具有过滤元件和安全组件的过滤系统、安全组件和过滤元件的制作方法

本发明涉及一种具有过滤元件和安全组件的过滤系统、一种用于这种过滤系统的安全组件和一种用于这种过滤系统的过滤元件。

背景技术：

1、这种过滤系统或过滤元件用于过滤气态或液态流体。在机动车辆和工业发动机中，这种过滤系统用于尤其过滤燃料(尤其是柴油燃料或汽油)、机油或液压油。

2、us20150033689 a1公开了一种用于过滤流体的过滤系统，该过滤系统具有壳体、入口和出口。过滤元件布置在壳体内部。盖将壳体闭合并提供到达壳体内部的过滤元件的通路。当过滤元件遗漏时，固定装置阻止壳体通过盖闭合。过滤元件具有至少一个过滤元件引导路径区段。壳体或盖具有边沿区域，该边沿区域具有至少一个边沿引导路径区段。过滤元件引导路径区段和边沿引导路径区段彼此补充形成引导路径。固定装置包括布置在盖或壳体上的至少一个固定元件。当实施闭合运动以便通过盖将壳体闭合时，固定元件在引导路径上被引导。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种具有过滤元件和安全组件的过滤系统，该安全组件允许可靠且正确地安装过滤元件。

2、本发明的另一个目的是提供一种用于这种过滤系统的安全组件。

3、本发明的另一个目的是提供一种用于这种过滤系统的过滤元件。

4、第一个目的通过一种过滤系统来实现，该过滤系统包括具有壳体头和壳体盖的壳体、流体入口和流体出口、以及容纳在壳体中的过滤元件，该过滤元件包括中心管，该中心管具有纵向方向并且被过滤波纹管包围，该过滤波纹管包括位于其端部区域中的一个或两个处的端盖，该过滤元件进一步包括位于端盖处的密封结构、特别是垫圈，其中，安全组件布置在壳体内部，该安全组件具有取决于过滤元件在壳体中的轴向和/或旋转位置的阻挡模式和解除阻挡模式，并且该安全组件被构造成：当过滤元件的密封结构朝向密封区域移动时，在解除阻挡模式下，提供过滤元件的密封结构到达安全组件的密封区域的通路；以及在阻挡模式下，阻挡过滤元件的密封结构到达安全组件的密封区域的通路，该安全组件具有布置在壳体处的第一区段和布置在过滤元件处的第二区段，该第一区段和该第二区段包括至少一个阻挡元件以及被构造成与所述至少一个阻挡元件合作的至少一个解除阻挡元件，所述至少一个阻挡元件包括激活表面，并且所述至少一个解除阻挡元件包括凸轮，该凸轮用于当在凸轮和激活表面之间建立接触时沿径向方向推动激活表面。

5、另一个目的通过一种用于过滤系统的安全组件来实现，该过滤系统包括过滤元件和壳体，该安全组件具有密封区域并且具有取决于过滤元件在壳体中的轴向和/或旋转位置的阻挡模式和解除阻挡模式，并且该安全组件被构造成：当过滤元件的密封结构朝向密封区域移动时，在解除阻挡模式下，提供过滤元件的密封结构到达安全组件的密封区域的通路；以及在阻挡模式下，阻挡过滤元件的密封结构到达密封区域的通路，该安全组件具有布置在壳体处的第一区段和布置在过滤元件处的第二区段，该第一区段和该第二区段包括至少一个阻挡元件以及被构造成与所述至少一个阻挡元件合作的至少一个解除阻挡元件，所述至少一个阻挡元件包括激活表面，并且所述至少一个解除阻挡元件包括凸轮，该凸轮用于当在凸轮和激活表面之间建立接触时沿径向方向推动激活表面。

6、另一个目的通过一种用于过滤系统的过滤元件来实现，该过滤元件包括中心管，该中心管具有纵向方向并且被过滤波纹管包围，该过滤波纹管包括位于其端部区域中的一个或两个处的端盖，并且该过滤元件包括安全组件的具有至少一个解除阻挡元件抑或至少一个阻挡元件的区段，所述至少一个解除阻挡元件抑或所述至少一个阻挡元件被构造成与安全组件的第一区段的所述至少一个阻挡元件抑或所述至少一个解除阻挡元件合作，该过滤元件进一步包括位于其端部区域中的一个上的密封结构、特别是垫圈，其中，所述至少一个阻挡元件和所述至少一个解除阻挡元件被构造成：当过滤元件的密封结构朝向密封区域移动时，在解除阻挡模式下，提供密封结构到达安全组件的密封区域的通路；以及在阻挡模式下，阻挡密封结构到达密封区域的通路。

7、本发明的有利实施例和优点从进一步的权利要求、描述和附图中显而易见。

8、在本发明的第一方面，提出了一种过滤系统，其包括具有壳体头和壳体盖的壳体、流体入口和流体出口、以及容纳在壳体中的过滤元件，该过滤元件包括中心管，该中心管具有纵向方向并且被过滤波纹管包围，该过滤波纹管包括位于其端部区域中的一个或两个处的端盖，该过滤元件进一步包括位于端盖处的密封结构、特别是垫圈。安全组件布置在壳体内部，该安全组件具有取决于过滤元件在壳体中的轴向和/或旋转位置的阻挡模式和解除阻挡模式，并且该安全组件被构造成：当过滤元件的密封结构朝向密封区域移动时，在解除阻挡模式下，提供过滤元件的密封结构到达安全组件的密封区域的通路；以及在阻挡模式下，阻挡过滤元件的密封结构到达安全组件的密封区域的通路。该安全组件具有布置在壳体处的第一区段和布置在过滤元件处的第二区段，该第一区段和该第二区段包括至少一个阻挡元件以及被构造成与所述至少一个阻挡元件合作的至少一个解除阻挡元件。所述至少一个阻挡元件包括激活表面，并且所述至少一个解除阻挡元件包括凸轮，该凸轮用于当在凸轮和激活表面之间建立接触时沿径向方向推动激活表面。

9、发明性过滤系统包括用于确保将过滤元件正确且可靠地安装到过滤系统的壳体的安全组件。该安全组件包括两个区段，其中第一区段布置在壳体处，并且第二区段布置在过滤元件处、优选地布置在过滤元件的中心管处。第一区段布置在过滤系统的壳体盖处。当将过滤元件安装到壳体时，两个区段进行合作。

10、安全组件布置在壳体内部，并且具有阻挡模式和解除阻挡模式。安全组件可从阻挡模式切换到解除阻挡模式且反之亦然，具体取决于过滤元件在壳体中的轴向和/或旋转位置。安全组件在解除阻挡模式下提供过滤元件的密封结构到达安全组件的密封区域的通路，并且在阻挡模式下阻挡过滤元件的密封结构到达密封区域的通路。

11、在将过滤元件安装到壳体之前，安全组件处于阻挡模式，在该阻挡模式下，过滤元件的密封结构到达安全组件的密封区域的通路受到阻挡元件的阻挡。为了将过滤系统中的原始流体区域相对于已过滤流体区域恰当密封，需要连接密封结构和密封区域。

12、密封可有利地包括环绕布置在壳体内部的阻挡元件的密封区域的密封表面，该密封表面用于通过与过滤元件的密封结构相互作用来将过滤系统的原始流体区域相对于已过滤流体区域密封。

13、当具有对应的解除阻挡元件的过滤元件安装到安全组件的阻挡元件时，通路可被解除阻挡。阻挡元件可由具有至少一个弹簧构件的结构架子来实现，而解除阻挡元件可由布置在过滤元件的中心管处的凸轮来实现，该凸轮以适当的方式与弹簧构件合作以对密封区域解除阻挡。为此目的，凸轮可布置在中心管处、径向向内指向。

14、在有利实施例中，阻挡元件可布置在布置于过滤系统的壳体中的安全组件中的第一区段处，而解除阻挡元件可布置在过滤元件中的安全组件的第二区段处。然而，在另一个实施例中，阻挡元件也可布置在过滤元件中的第二区段处，并且解除阻挡元件可布置在壳体中的第一区段处。

15、有利地，安全组件还可包括用以将过滤元件固定到安全组件并因此将过滤元件固定到壳体盖的设施。这可通过将过滤元件的中心管锁定到安全组件的阻挡元件来实现。由于另一个实施例所致，过滤元件的端盖可通过阻挡元件被锁定，因此将过滤元件固定到过滤系统的壳体。

16、发明性过滤系统的进一步优点是，由于安全组件的阻挡元件的一些自定位结构和引导凹槽所致，不需要定位过滤元件。该结构在安装期间通过引导旋转将过滤元件沿纵向方向引导到壳体中的正确位置中。进一步地，过滤元件被引导到端部位置，在该端部位置处，过滤元件被安全组件固定在锁定位置中。

17、流体入口以及流体出口可有利地布置在壳体头中。

18、安全组件可有利地包括至少一个弹簧构件和作为阻挡元件的架子。安全组件安装在过滤系统的壳体的壳体盖内部。弹簧构件具有阻挡唇部。该唇部阻挡过滤元件的密封结构到达壳体盖的密封区域的通路。为了获得到达密封区域的通路，通过过滤元件的具有特殊几何形状的解除阻挡元件(例如，径向定向的凸轮)来使弹簧构件弯曲。特殊的迷宫(被实现为架子中的凹槽)用于引导解除阻挡元件以对到达密封区域的通路解除阻挡，并且还用于将过滤元件从壳体盖中拉出。由于密封区域受到弹簧元件的阻挡，因此系统防止使用没有这种解除阻挡元件的过滤元件。

19、有利地，只有具有适当几何形状的解除阻挡元件的过滤元件才可组装在壳体中。进一步地，当解除阻挡元件位于引导凹槽的端部位置中因此将过滤元件锁定在壳体盖内部时，在盖拆除期间，可将过滤元件从壳体中拉出。阻挡元件中的迷宫有利地使得能够将过滤元件的密封结构定位到安全组件的密封区域。

20、根据过滤系统的有利实施例，阻挡元件可包括至少一个弹簧构件，所述至少一个弹簧构件包括激活表面和径向突出的唇部，其中，通过沿径向方向推动激活表面，唇部可从其阻挡位置缩回。弹簧构件可有利地实现被阻挡模式，在该被阻挡模式下，唇部处于突出位置中并阻挡到达壳体盖的密封区域的通路。通过沿径向向内方向推动激活表面，唇部也可被推回，因此切换到被解除阻挡模式，在该被解除阻挡模式下，可准予过滤元件的密封结构到达密封区域的通路。

21、阻挡元件可有利地连接到过滤系统的壳体盖。

22、根据过滤系统的有利实施例，阻挡元件可包括引导凹槽，当将过滤元件沿纵向方向朝向阻挡元件移动时，该引导凹槽通过旋转运动将解除阻挡元件引导到激活表面。发明性过滤系统的进一步优点是，由于安全组件的阻挡元件的一些引导凹槽所致，不需要定位过滤元件。该结构在安装期间通过引导旋转将过滤元件沿纵向方向引导到壳体中的正确位置中。

23、根据过滤系统的有利实施例，阻挡元件可包括锁定结构，其中，在由凸轮沿纵向方向超过激活表面之后，当凸轮通过过滤元件的旋转运动插入到锁定结构中时，过滤元件被锁定到阻挡元件。有利地，安全组件还可包括用以将过滤元件固定到安全组件并因此将过滤元件固定到壳体盖的设施。这可通过将过滤元件的中心管锁定到安全组件的阻挡元件来实现。因此，过滤元件被引导到端部位置，在该端部位置处，过滤元件被安全组件固定在锁定位置中。

24、根据过滤系统的有利实施例，锁定结构可包括布置在阻挡元件的圆周上的两个邻近的肋。凸轮可沿过滤元件的轴向方向被锁定在这两个肋之间。因此，可有利地抑制过滤元件沿着纵向方向的运动。

25、根据过滤系统的有利实施例，在由凸轮沿纵向方向超过激活表面之后，当凸轮通过过滤元件的旋转运动移动到端部位置时，过滤元件可通过弹簧构件的唇部被锁定到阻挡元件。由于该进一步实施例所致，过滤元件的端盖可通过阻挡元件被锁定，因此将过滤元件固定到过滤系统的壳体。因此，也可抑制过滤元件沿着纵向方向的运动。

26、根据过滤系统的有利实施例，单个弹簧构件可平行于纵向方向布置在阻挡元件中，该单个弹簧构件形成为u形、包括平行于纵向方向的两个弹簧构件分支，其中，该弹簧构件分支可通过桥构件连接。有利地，该单个弹簧构件可容易地安装和固定在阻挡元件中。可有利地产生降低的制造成本和处理成本。

27、根据过滤系统的有利实施例，过滤元件可包括至少一个编码元件，所述至少一个编码元件被构造成当过滤元件安装到壳体时与布置在安全组件中的编码计数器元件合作。因此，过滤元件到限定的过滤系统的固定指派是可能的。过滤系统防止在没有这种编码元件或编码元件错误的情况下使用过滤元件，因为到达安全组件的密封区域的通路可受到阻挡元件的阻挡。

28、根据过滤系统的有利实施例，编码元件可形成为突出的销，该销布置在过滤元件的中心管处、径向向内指向，而编码计数器元件平行于纵向方向形成为阻挡元件中的凹槽。特别地，阻挡元件可包括连接到凹槽的定位结构，当将过滤元件沿纵向方向朝向阻挡元件移动时，该定位结构通过旋转运动将销引导到凹槽。有利地，通过在将凸轮作为解除阻挡元件插入到引导凹槽中的同时将销插入到阻挡元件的适当凹槽中，可将过滤元件安装到壳体盖。因此，可防止在没有这种编码元件或编码元件错误的情况下使用过滤元件，因为到达安全组件的密封区域的通路可受到阻挡元件的阻挡。

29、根据本发明的另一个方面，提出了一种用于过滤系统的安全组件，该过滤系统包括过滤元件和壳体。该安全组件具有密封区域并且具有取决于过滤元件在壳体中的轴向和/或旋转位置的阻挡模式和解除阻挡模式，并且该安全组件被构造成：当过滤元件的密封结构朝向密封区域移动时，在解除阻挡模式下，提供过滤元件的密封结构到达安全组件的密封区域的通路；以及在阻挡模式下，阻挡过滤元件的密封结构到达密封区域的通路。该安全组件具有布置在壳体处的第一区段和布置在过滤元件处的第二区段，该第一区段和该第二区段包括至少一个阻挡元件以及被构造成与所述至少一个阻挡元件合作的至少一个解除阻挡元件。所述至少一个阻挡元件包括激活表面，并且所述至少一个解除阻挡元件包括凸轮，该凸轮用于当在凸轮和激活表面之间建立接触时沿径向方向推动激活表面。

30、安全组件可有利地确保将过滤元件正确且可靠地安装到过滤系统的壳体。该安全组件包括两个区段，其中第一区段布置在壳体处，并且第二区段布置在过滤元件处、优选地布置在过滤元件的中心管处。第一区段布置在过滤系统的壳体盖处。当将过滤元件安装到壳体时，两个区段进行合作。

31、在将过滤元件安装到壳体之前，安全组件处于阻挡模式，在该阻挡模式下，过滤元件的密封结构到达安全组件的密封区域的通路受到阻挡元件的阻挡。为了将过滤系统中的原始流体区域相对于已过滤流体区域恰当密封，需要连接密封结构和密封区域。

32、当具有对应的解除阻挡元件的过滤元件安装到阻挡元件时，通路可被解除阻挡。阻挡元件可由具有至少一个弹簧构件的结构架子来实现，而解除阻挡元件可由布置在中心管处的凸轮来实现，该凸轮以适当的方式与弹簧构件合作以对密封区域解除阻挡。为此目的，凸轮可布置在中心管处、径向向内指向。

33、根据本发明的另一个方面，提出了一种用于过滤系统的过滤元件，该过滤元件包括中心管，该中心管具有纵向方向并且被过滤波纹管包围，该过滤波纹管包括位于其端部区域中的一个或两个处的端盖，并且该过滤元件包括安全组件的具有至少一个解除阻挡元件抑或至少一个阻挡元件的区段，所述至少一个解除阻挡元件抑或所述至少一个阻挡元件被构造成与安全组件的第一区段的所述至少一个阻挡元件抑或所述至少一个解除阻挡元件合作。该过滤元件进一步包括位于其端部区域中的一个上的密封结构、特别是垫圈。所述至少一个阻挡元件和所述至少一个解除阻挡元件被构造成：当过滤元件的密封结构朝向密封区域移动时，在解除阻挡模式下，提供密封结构到达安全组件的密封区域的通路；以及在阻挡模式下，阻挡密封结构到达密封区域的通路。

34、在将过滤元件安装到过滤系统的壳体之前，安全组件可处于阻挡模式，在该阻挡模式下，过滤元件的密封结构到达安全组件的密封区域的通路受到阻挡元件的阻挡。为了将过滤系统中的原始流体区域相对于已过滤流体区域恰当密封，需要连接密封结构和密封区域。

35、当具有对应的解除阻挡元件的过滤元件安装到阻挡元件时，通路可被解除阻挡。阻挡元件可由具有至少一个弹簧构件的结构架子来实现，而解除阻挡元件可由布置在中心管处的凸轮来实现，该凸轮以适当的方式与弹簧构件合作以对密封区域解除阻挡。为此目的，凸轮可布置在中心管处、径向向内指向。

36、有利地，过滤元件也可固定到安全组件并因此固定到过滤系统的壳体盖。这可通过将过滤元件的中心管锁定到安全组件的阻挡元件来实现。

37、安全组件布置在过滤系统的壳体内部，并且具有阻挡模式和解除阻挡模式。安全组件可从阻挡模式切换到解除阻挡模式且反之亦然，具体取决于过滤元件在壳体中的轴向和/或旋转位置。安全组件在解除阻挡模式下提供过滤元件的密封结构到达安全组件的密封区域的通路，并且在阻挡模式下阻挡过滤元件的密封结构到达密封区域的通路。

38、根据过滤元件的有利实施例，所述至少一个阻挡元件可包括激活表面，并且所述至少一个解除阻挡元件可包括凸轮，该凸轮用于当在凸轮和激活表面之间建立接触时沿径向方向推动激活表面。

39、呈弹簧构件形式的阻挡元件可有利地实现被阻挡模式，在该被阻挡模式下，唇部处于突出位置中并阻挡到达过滤系统的安全组件的密封区域的通路。通过沿径向向内方向推动激活表面，唇部也可被推回，因此切换到被解除阻挡模式，在该被解除阻挡模式下，可准予过滤元件的密封结构到达密封区域的通路。

40、根据过滤元件的有利实施例，解除阻挡元件可包括至少一个凸轮，所述至少一个凸轮布置在中心管处、径向向内指向。因此，通过沿纵向方向移动过滤元件，在过滤元件的中心管处的凸轮与定位在壳体盖内部的阻挡构件的激活表面接触。凸轮径向向内推动激活表面并解除阻挡到达安全组件的密封区域的通路。

41、根据有利实施例，过滤元件可包括编码元件，该编码元件被构造成当过滤元件安装到过滤系统的壳体时与布置在安全组件中的编码计数器元件合作。因此，过滤元件到限定的过滤系统的固定指派是可能的。过滤系统防止在没有这种编码元件或编码元件错误的情况下使用过滤元件，因为到达安全组件的密封区域的通路可受到阻挡元件的阻挡。

42、根据过滤元件的有利实施例，编码元件可形成为突出的销，该销布置在中心管处、径向向内指向。有利地，通过在将凸轮作为解除阻挡元件插入到引导凹槽中的同时将销插入到阻挡元件的适当凹槽中，可将过滤元件安装到壳体盖。因此，可防止在没有这种编码元件或编码元件错误的情况下使用过滤元件，因为到达安全组件的密封区域的通路可受到阻挡元件的阻挡。

43、根据过滤元件的有利的实施例，阻挡元件可包括至少一个弹簧构件，所述至少一个弹簧构件包括激活表面和径向突出的唇部，其中，通过沿径向方向推动激活表面，唇部可从其阻挡位置缩回。弹簧构件可有利地实现被阻挡模式，在该被阻挡模式下，唇部处于突出位置中并阻挡到达安全组件的密封区域的通路。通过沿径向向内方向推动激活表面，唇部也可被推回，因此切换到被解除阻挡模式，在该被解除阻挡模式下，可准予过滤元件的密封结构到达密封区域的通路。