DE1249827B - Kerzenfilter - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
Αι Λ-
BOId
Int. Cl.:
Deutsche KL: 12d-19
Nummer:
Aktenzeichen: B 82568 VII b/12 d
Anmeldetag: 26. Juni 1965
Auslegetag: 14. September 1967
Anmeldetag: 26. Juni 1965
Auslegetag: 14. September 1967
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kerzenfilter mit einem Gehäuse, in dem zwei Innenräume mittels einer
Trennwand gebildet sind, in der sich die Hohlräume verbindende Filtratöffnungen befinden, welche mittels
in sie eingesetzter Ventile so lange verschlossen sind, bis die Ventilkörper der einzelnen Ventile mit
porösen, auf die Öffnungen aufgesetzten Filterelementen in Eingriff kommen und von ihnen in ihre Öffnungsstellung
verschoben werden.
In einer Filtervorrichtung mit mehreren austauschbaren Filterelementen besteht immer die Gefahr, daß
beim Einbau oder bei der Wartung eines oder mehrere dieser Filterelemente aus Unachtsamkeit
nicht in die Vorrichtung eingesetzt werden. Wenn dieser Fehler gemacht wird, dann funktioniert die
Vorrichtung selbstverständlich nicht richtig, da ein Teil der Flüssigkeit ohne Filtration hindurchfließen
kann.
Es ist bekannt, zur Vermeidung der aus Unachtsamkeit entstehenden Fehlern in die Filtratöffnungen
der Gehäusetrennwand elastische Ventilglieder einzusetzen, die die Filtratablauföffnungen immer dann
verschließen, wenn kein Filterelement an dieser Stelle eingesetzt ist. Das bekannte Verschlußventil besteht
aus einem elastischen Dichtungsring, der, wenn das Ventil geschlossen ist, in einer Ringnut liegt, von
deren Grund Querbohrungen zu einer Abflußöffnung führen. Wird auf die Ventilöffnung ein Filterelement
aufgeschraubt, dann drückt eine Abdeckringscheibe dieses Filterelementes gegen den Dichtungsring. Der
Dichtungsring wird dabei aus seiner Schließlage herausgeschoben und verformt. Die Querbohrungen für
den Durchlaß sind damit für den Durchtritt von Kraftstoff geöffnet. Die bekannte Ventilanordnung
hat aber den Nachteil, daß sie nur so lange einwandfrei arbeitet, wie die elastische Dichtung ihre Elastizität
und Spannkraft nicht verliert, was im Hinblick auf die Aggressivität eines zu filternden Strömungsmittels nicht leicht beherrscht wird. Außerdem muß
die Spannkraft groß genug sein, um dem Strömungsdruck des Strömungsmittels begegnen zu können.
Wenn nur eine dieser Forderungen nicht gegeben ist, dann versagt das Ventil.
Als weiterer Nachteil der bekannten Filtervorrichtung kommt noch hinzu, daß zur Gewährleistung der
Filterfunktion ein das Filterelement führender, am Ventilkörper angeordneter aufrechtstehender Führungsbolzen
vorgesehen ist, auf dessen oberen Teil dann das Filterelement aufgeschraubt wird. Ein derartiger
Führungsbolzen ist äußerst platzraubend, weil er den Außendurchmesser des Filterelementes beträchtlich
vergrößert.
Kerzenfilter
Anmelder:
The Bendix Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41
Als Erfinder benannt:
Walter Kasten, Madison, Heights, Mich.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. Juni 1964 (378 567)
Es ist Aufgabe der Erfindung, mit einem Ventilaufbau die Verschlußsicherheit bei fehlendem Filterelement
zu erhöhen.
Die gestellte Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jedes Ventil aus einem in der Filteröffnung
ausgebildeten Ventilsitz mit einem zugeordneten Ventilkegel besteht, der mittels einer Feder
gegen den Ventilsitz in seine Schließlage ziehbar und
mittels eines auf die Filteröffnung aufgesetzten Filterelementes von der Zuflußseite der Trennwand her
vom Ventilsitz abhebbar ist, wenn ein Ring des Filterelementes dichtend gegen die Trennwand drückt
und durch Drehen relativ zum Ventilkegel diesen mit einem Gewinde, das in ein entsprechendes Gewinde
des Ventilkegels eingreift, gegen die Federkraft in seine Öffnungslage zieht.
Dadurch, daß der Ventilkegel in seine Schließlage gezogen wird und darüber hinaus die Federspannung
weit größer sein kann als die Spannkraft eines elastischen Dichtungsringes, führt die Filtervorrichtung
nach der Erfindung zu einem einwandfreien sicheren Verschluß, der mit der bekannten Filtervorrichtung
nicht gewährleistet ist.
Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Feder der Filtervorrichtung nach der
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Erfindung, die sich einerseits an der Trennwand und andererseits an einer auf der Abflußseite vorgesehenen
Ventilkegelverlängerung abstützt, als 'Kompressionsspiralfeder ausgebildet, deren Enden fest mit ·
der Trennwand bzw. dem Ventilkegel verbunden sind. Der Ventilkegel ist auf diese Weise verdrehsicher im
Ventilsitz gelagert. >;
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Ventilkegel von der Zuflußseite her mit einer
Innenbohrung versehen5 die mit Querbohrungen in Verbindung steht, über die das Strömungsmittel zum
Ventilsitz und bei geöffnetem Ventil weiter zur Abflußseite der Trennwand strömen kann. Durch diese
Ventilkegelausbildung kann das Strömungsmittel aus einem rohrförmigen Filterelement abfließen.
Schließlich sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Gewinde einerseits auf der Außenseite
des Ventilkegels und andererseits auf der Innenseite des Befestigungsringes des Filterelementes vorgesehen.
Der Ring umfaßt damit den Ventilkegel von außen und macht auf diese Weise einen mittleren
Führungsbolzen überflüssig.
Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß bei Entfernung der Kerzen nichts von dem trübseitig
vor jeder Kerze angesammelten Feststoff in den abströmseitigen Filtratteil gelangen kann und der Bedienungsmann
die Anlage mit einem Teilsatz an Filterkerzen ausrüsten kann, falls er keinen vollständigen
Kerzensatz zur Hand hat.
richtet. Auf dem Metallrohr 38 sind zur richtigen Ausrichtung der Ringe axial verlaufende Einkerbungen
oder Rippen 48 ausgebildet. Es ist mit einem stutzenartigen Stirnring 50 aus Kunststoff (Polyäthylen)
verbunden. ;
Nach Fig. 2 ist der Ring 50 mit dem Metallrohr 38 dadurch fest verbunden, daß das Rohr in eine
Außenrille 52 des Ringes eingezogen ist. In der Trennwand 16 sind mehrere Filtratöffnungen 54 angeordnet,
in denen ein kegeliger Ventilsitz ausgebildet ist. In jeder Filteröffnung 54 ist ein Spindelventil
58 angeordnet. Es kann sich auf seinen Ventilsitz 56 aufsetzen. Jedes Spindelventil enthält eine Bohrung
60 und mehrere Ausgangsöffnungen 62 zur Verbindung der Bohrung mit der Filtratöffnung, wenn das
Ringventil sich von dem Ventilsitz abgehoben hat. Auf der Außenseite des Ringventils sind an sich bekannte
Gewindegänge 64 mit großer Steigung ausgebildet. Die Gewindegänge können mit einem in dem
Ring 50 ausgebildeten Innengewinde 66 in Eingriff kommen. In jeder Filtratöffnung 54 wird das zugehörige
Spindelventil 58 durch eine Kompressionsfeder 68 gehalten, die das Ventil gegen den Ventilsitz, d. h.
in Schließstellung drückt. Die beiden Enden 70 und 72 der Kompressionsfeder sind um etwa 90° zu den
Stirnseiten der Feder umgebogen, wodurch kurze Zapfen gebildet werden. Einer von ihnen faßt in eine
Bohrung in der Trennwand 16 und der andere in ein in dem Spindelventil ausgebildeten Schlitz. Auf diese
Die Erfindung ist an Hand des Ausführungsbei- 30 Weise verhindert die Feder während des Dreheinspiels
erläutert. Es zeigt griffes oder der Freigabe mit dem Gewindering der
F i g. 1 eine teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht eines Kerzenfilters, ,
F i g. 2 ein vergrößerter Teilschnitt des erfindungsgemäßen Ventilsitzes und
Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 2, die
eine rückwärts eingepaßte Ventilausstattung zur Ausrüstung bereits bestehender Anlagen mit dem Gegenstand
der Erfindung zeigt.
In F i g. 1 hat ein Gehäuse 10 eine Flüssigkeitseinlaßöffnung 12 und eine Flüssigkeitsauslaßöffnung 14.
In dem Gehäuse ist eine Trennwand 16 angebracht, die das Innere des Gehäuses in eine Eingangskammer 18 . und eine Ausgangskammer 20 trennt.
Kerze innerhalb der Torsionselastizitätsgrenzen der Feder eine Drehung. Die Feder 68 begrenzt auch die
Drehung des Ventilkegels, die durch Schwingungen oder andere Ursachen entstehen könnte. Wenn das
Innengewinde 66 des Ringes in das Außengewinde 64 des Kegelventils eingeschraubt ist, bewegt sich das
Spindelventil 58 von seinem Ventilsitz 56 fort, d. h. in Öffnungsstellung, nachdem das Ende 74 des Ringes
mit der Trennwand 16 im Dichtungseingriff ist und relativ zu dem Spindelventil weitergedreht wird. Mit
anderen Worten wird die Feder durch das Aufschrauben der Filterkerze auf die Spindel komprimiert und
die Spindel von ihrem Ventilsitz in der Trennwand
Mehrere Filterkerzeri 22, von denen nur zwei gezeigt 45 abgehoben, so daß ein Kanal geschaffen wird, durch
sind, sind in einer noch zu beschreibenden Art an der Trennwand 16 angebracht und werden durch eine
Befestigungsplatte 24 in ihrer Lage gehalten, die durch drei Bolzen 26 und Muttern 28, von denen nur
den die Flüssigkeit von der Innenseite der Kerze über die Bohrung 60, die Auslaßöffnungen 62 und die
Filtratöffnung 54 zur Ausgangskammer 20 strömen kann. Wenn ein Bedienungsmann durch Unachtsam
eine gezeigt ist, mit dem Gehäuse 10 verbunden ist. 50 keit vergessen sollte, eine oder mehrere Kerzen ein-
An die Kammern können Druckmesser 30 und 32 angeschlossen werden, durch die der Differenzdruck
zwischen ihnen gemessen wird. Die Strömungsrichtung durch die Anlage ist durch Pfeile angegeben.
Jede Filterkerze 22 besteht aus einem Metallrohr 38 mit mehreren Durchbohrungen 40, einem porösen,
rohrförmigen, randartigen Filterelement 42, das aus mehreren aufeinandergelegten, in Berührung befindlichen
Ringen besteht, einer beweglichen Stirnplatte 44 und einer Feder 46, um das Filterelement unter
eine bestimmte geeichte Vorspannung zu setzen. Die Ringe können aus Papier, Zellulose oder einem anderen
faserigen oder nichtfaserigen Werkstoff bestehen. Sie sind so angeordnet, daß die Strömung in
dem Filterelement durch die radial verlaufenden, zwischen den Ringen gebildeten Poren verläuft. In
der Anordnung gemäß F i g. 1 ist die Strömung von der Außen- zur Innenseite des Filterelementes gezusetzen,
kann die Trübe nicht durch die Filtratöffnungen der Anlage wegströmen, da die Spindelventile
geschlossen sind.
In F i g. 3 ist eine rückwärts eingepaßte Ventilausstattung dargestellt, die zur Ausrüstung bereits bestehender
Anlagen mit dem Gegenstand der Erfindung dient. Dies kann einfach dadurch geschehen,
daß eine Buchse 80 mit dem Ventil und dem Sitz in die Trennwand oder Unterteilungsplatte eingeschraubt
oder eingepreßt wird. Die gleichen Teile wie in F i g. 2 sind mit den gleichen Zahlen bezeichnet.
Claims (4)
1. Kerzenfilter mit einem Gehäuse, in dem zwei Innenräume mittels einer Trennwand gebildet
sind, in der sich die Hohlräume verbindende FiI-tratöffnungen befinden, welche mittels in sie eingesetzter
Ventile so lange verschlossen sind, bis
die Ventilkörper der einzelnen Ventile mit porösen, auf die Öffnungen aufgesetzten Filterelementen
in Eingriff kommen und von ihnen in ihre Öffnungsstellung verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventil 5
(58) aus einem in der Filtratöffnung (54) ausgebildeten Ventilsatz (56) mit einem zugeordneten
Ventilkegel (58) besteht, der mittels einer Feder (68) gegen den Ventilsitz in seine Schließlage
ziehbar und mittels eines auf die Filtratöffnung aufgesetzten Filterelementes (42) von der Zuflußseite
der Trennwand (16) her vom Ventilsitz abhebbar ist, wenn ein Ring (50) des Filterelementes
dichtend gegen die Trennwand drückt und durch Drehen relativ zum Ventilkegel diesen
mit einem Gewinde (66), das in ein entsprechendes Gewinde des Ventilkegels eingreift, gegen die
Federkraft in seine Öffnungslage zieht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (68), die sich einerseits
an der Trennwand (16) und andererseits an einer auf der Abflußseite vorgesehenen Ventilkegelverlängerung
(58) abstützt, eine Kompressionsspiralfeder ist, deren eines Ende (70) mit der Trennwand und deren anderes Ende (72) mit dem
Ventilkegel (58) zur Begrenzung seiner Drehung fest verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (58) von der
Zuflußseite her mit einer Innenbohrung (60) versehen ist, die mit Querbohrungen (62) in Verbindung
steht, über die das Strömungsmittel zum Ventilsitz und bei geöffnetem Ventil weiter zur
Abflußseite der Trennwand strömen kann.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (64)
auf der Außenseite des Ventilkegels (58) und das Gewinde (66) auf der Innenseite des Ringes (50)
ausgebildet sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 947 841.
Deutsche Patentschrift Nr. 947 841.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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