DE1173432B - Absperrvorrichtung im Gehaeuse eines Hochdruckoelfilters - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B Ol d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 12d-19

P 23127 VIIb/12 d

10. Juli 1959

9. Juli 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Absperrvorrichtung eines Hochdruck-Ölfilters mit einem beim Einschrauben eines Filtergehäuses betätigten Drehschieber, derart, daß beim Abnehmen des Filtergehäuses der Drehschieber sich schließt, bevor das Gehäuse von dem Filterkopf tatsächlich abgenommen wird.

Bekannte Filterkonstruktionen haben ein Filterkopfstück, an das ein Filtergehäuse angeschraubt wird, wobei vor dem Abnehmen des Filtergehäuses der Öldurchfluß durch besondere Handhabung abgeschlossen werden mußte. Dabei trat dann oft ein Verlust an hydraulischem Medium oder an Schmieröl auf. Außerdem besteht der Nachteil, daß bei Unterbrechung einer hydraulischen Leitung Luft oder Fremdteile in das hydraulische System gelangen können. Es ist auch bekannt, ein Filtergehäuse durch Bajonettverschluß in einen Sockel des Filterkopfstückes einzusetzen. Die Filterschale wird dann gedreht, um mit dem Filterkopfstück verbunden zu werden. In dem Filtergehäuse war bei der bekannten Anordnung ein Filterelement angeordnet, und es bestand eine mechanische Verbindung mit einem Drehventil derart, daß das Drehventil eine Verbindung mit der Einlaßöffnung des Filterkopfstückes und mit der Filterschale herstellen konnte und somit auch eine Verbindung mit der Auslaßöffnung. Diese Filterkonstruktion befriedigte im allgemeinen, aber nicht für die hohen Drücke, wie sie bei neuzeitlichen Luftfahrzeugen vorkommen, weil der Bajonettverschluß den dabei auftretenden stärkeren Kräftekonzentrationen nicht standhielt.

Bei Hochdruck-Ölfiltern kommen Drücke von 140 kp/cm² im Betrieb vor, von 210 kp/cm² bei Druckstößen bei Stromwechsel von 6 Perioden per Sekunde pro 1000 Perioden und von 315 kp/cm² Prüfdruck sowie von 420 kp/cm² Berstdruck. Diese Zahlen gelten für Betriebsverhältnisse bei neuzeitlichen Luftfahrzeugen, und zwar für das ganze Ölfilteraggregat, das so ausgeführt sein muß, daß keine Kraftkonzentrationen an bestimmten Stellen auftreten. Als niedrige Drücke v/erden bei Ölfilteraggregaten Drücke von etwa 35 kp/cm² bezeichnet.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Ölfilteraggregates für neuzeitliche Luftfahrzeuge, wo die oben angegebenen hohen Drücke auftreten.

Das Ölfilter nach der Erfindung besteht aus einer Absperrplatte zwischen Filtermedium und dem mit den Ölzu- und -abführungsleitungen verbundenen Filterkopf, die in dem Filterkopf gelagert ist und beim Drehen eines Ventilgliedes um jeweils 90° zum feststehenden Filterkopf den Öldurchfluß sperrt oder Absperrvorrichtung im Gehäuse eines
Hochdruckölfilters

Anmelder:

Parmatic Engineering Limited,

Owen Sound, Ontario (Kanada)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Cohausz, Dipl.-Ing. W. Florack
und Dipl.-Ing. K.-H. Eissei, Patentanwälte,
Düsseldorf, Schumannstr. 97

Als Erfinder benannt:

Janusz Gutkowski, Toronto, Ontario (Kanada) - -

ao wieder öffnet und ist dadurch gekennzeichnet, daß die mit je einer Bohrung für den ölein- und -austritt versehene Absperrplatte, die im Filterkopf mittels einer Haltevorrichtung gelagert und durch einen Sicherungsstift in der zur Platte senkrechten Richtung festgelegt ist, beim Verdrehen des mit dem Filterkopf verschraubten Filtergehäuses über einen Haltering, eine federbelastete Kugel und einen Mitnehmer sowie einen mit der Absperrplatte selbst verbundenen Ring zu Beginn des öffnens oder am Ende des dichten Schließens der Filtergehäuseverschraubung jeweils um 90° zwangläufig gedreht wird, wobei in dem Filterkopf ein Überdruckventil vorgesehen ist, das bei Abschluß des Ölein- und -auslasses durch die Absperrplatte einen Durchfluß des Öles vom Einlaß zum Auslaß ermöglicht.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 schaubildlich den gesamten Filterzusammenbau,

Fi g. 2 Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 Querschnitt nach Linie3-3 der Fig. 2,
Fig. 4 Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2, F i g. 5 Querschnitt durch die Ventilkonstruktion nach der Linie 5-5 der Fig. 1,

F i g. 6 schaubildlich auseinandergezogene Einzelteile des Ventilabschlusses,

F i g. 7 schaubildliches Einsetzen des Filtergehäuses in das Kopfstück kurz bevor die EinsteUmittel des Gehäuses sich an den Einstellring des drehbaren Schiebers anlegen,

F i g. 8 schaubildlich eine der Lage nach F i g. 7 nachfolgende Lage der einzelnen Teile, bei der die

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Einstellmittel des Filtergehäuses am Einstellring der tungsring 67, der gegenüber der Sockelöffnung 43 des

Ventilbetätigung anliegt, so daß das letztere zur Of- Drehschiebers 34 abdichtet. Wenn das Filtergehäuse

fenstellung hin bewegt wird und aus dem Filterkopfstück herausgenommen wird, ver-

F i g. 9 ein Gewinde, das in der Schraubenverbin- bleibt das Filterelement 59 infolge der Anordnung

dung des Filtergehäuses mit dem Kopfstück über- 5 eines Halteringes 68 in dem Filtergehäuse. Der HaJte-

mäßige Kräfte verhindert. ring 68 hat drei in gleichem Abstand liegende nach

Das Hochdruck-Ölfilter besteht aus einem Kopf- außen gerichtete Arme 69, und jeder Arm hat eine stück 10 und einer von diesem entfernbaren Filter- äußere Einstellkugel 70 und eine innere Einstellgehäuse 11. Das Kopfstück 10 (Fig. 2) ist ein Guß- kugel 71. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, erstreckt sich stück 12 mit einer durchgehenden Querbohrung 13 io eine radiale Bohrung 72 durch jeden der Arme und mit mit Gewinde versehenen Ein- und Auslaßöffnun- durch den Haltering derart, daß eine Feder 73 sogen 14, 15, in die hydraulische Hochdruckleitungen wohl gegen die inneren wie auch gegen die äußeren eingesetzt werden. In der Bohrung 13 befindet sich Einstellkugeln drückt. Die Kugeln werden in der eine Ventilanordnung 16 in Form eines hohlen festen Bohrung 72 durch Verstemmen einer Kante der Boh-Gehäuses 17. Die Ventilanordnung besteht aus einem 15 rung nach innen gehalten. Die Innenwandungen 74 Ringventil 18, das durch eine Feder 20 gegen den des Filtergehäuses 11 haben entsprechende AusVentilsitz 19 gedrückt wird. Das Gehäuse 17 hat schnitte 75 in bestimmten Stellungen, so daß der mehrere Öffnungen 21, die eine Verbindung mit dem Haltering in das Filtergehäuse eingedrückt wird, wo-Inneren 22 des hohlen Gehäuses 17 darstellen. Der bei die Kugeln 70 von den Innenflächen der Seiten-Druck in der Einlaßkammer 23 überwindet die Kraft 20 wandungen weggedrückt werden, bis sie in den Ausder Feder 20 und öffnet das Ringventil vom Ventil- schnitten 75 in ihre Einstellungslage kommen,
sitz 19, so daß eine Druckverbindung von der Ein- Beim Verbinden des Filtergehäuses mit dem Filterlaßöffnung 14 zur Auslaßöffnung 15 besteht. kopfstück bewegt sich das Gewinde 76 des Filter-

Das Kopfstück 12 hat einen Sockel 24 mit mit gehäuses in dem entsprechenden Gewinde 77 des Innengewinde versehenen, sich nach unten erstrecken- 35 Sockels 24. Auf diese Weise wird bei Drehung des den Seitenwandungen 25 und mit einer einen Dreh- Gehäuses im Uhrzeigersinn (F i g. 7) der Haltering 68 schieber abstützenden Fläche 26. Die Ventilein- und in eine Lage gebracht, in der die Einstellkugeln 71 sich -auslasse 27 bzw. 28 liegen diametral gegenüber und frei über den Umfang des Flanschteils 45 des Drehstehen durch die Kanäle 29 und 30 mit den Ein- und Schiebers 34 bewegen. Bei weiterer Drehung des Auslaßöffnungen 14 bzw. 15 in Verbindung (Fig. 2 30 Filtergehäuses im Uhrzeigersinn gelangt die Einstell- und 6). Eine feststehende Ventilsitzscheibe 31 und kugel 71 in den Einstellausschnitt 46 des Flansches eine feststehende Dichtungsscheibe 32 haben entspre- 45. Diese Einstellung erfolgt bei allen drei inneren chende Öffnungen. Diese Scheiben werden gemäß Einstellkugeln 71 gleichzeitig. Bei weiterer Drehung einem Einstellbolzen 33 an der Lagerfiäche 26 sich des Filtergehäuses im Uhrzeigersinn dreht sich der deckend zusammengesetzt. Die feststehende Ventil- 35 Drehschieber bzw. der das Ventil betätigende Teil scheibe 31 besteht zweckmäßig aus hartem, gehontem im Uhrzeigersinn mit (F i g. 8), bis der sich radial Stahl. Ein drehbarer Ventilschieber 34 hat die Form von dem Scheibenteil 35 des Teils 34 erstreckende einer Teilscheibe 35 mit einer scheibenartigen Ventil- Bolzen 78 sich an den feststehenden Bolzen 79 anlegt, fläche 36 und in einem flanschartigen Teil 38 eine der sich von der Wandung 80 des Sockels 64 nach Einlaßöffnung 37, die direkt mit dem inneren Hohl- 40 unten erstreckt. In dieser Stellung befinden sich die raum 39 des Filtergehäuses 11 in Verbindung steht, obere Kante 81 und der nach außen gerichtete wie aus F i g. 2 ersichtlich. Der Drehschieber 35 hat Flansch 82 des Filtergehäuses in Abstand von der eine Auslaßöffnung 40, die mit einem Kanal 41 in Wandung 80 und von der unteren Fläche 83 des Verbindung steht, der von den entsprechend geform- Kopfstücks. Das Filtergehäuse wird dann weiter im ten Seitenflächen 42 gebildet wird. 45 Uhrzeigersinn gedreht, bis es dicht in dem Kopfstück

Dieser Kanal führt zu der öffnung 43 des Sockels, sitzt. Dabei wird dann eine Drehung des Drehschiedie konzentrisch in dem Ventilflansch 44 liegt, der bers verhindert durch die Anlage des Bolzens 78 am ein Stück des Gußteils 34 ist. Der Betätigungsring 44 Bolzen 79. Bei dieser Bewegung treten die Einstellhat einen Umfangsteil 45, der mit einem Ausschnitt kugeln 71 aus den Einstellausschnitten 46 heraus und 46 die Einstellung des Schiebers bewirkt. Der Dreh- 50 bewegen sich frei auf dem Umfang des Flansches 75 schieber 34 hat eine zentrale Bohrung 47, in der eine des Ringes 44.

Büchse 48 eingesetzt ist (F i g. 5), und diese Büchse Das Filtergehäuse wird aus dem Kopfstück herauserstreckt sich in die Bohrung 49 der Fläche 26 im genommen durch Drehung entgegengesetzt dem Uhr-Kopfstück 12 und erstreckt sich weiter durch die zeigersinn. Nach einer verhältnismäßig kleinen Win-Öffnungen 50, 51 der Dichtungsscheibe 32 und der 55 kelverdrehung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn Ventilsitzscheibe 31. Die in der hohlen Büchse 48 legen sich die Einstellkugeln in die Einstellausschnitte befindliche Feder 52, die durch den Kopf 53 des 46 ein. Nach weiterer Drehung des Filtergehäuses Bolzens 54 zusammengedrückt wird, hält die Ventil- entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn dreht sich der teile zusammen. Der Bolzen 54 erstreckt sich nach Drehschieber mit, bis der Bolzen 78 sich gegen den oben durch die Büchse 48 und hat einen Riegelaus- 60 Bolzen 79 anlegt. Bei weiterer Drehung des Filterschnitt 55, in den sich ein Riegelbolzen 57 einlegt. gehäuses entgegen dem Uhrzeigersinn treten die Ein-

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, nimmt das Filter- stellkugeln 71 aus den Einschnitten 46 heraus und

gehäuse 11 ein Filterelement 59 auf, und dieses Filter- gleiten auf dem Umfang des Flansches 45, bis sich

element hat eine Grundplatte 60, die auf einer Feder die Einstellkugeln lösen, wonach dann das Filter-

62 an der unteren Wandung 63 des Filtergehäuses 65 gehäuse frei ist und ganz aus dem Kopfstück heraus-

aufruht. Das obere Ende des Filterelements 59 hat geschraubt werden kann.

einen festen Filterauslaß 64 mit einer Auslaßöffnung Infolge der diametral gegenüberliegenden Einlaß-

65 und einer zentralen Bohrung 66 mit einem Dich- und Auslaßöffnungen der Ventilkonstruktion muß

von der vollen Schließlage bis zur vollen Offenlage des Ventils eine Drehung des Drehschiebers um 90° erfolgen. Die Gewindelänge für das Einschrauben des Filtergehäuses in das Kopfstück muß genügend lang sein, damit beim Zusammensetzen eine axiale Bewegung ermöglicht wird. Es muß ermöglicht werden, daß eine Verschraubung erfolgen kann, bevor die Einstellmittel zur Anlage kommen. Die Bewegung der Einstellmittel muß so groß sein, daß sich das Ventil von der Schließstellung in die Offenstellung bewegen kann, oder umgekehrt, und es muß eine solche Bewegungstoleranz vorhanden sein, daß nach Ventilöffnung das Gehäuse weiter gedreht werden kann, damit auch tatsächlich die volle Offenstellung erreicht wird. Es wird also die Berührung der Einstellmittel in einer Zwischenstellung erfolgen, d. h. zwischen dem endgültigen Zusammenbau und der Trennung des Filtergehäuses von dem Filterkopfstück. Unabhängig davon, wie das Gewinde des Filtergehäuses in das Gewinde des Sockels eingreift, muß das Ventil nach Zusammensetzung von Filtergehäuse und Kopfstück immer die genaue Offenstellung erreichen. Ebenso muß die Schließstellung des Ventils immer erreicht werden, bevor das Filtergehäuse von dem Filterkopfstück abgenommen wird.

Alle Teile des Filters werden zweckmäßigerweise aus Aluminium oder einem anderen Material mit leichtem Gewicht hergestellt mit Ausnahme der Federn, der Einstellkugeln, der Ventildichtscheibe 31 und der Dichtungsringe. Infolge der Verwendung von Leichtmetall mit verhältnismäßig kleiner Festigkeit müssen Kräftezusammenballungen vermieden werden. Deswegen wird vorzugsweise ein Dehnungsring oder eine Hülse 84 aus Stahl auf die Seitenwandungen 25 des Sockels 24 aufgeschrumpft. Außerdem wird zweckmäßig eine besondere Gewindeform für die Gewinde 76 und 77 gewählt, wie in F i g. 9 dargestellt. Der Zahnwinkel ist hier 60°, und der Radius, zwischen den Gewinden ist die Hälfte der Gewindehöhe, d. h. gleich der Hälfte der Gewindetiefe. Der Scheitel der Gewinde ist also flach und entspricht einer fadenartigen Linie zwischen den Enden der Scheitelradien. Auf diese Weise ergibt sich eine Gewindeform, bei der jede scharfe Kante einen eingeschlossenen Winkel ergibt, der wesentlich größer als 90° ist. Außerdem verhindert die Linie der Gewindewurzeln eine Kraftanhäufung in diesem Teil.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Absperrvorrichtung im Gehäuse eines Hochdruckölfilters, insbesondere für Luftfahrzeuge, bestehend aus einer Absperrplatte zwischen Filtermedium und dem mit den ölzu- und -abführungsleitungen verbundenen Filterkopf, die in dem Filterkopf gelagert ist und beim Drehen eines Ventilgliedes um jeweils 90° zum feststehenden Filterkopf den öldurchfluß sperrt oder wieder öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß die mit je einer Bohrung für den ölein- und -austritt (27 b und 28 b) versehene Absperrplatte (31), die im Filterkopf (10) mittels einer Haltevorrichtung (33, 52) gelagert und durch einen Sicherungsstift (57) in der zur Platte senkrechten Richtung festgelegt ist, beim Verdrehen des mit dem Filterkopf verschraubten Filtergehäuses über einen Haltering (68), eine federbelastete Kugel (71) und einen Mitnehmer (78, 79) sowie einen mit der Absperrplatte selbst verbundenen Ring (44) zu Beginn des öffnens oder am Ende des dichten Schließens der Filtergehäuseverschraubung jeweils um 90° zwangläufig gedreht wird, wobei in dem Filterkopf ein Überdruckventil vorgesehen ist, das bei Abschluß des ölein- und -auslasses durch die Absperrplatte einen Durchfluß des Öles vom Einlaß zum Auslaß ermöglicht.

2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei federbelastete und eindrückbare Kugeln (71) in gleichem radialen Abstand und entsprechend drei kugelförmige Ausschnitte (46) in dem den Drehschieber betätigenden Ring (44) vorgesehen sind.

3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber jeder nach innen gerichteten Kugel (71) eine nach außen gerichtete, sich in Einschnitte der Filterschale (11) einlegende Kugel (70) gehört, und daß beide Kugeln durch die gleiche Feder belastet sind.

4. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Drehschieber betätigende Ring (44) einen Teil des Ventilauslasses bildet, während ein Auslaßsockel des Filterelementes (59) ein Teil des Betätigungsringes bildet und nach Zusammenbau des Filters den Auslaß des Filterelementes aufnimmt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 422071, 731365;
USA.-Patentschriften Nr. 1624526, 2544 244,
801751.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 629/243 6.64 © Bundesdruckerei Berlin