅仅示出了例子并且不应局限地理解。

图1示出了根据本发明的实施例的过滤元件10的透视图。所述过滤元件10包括第一过滤体12，所述第一过滤体实施为空心柱并且所述第一过滤体与第二过滤体14流体密封地分开，并且所述第一过滤体此外沿着轴向方向L布置在所述第二过滤体14上。所述第二过滤体14也实施为空心柱。这两个过滤体12、14通过共同的端部盘固定地相互连接。中心地在所述空心柱的内部实施的第一流动流出部24从所述第一过滤体12出发。从所述第二过滤体14出发的第二流动流出部26沿着横向于轴向方向L的横向方向Q布置在所述第一流动流出部24外。沿着横向方向Q起作用的定心元件20布置在所述过滤元件的端面15的端部盘16处并且与过滤壳体108的相应的容纳部110相一致。

所述第二流动流出部26布置在所述定心元件20的内部。在图1中示出的实施方式中，所述横向方向Q包括径向垂直于轴向方向L的方向，从而所述定心元件20以及所述第二流动流出部26以径向对称的布置围绕纵向轴线L环状地实施。 所述定心元件20在此通过两个彼此嵌套的管区段28、30形成，其中，两个管区段28、30的壁32、34通过接片36相互连接。所述接片36在此均匀地在所述定心元件20的周缘上分布。所述定心元件20此外包括沿着径向方向双同心（doppeltkonzentrische）的、相对于过滤壳体108的密封件22。所述双同心的密封件22包括沿着径向方向向外布置的密封部60以及沿着径向方向向内布置的密封部62。所述密封部60、62喷射（angespritzt）到所述管区段28、30处。

图2朝向所述定心元件20看地示出了图1的过滤元件10的透视图。在所述过滤元件10内部能够识别出支撑管38，所述支撑管引起所述第一过滤体12的加固。此外，所述定心元件20通过所述接片36而进行的加固能够清楚地看出，所述接片使由两个管区段28、30形成的定心元件20的两个壁32、34连接。在所述两个壁32、34之间的所述第二流动流出部26也能够看出。在此，所述第二流动流出部26具有两个正相对着地对置的节流部位64，该节流部位的形式为在转到所述定心元件20内的端部盘16中的开口。通过测定所述节流部位64能够调节流动通过所述第二过滤体14的体积流。

在图3中示出了根据本发明的实施例的过滤系统100的纵剖视图。所述过滤系统100包括：过滤壳体108；布置在所述过滤壳体108处的用于供应待过滤的流体、尤其是油的入口102；布置在过滤壳体108处的、用于排出被过滤的流体的第一出口104和第二出口106；以及能够更换的过滤元件10，所述过滤元件布置在所述入口102和所述两个出口104、106之间并且将所述过滤系统的未处理侧52相对于所述过滤系统的净化侧50分开。所述过滤壳体108通过螺纹118利用盖子114封闭，从而在替换过滤元件时所述壳体能够容易地打开。所述过滤元件10包括第一过滤体12，所述第一过滤体与第二过滤体14流体密封地分开，并且所述第一过滤体沿着轴向方向L布置在所述第二过滤体14上并且与所述第二过滤体固定地连接。在此，第一流动流出部24从所述第一过滤体12出发并且通向到第一出口104中。从所述第二过滤体14出发的第二流动流出部26沿着横向于轴向方向L的横向方向Q布置在所述第一流动流出部24外并且通向到所述第二出口106中。沿着横向方向起作用的定心元件20布置在所述过滤元件10的端面15的端部盘16处并且与过滤壳体108的相应的容纳部110相一致。在图3中也示出了用于主流过滤运行的流动方向40，该流动方向从未处理侧52通过所述第一过滤体12和所述净化侧50上的支撑管38引导到所述第一过滤体12的内部空间中。而后，所述流动方向40通过所述第一流动流出部24引导到所述过滤系统的出口104中。而用于旁通过滤运行的流动方向42同样从所述未处理侧52通过所述第二过滤体14引导到所述第二出口106中并且在所述过滤体14的内侧面上通过所述第二流动流出部26引导到所述第二出口中。在径向对称的布置中，其中所述横向方向Q包括径向垂直于轴向方向L的方向，所述第二流动流出部26包围空心柱形式的第一流动流出部24并且通向到环状的定心元件20中。在替换所述过滤元件10时，所述过滤系统100的盖子114通过所述螺纹118被拧开，所述盖子114被取下并且所述过滤元件10沿着轴向方向L被向上取出。在此，所述定心元件20与所述第二流动流出部26暂时保持接合在所述容纳部110中，从而在所述过滤元件10中剩余的流体能够通过所述第二流动流出部26流出到所述第二出口106中并且由此例如能够返回流出到油底壳中。

所述过滤系统100在示出的构造方案中能够被用作为油过滤器、尤其用作为内燃机的油过滤器。

图4示出了根据图3的纵剖视图的、聚焦到所述定心元件20上的细节视图。此处能够识别出所述定心元件20的细节，所述定心元件具有两个管区段28、30的两个壁32、34，由所述两个管区段形成了所述定心元件20并且所述两个管区段包围所述第二流动流出部26。在所述壁34的沿着径向方向Q位于内部的侧面处布置有双同心的密封件22的密封部62，而在所述壁32的沿着径向方向Q位于外部的侧面处布置有双同心的密封件22的密封部60。在所述第二流动流出部26的自由的横截面中安置有节流部位64，所述节流部位以合适的方式在流动速度方面节制在旁通过滤运行中通过所述第二过滤体14过滤的流体的流出。替代地，所述第二流动流出部26自身能够形成或者具有节流部位64。

在图5中示出了根据本发明的实施例的过滤系统100的外部视图。所述过滤壳体108通过因为位于内部所以在图5中不能看出的螺纹118利用盖子114来封闭。由此，所述过滤壳体108例如能够为了替换所述过滤元件10而打开。此外，示出了用于使待过滤的流体流入的入口102以及用于使被过滤的流体从主流过滤器或者旁通过滤器流出的两个出口104和106。