CZ286173B6 - Filtrační zařízení - Google Patents

Abstract

Filtrační zařízení s tělesem, střední trubkou spojenou s tělesem, otvorem pro filtrované médium a otvorem pro vyčištěné médium, u něhož se odběr vyčištěného média provádí střední trubkou /17/, s filtrační patronou prostou kovu, která má varhánkovitě složený filtrační prvek /12/, který je na čelních koncích opatřen čelními kotouči a alespoň jedna čelní plocha kotoučů je vytvořena pružná, přičemž pružný čelní koncový kotouč /10/ tvoří radiální těsnění a do tohoto čelního koncového kotouče /10/ je uložen pružný opěrný kroužek /13/, přičemž tento opěrný kroužek /13/ je z rouna.ŕ

Description

Vynález se týká filtračního zařízení.

Dosavadní stav techniky

Ze spisu DE 42 06 519 je známo filtrační zařízení s kruhovým filtračním prvkem. Tento kruhový filtrační prvek sestává z varhánkovitě složeného filtračního materiálu. Na čelních stranách jsou nyní uspořádány spojením s filtračním materiálem těsně zakrývající desky nebo fóliové těsnicí materiály. Nepropustný materiál je uspořádán ve tvaru radiálního těsnění, to znamená, že přesahuje radiálně uvnitř o určitou část filtrační materiál a tvoří spolu s hrdlem tělesa těsnicí prvek.

Takováto radiální těsnění jsou vystavena velmi velkým trhacím napětím. Je nebezpečí, že se těsnicí materiál při vsazování filtračního prvku do filtračního tělesa roztrhne a tím se poškodí nejen těsnicí materiál, nýbrž se zcela zruší filtrační účinek.

Zveřejnění se sice pokouší nastavit pomocí opěrného kroužku definovaný rozměr radiálního těsnění, ale tento opěrný kroužek musí mít, když se chce, aby byl účinný, relativně tlustou stěnu a zmenšuje tak značně vnitřní průměr hrdla tělesa.

Z DE-OS 24 29 474 je dále znám filtrační prvek, u kterého je radiální těsnění vytvořeno pomocí těsnicích chlopní, přičemž je radiální těsnění rovněž integrováno do těsnění čelní strany.

Nedostatek těchto těsnicích chlopní lze spatřovat v tom, že tyto jsou uspořádány velmi vyduté. Těsnicí chlopně tím značně zmenšují průměr hrdla tělesa popřípadě zvětšují vnější průměr filtračního prvku.

Podstata vynálezu

Vynález si proto klade za základní úlohu vytvořit filtrační zařízení, které zaručí optimální využití prostoru, kteiý je k dispozici a které zabrání poškození krytu čelní strany, který tvoří radiální utěsnění. Vynález se může samozřejmě používat jak u kapalných filtrů, tak i u vzduchových filtrů.

Tato úloha je u filtračního zařízení z tělesa, střední trubkou spojen s tělesem, otvorem pro filtrované médium a otvorem pro vyčištěné médium, u něhož se odběr vyčištěného média provádí střední trubkou, s filtrační patronou prostou kovu, která má varhánkovitě složený filtrační prvek, který je na čelních koncích opatřen čelními kotouči a alespoň jedna čelní plocha kotoučů je vytvořena pružná, vyřešena tím, že pružný čelní koncový kotouč tvoří radiální těsnění a do tohoto čelního koncového kotouče je uložen pružný opěrný kroužek, přičemž tento opěrný kroužekje z rouna.

Podle výhodného vytvoření sestává pružný opěrný kroužek z rouna tvořeného například vlákny termoplastického materiálu.

Poměr tloušťky pružného opěrného kroužku z rouna k tloušťce pružného koncového kotouče je 1 :4.

-1 CZ 286173 B6

Podle dalšího výhodného opatření překrývá alespoň čelní koncový kotouč a/nebo pružný opěrný kroužek celou čelní plochu.

Podle dalšího provedení má střední trubka alespoň dva navzájem se lišící průměry.

Větší průměr střední trubky je, v pohledu na směr zavádění, na předním konci patrony.

Podle dalšího provedení je filtrační prvek na svých čelních stranách opatřen čelními kotouči, které mají stejné rozměry těsnicích ploch.

Podstatnou výhodou vynálezu je to, že je uspořádán opěrný kroužek, který není ovlivňován těsnícím účinkem radiálního těsnění, nevyžaduje žádný další stavební prostor a účinně zabraňuje roztrhnutí čelního koncového kotouče.

Podle jednoho uspořádání vynálezu je to uděláno tak, že opěrný kroužek je uložen do koncového kotouče, který je vytvořen pružný. Tím se vytvoří obzvláště pevné spojení mezi koncovým kotoučem a opěrným kroužkem.

Opěrný kroužek je podle dalšího výhodného vytvoření z rouna nebo prvek z termoplastu. Oba materiály mají tu vlastnost, že neovlivňují pružnost radiálního těsnění popřípadě ještě podporují účinek radiálního těsnění.

Radiální těsnění pro filtrační prvek může být uspořádáno na vnitřním vývrtu čelního koncového kotouče nebo na obvodové ploše čelního koncového kotouče. V obou případech je opěrný kroužek uspořádán v bezprostřední blízkosti radiálního těsnění.

Tyto a další znaky výhodných dalších uspořádání vynálezu vyplývají z popisu a výkresů, přičemž jednotlivé znaky mohou být uskutečněny samy o sobě nebo ve spojení s více znaky ve formě podkombinací formy provedení podle vynálezu a v jiných oblastech a mohou představovat výhodná vytvoření, která jsou schopna ochrany, a pro které se zde ochrana nárokuje.

Přehled obrázků na výkresech

Příklady provedení vynálezu jsou znázorněny na výkresech a jsou dále blíže vysvětleny. Obr. ukazují:

obr. 1 až obr. 4 filtrační prvek filtračního zařízení s pružným opěrným kroužkem, obr. 5 detailní znázornění různých provedení filtračního prvku, obr. 6 filtrační prvek se střední trubkou v řezu, obr. 7 filtrační prvek nastrčený na střední trubku řezu.

Příklady provedení vynálezu

Filtrační prvky podle obr. 1 až obr. 4 sestávají v podstatě z pružných čelních koncových kotoučů 10 až 11, mezi nimiž je uspořádán varhánkovitě složený filtrační papír 12. Pro jednodušší znázornění nejsou stávající tělesa filtračních zařízení znázorněna s přívodem surového oleje a odvodem čistého oleje, jakož i střední trubkou, kterou odtéká čistý olej. Takováto tělesa jsou ale všeobecně známa a například jsou zřejmá z německého vzoru 18 51 221.

Filtrační prvky se mohou používat také k filtrování nasávaného vzduchu u spalovacích motorů nebo pro filtrování vzduchu vnitřního prostoru motorových vozidel. Při tom je nynější filtrační prvek uspořádán v tělese vzduchového filtru. Přívod surového vzduchu se děje zvenku, to

-2CZ 286173 B6 znamená, že vzduch proudí filtračním prvkem z vnějšku směrem dovnitř. Oblast čistého vzduchu se nachází uvnitř. Čistý vzduch se může odvádět koncentricky uspořádanou střední trubkou.

Na čelním koncovém kotouči 10 podle obr. la, je umístěn pružný opěrný kroužek 13. Tento pružný opěrný kroužek 13 je vložen do čelního koncového kotouče 10 a sestává z rouna. Radiální utěsnění filtračního prvku vůči čárkovaně znázorněné střední trubce 14 je provedeno ve vnější oblasti 15 čelního koncového kotouče 10. Opěrný kroužek 13 zabraňuje účinně poškození radiálního těsnění, ale na druhé straně je dostatečně pružný a zaručuje proto spolehlivě radiální utěsnění.

Obr. 2 znázorňuje filtrační prvek, který je na svém vnějším obvodu radiálně utěsněn. Opěrný kroužek 13 je proto svým vnějším okrajem vložen do čelního koncového kotouče 10 a má stejnou funkci jako na obr. 1.

Další varianty ukazují obr. 3 a 4. Tam je opěrný kroužek 16 současně styčným prvkem radiálního těsnění. To znamená, že opěrný kroužek 16. jak je to detailně znázorněno na obr. 3, je axiálně protažen směrem dovnitř a tím vytváří spojení s opěrnou trubkou 14. Toto provedení je výhodné při velmi vysokém namáhání radiálního těsnění.

Obr. 4 ukazuje opět opěrný kroužek 16 na vnějším okraji filtračního prvku. Rovněž tento opěrný kroužek 16 je nasměrován axiálně dovnitř a tvoří tedy zesílení radiálního těsnění.

Na obr. 5 je detailně znázorněn filtrační prvek, který sestává z varhánkovitě složeného filtračního papíru 12, s čelním koncovým kotoučem JO.

Obr. 5a ukazuje čelní koncový kotouč 10, který se rozkládá i přes středový vývrt filtračního prvku a tím uzavírá tento vývrt na jedné straně. Nad čelním koncovým kotoučem 10 je uspořádán pružný opěrný kroužek 13. Tento překrývá celý čelní koncový kotouč 10 a zesiluje tak i jeho uzávěr středového vývrtu.

Obr. 5b ukazuje čelní koncový kotouč JO, rozkládající se přes středový vývrt. Při tom je pružný opěrný kroužek 13 uspořádán jen ve vnitřní oblasti filtračního prvku. Kromě toho je vidět střední trubku 1_7, která zasahuje až do blízkosti čelního koncového kotouče 10.

Obr. 5c ukazuje filtrační prvek u něhož se čelní koncový kotouč 10 klene vypoukle nad středovým vývrtem. I zde je oblast středového vývrtu zesílena pružným opěrným kroužkem 13, takže se mohou zachycovat větší tlakové síly.

Na obr. 6 je filtrační prvek se střední trubkou 17. Střední trubka 17 je svou horní připojovací částí zastrčena do zde neznázoměné úložné díry a příslušně upevněna. Na protilehlém konci je umístěn filtrační prvek se svým čelním koncovým kotoučem 10 na pružné dosedací ploše pružného prvku 18. Na pružném prvku 18 je upevněn přetlakový ventil 19. Čelní koncový kotouč 10 je zesílen pružným opěrným kroužkem 13 ve vnitřní oblasti. Utěsnění mezi stranou surového vzduchu a stranou čistého vzduchu se provádí čelní hranou 20 střední trubky 17, která ve smontovaném stavu dosedá přímo na čelní koncový kotouč 10. Na obr. znázorněném vpravo od osy symetrie je znázorněna varianta u které není uspořádán žádný přetlakový ventil. Utěsnění filtračního prvku popřípadě strany surové kapaliny vůči straně čisté kapaliny se provádí radiálním těsnicím prvkem, a čelním koncovým kotoučem 10, který zasahuje až do vnitřního vývrtu a dosedá na střední trubku 17. Utěsnění filtračního prvku v oblasti připojení střední trubky 17 se může provést tak, jak to ukazuje obr. 3, samozřejmě je možné zvolit různé varianty utěsnění popřípadě konstrukční varianty navzájem kombinovat a zvolit je v souladu s případem použití.

-3CZ 286173 B6

Podstatné výhody pružných čelních koncových kotoučů 10 s pružnými opěrnými kroužky lze spatřovat ve velkém teplotním rozmezí. Takovéto filtrační prvky se mohou používat až do teploty horkého motorového oleje 150 °C. Kromě toho je možné používat je u palivových motorů. Funkční zdatnost utěsnění je dána za všech podmínek použití. To znamená, že pružnost těsnicích 5 prvků se neztratí ani při nejtvrdších podmínkách použití.

Pružné uspořádání čelních koncových kotoučů 10 umožňuje i použití středních trubek se syntetického materiálu, např. PUR 6.6. Výrobní tolerance se mohou bez problémů rovněž vyrovnat těmto pružným uspořádáním.

Vzhledem ktomu, že dochází přídavné těsnicí prvky může se stavební objem, který je k dispozici, využít optimálně pro filtrační médium. Rovněž odpadnou další plechové nebo papírové koncové kotouče.

Dalšími přednostmi jsou nezávadné odstraňování, malá hmotnost, stejně tak jako odolnost vůči korozi.

Na obr. 7 je znázorněna patrona, která se může obzvláště jednoduše odstranit se střední trubky 17. Střední trubka 17 má v oblasti A svůj největší průměr a zužuje se vzhledem ke stupni 21 až 20 na průměr v oblasti B. Ve znázornění je zúžení znázorněno přehnaně. V praxi se osvědčilo zúžení asi o 0,3 mm až 2 mm. Samozřejmě může střední trubka 17 probíhat také ve tvaru komolého kužele. Filtrační prvek 22 je vytvořen válcový, to znamená, že oba koncové kotouče 10 filtračního prvku 22 mají stejný vnitřní průměr. Jestliže je filtrační prvek 22 nastrčen na střední trubku 17, tak se viděno ve směru montáže, rozšiřuje poněkud přední koncový kotouč. Na 25 základě pružnosti koncového kotouče 10 přizpůsobí se filtrační prvek 22 snadno střední trubce

IZPodstatná výhoda odstupňované střední trubky 17 spočívá v tom, že se patrona může vyndat mírným nárazem na střední trubku 17 a bez uchopení rukou se střední trubky 17. Výměna 30 patrony je tedy možná bez speciálního nástroje a bez zašpinění.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Filtrační zařízení s tělesem, střední trubkou spojenou s tělesem, otvorem pro filtrované médium a otvorem pro vyčištěné médium, u něhož se odběr vyčištěného média provádí střední

   40 trubkou, s filtrační pátranou prostou kovu, která má varhánkovitě složený filtrační prvek, který je na čelních koncích opatřen čelními kotouči a alespoň jedna čelní plocha kotoučů je vytvořena pružná, vyznačující se tím, že pružný čelní koncový kotouč /10/ tvoří radiální těsnění a do tohoto čelního koncového kotouče /10/ je uložen pružný opěrný kroužek /13/, přičemž tento opěrný kroužek /13/ je z rouna.
2. 2. Filtrační zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že pružný opěrný kroužek /13/ sestává z rouna tvořeného například vlákny termoplastického materiálu.
3. 3. Filtrační zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměr tloušťky

   50 pružného opěrného kroužku /13/ z rouna k tloušťce pružného koncového kotouče /10/je 1 : 4.

   -4CZ 286173 B6
4. 4. Filtrační zařízení podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že alespoň čelní koncový kotouč /10/ a/nebo pružný opěrný kroužek /13/ překrývají celou čelní plochu.
5. 5 5. Filtrační zařízení podle jednoho z předcházejících nároků laž4, vyznačující se tím, že střední trubka má alespoň dva navzájem se lišící průměry.
6. 6. Filtrační zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že větší průměr střední trubky je, v pohledu na směr zavádění, na předním konci patrony.
7. 7. Filtrační zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že filtrační prvek je na svých čelních stranách opatřen čelními kotouči /10, 11/, které mají stejné průměry těsnicích ploch.