DE1611065A1 - Filtervorrichtung - Google Patents

Filtervorrichtung

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Description

DIPL-ING. HANS BEGRICH - DIPL-ING. ALFONS WASMEIER
REGENSBURG 3 · LESSINGSTRASSE TO
Patentanwälte Begrich ■ Wasmeier, 8400 Regensburg 3, Postfach 11
An das
Deutsche Patentamt 8 München 2
"Ί
Telefon 0941/31055
Bayer. Staatsbank, Regensburg 507 Postscheckkonto: München 89369 Telegramme: Begpatent Regensburg
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B/p 6123
Tag
20.Iov.l967 B/T
The Bendix Corporation, 401 North Bendix Drive, South Bend,
Indiana / USA
filtervorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine solche Filtervorrichtung, welche als Kraftstoffüberwachungsvorrichtung verwendet werden kann, insbesondere eine Filtervorrichtung von der Art, wie sie in DBP 1 186 770 dergleichen Anmelderin beschrieben ist, in welche ein Abscherstöpselventil als ein. zwangsläufiges Absperrventil eingebaut ist*
Bei den meisten Anlagen sind Kraftstoffüberwachungsvorrichtungen der beschriebenen Art hinter herkömmlichen Filter-Wasserabscheidern angeordnet. Bei solchen Anlagen arbeiten die Kraftstoff-
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überwachungsvorrichtungen normalerweise über lange Zeiträume, ohne daß sie großen Verschmutzungen ausgesetzt sind. Während solcher normalen Betriebszeiten baut sich der Druckabfall durch die Kraftstoffüberwachungsvorrichtung allmählich auf, und die filterelemente werden nach regelmäßigen Zeitintervallen, beispielsweise sechs Monaten ausgetauscht, oder wenn das Druckdifferential über die Filterelemente einen bestimmten v/ert, beispielsweise 1,05 - 1, 4 kg/cm erreicht. Unter solchen Verhältnissen fangen die Filterelemente von dem Kraftstoff alle oder die meisten festen und wässrigen Verschmutzungsteile in dem hindurchfließenden Kraftstoff auf und halten sie zurück.
In jüngerer Zeit sind bei vielen Anlagen Treibstoffüberwachungsvorrichtungen wirksam anstelle von Filter-iasserabscheidern eher als in Kombination damit verwendet worden. Selbst bei solchen Anlagen, wenn der Kraftstoff von Durchschnittsqualität ist, und nur verhältnismäßig kleine Mengen an Wasser und festen Verschmutzungsteilen enthält, besteht keine Schwierigkeit, daß die Filterelemente die Verschmutzung zurückhalten oder einfanden. Es können jedoch bei solchen Anlagen bestimmte Jetriebsverhältnisse auftreten, welche zur Ursache haben,daß kleine Mengen an Wasser zwischen den Schichten, welche die Durchflußkantenfilterelemente bilden, hindurchsickern und zu der AuslniAÖi'fnung der Kraftütoffüberwachungsvorrichtung fließen, tfeim beispielsweise die Kraftstoffiiberw ichungsvorrichtung anstelle eines. Filter-V/asserabscheiders und bei einem Bruchteil ihres Uormaldurchflusses (25·;;! oder weniger) verwendet wird, und wenn au-
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sätzlich das zum Pumpen des Kraftstoffes durch die Vorrichtung verwendete Pumpsystem nur einen ziemlich begrenzten, niedrigen Aroeitsdruck hat, dann ist es in solchen .Fällen, wenn der hindurchfließende Kraftstoff mit einem hohenlrozentsatz an Wasser verschmutzfeist, für einen Teil des Wassers möglich, durch die Filterelemente hinduchzusickern. Der G-rund hierfür besteht darin, daß unter solchen Verhältnissen von begrenztem Fluß und einem niedrigen Pumpdruck der Kolben in dem Filterelement nicht die mit den Kanten zusammengesetzten Filterelemente genügend zusammendrücken und die Poren zwischen den Schichten vollstä-ndig anschließen und ein weiteres Durchströmen des Elementes verhindern kann. Somit kann unter solchen Verhältnissen Wasser tatsächlich durch die Elemente sickern.
deshalb
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht/darin, eine Kraftstoff überwachungsvorrichtung vorzusehen, welche gut und einwandfrei unter allen genannten Arbeitsverhältnissen arbeitet.
Ein v/eiterer Zweck der Erfindung besieht darin^ eine neue Filterelementausführung vorzusehen, welche ein Durchsickern von Wasser verhindert.
Mit anderen Worten, es ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, ein sickersicheres Filterelement zur Verwendung bei einer Kraftstoff Überwachungsvorrichtung vorzusehen.
Mehr im einzelnen ist es ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine röhrenförmige FiltereLementausführung vorzusehen,welche ein
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abnehmbares oder lösbares Ventilglied enthält, wobei dessen eine deite mit der Flüssigkeit außerhalb des Filterelementes und dessen andere Seite mit der Flüssigkeit innerhalb des Filterelementes so in Verbindung steht, daß, wenn der Differentialdruck darüber auf einen bestimmten Wert ansteigt, das Ventilglied von dem Filterelement abgelöst wird und sich in den Filterauslaß bewegt, um ein weiteres Durchfließen zu verhindern.
Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Filterelementausführung mit einem Abscherstöpselventil vorzusehen, bei welchem ein brechbarer oder abscherbarer Abschnitt abbrechen kann, wenn der Differentialdruck darüber auf einen bestimmten Viert ansteigt, und der losgelöste Ventilstöpsel wird dann durch den auf ihn ausgübten Druck in den Filternippelauslaß bewegt, um einen weiteren Durchfluss zu verhindern.
weiterhin soll gemäß der Erfindung eine neue Filterelementausführung geschaffen werden, welche verhältnismäßig billig und einfach ist und ein billiges und einfaches zwangsläufiges Absperrventil enthält.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung in ein^n Ausführungsbeispiel dargestellt.
Fig. 1 zeigt in Teilansicht, teilweise im Schnitt eine Kraftstoffüberwachun^svorrichtung mit. einer Mehrzahl von Filtereinheiten nach der Erfindung.
Fig. 2 und 3 zeigen in vergrößertem Maßstab einen Filter einer Filter- oder Sicherungseinheit mit einem Absperrventil m verschiedenen Ute !luntTen. 0098 3 6/1601
• -— — * IAD ORIGINAL
_$-- IbIIUbD
Fig. 4 zeigt in einem Schnitt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung.
j3ei Fig.1 ist ein Tank 10 mit einer Kraftstoffeinlaßöffnung 12 und einer Kraftstoffauslaßöffnung 14 verwehen. An dem Gehäuse ist eine Zwischenwand 16 befestigt, welche das Innere des Gehäuses in eine Einlaßkammer 18 und eine Auslaßkammer 20 unterteilt. Eine Mehrzahl von Filter- oder Sicherungsvorrichtungen 22, von welchen lediglich drei dargestellt sind,, ist an der Zwischenwand 16 in geeigneter Weise befestigt und wird durch eine Halteplatte 24 festgehalten, welche mit dem Gehäuse 10 durch drei Bolzen 27 und Muttern 27' verbunden sind.
Jede Filter- oder Sicherungsvorrichtung 22 enthält ein Metallrohr 26 mit einer Mehrzahl von perforierten Einlaßöffnungen 28, welche ein zusammendrückbares, poröses, röhrenförmiges, durchflußkantenartiries Filterelement 30 umgeben, welches von einer Mehrzahl von gegenseitig ausgerichteten und in Flächenberührung stehenden Scheiben gebildet wird. Ein nippelartiger Endring 32 ist an dem einen Ende des Rohres befestigt und stützt sich gegen das eine Ende des Filterelementes ab. Eine Haltescheibe 34 ist an dem anderen Ende des Rohres angeordnet, und einefcolbenartige Endplatte 36 ist innerhalb des Rohres und an dem anderen Ende des Filterelementes vorgesehen, -^ine vorbelastete Kolbenfeder 38 ist zwischen der Haltescheibe 34 und dem Kolben 36 angeordnet, um das durchflußkantenartige Filterelement unter dem gewünschten, geeichten Vordruck zu stellen. Die in dem Filterelement verwendeten Scheiben können aus Papier, Zellulose oder einem anderen geeigneten fasrigem oder nidht fasrigem Material bestehen und sind so angeordnet, daß der Durchfluß duroh das
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BAD ORiGfMAi,
ic ** ι nt Filterelement über die radial liegenden Poren, welche zwischen den Scheiben gebildet werden, hindurchgeht. Das Filterelement kann auch durch Verwendung von einem streifenförmigen, mit den Kanten gegeneinander gewickelten Material gebildet werden. Das Verfahren zum aufwickeln und herstellen des streifenförmigen Elementes ist in dem DBP 863 648 beschrieben.
Bei der in Fig. T dargestellten Ausführungsform fließt der Strom von der Außenseite des Filterelementes zur Innenseite. Für weitere Einzelheiten einer derartigen Filtereinrichtung wird auf das DBP 1 186 770 und die Patentanmeldung B 71 880 VIIb/i2d verwiesen»
Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß der hippelartige Endring 32 eines jeden Filterelementes mit einem verjüngten Ventilsitz 40 versehen ist. Ein allgemein mit 43 bezeichnetes Ventil glied ist lösbar mit dem oberen Ende des -B'iltereleinentes 30 verbunden und schließt dieses ab. Mehr im einzelnen enthält das Ventilglied einen Flansch oder Rand 42, welcher zwischen eiern Kolben 36 und dem Ende des Filterelementes 30 lie^t, und einen verjüngten Ventilstöpsel 44, welcher innerhalb des röhrenförmigen Filterelementes 30 liegt. Der Stöpsel 44 i-t mit dem Flansch 42 durch einen brechbaren Abschnitt 46 verbunden. Dieses Ventilglied kann aus Kunststoff oder einem anderen i'eeiiineten Material hergestellt sein. Es muß darauf hingewiesen werden, daß eine Seite des Ventilgliedes mit der Flüssigkeit außerhalb des Filterelementes 30 über eine Drosselöffnung 50 in dem Kolben 36 und die andere Seite mit der Flüssigkeit innerhalb des Pilterelemontes 30 in Verbindung steht.
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lier brachoare Abschnitt 46 ist so gestaltet, daß er abschert oder bricht, wenn der Differentialdruck oder der Druckabfall zwischen ■Außenseite und Innenseite des S1IIt er element es 30 über einen bestimmten viert ansteigt. Dieser beträgt üblicherweise ungefähr
ρ
1,75 kg/cm , er kann aber so geeicht werden, daß er bei jedem
gewünschten viert abschert. Venn der brechbare Abschnitt abschert oder abbricht, wird der Ventilstöpsel 44 von dem Rand abgelöst, welcher zwischen Kolben und Scheibenstapel festgehalten wird. Bach einem solchen loslösen treibt der höhere Druck auf der Rückseite des Ventilstöpsels diesen in Richtung auf den nippelarticen Endring 32 und verriegelt ihn in dem verjüngten Ventilsitz 40, wie es in Jig. 3 dargestellt ist. Dadurch wird ein weiteres Durchfließen der Auslaßöffnung 52 durch den Ventilstöpsel verhindert.
Die beschriebene Filterausführung mit einem Abseherstöpselventil wird normalerweise den durchschnittlichen Erfordernissen von Kraftstoffpumpsystemen.gerecht. Wenn es jedoch notwendig wird, ein Filterelement «irk mit Auslöserdruckgrenzen zu verwenden, welche genauer als solche sind, welche mit der Filterausführung nach den Fig. 2 und 3 erreicht werden, kann ein federbelastetes tellerventil 56 nach Fig. 4 in dem Drosselkanal 50 des nolbens 36 angeordnet werden. Solch ein Ventil kann leicht innerhalb plus oder minus 0,07 kg/cm. geeicht werden.. Bei dieser Ausführungsform würde das AbscherStöpselventil 44 so ausg'bildot, daß es unter dem minimalen Öffnungsdruck des federbelasteten Tellerventiles 56 brechen würde. Wenn beispielsweise das federoelastete Tellerventil so geeicht würde,
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daß es bei 1,55 kg/cm1" plus oder minus 0,07 kg/cm öffnen würde, sollte das Abscherstöpselventil so geeicht werden,
2 2
daß es bei 1,27 kg/cm plus oder minus o,21 kg/cm bricht.
Somit wird es immer bei dem genaueren Tellerventilöffnungsdruck brechen, und es bricht, sobald als sich das Tellerventil öffnet.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche :
    1. Filtervorrichtung, welche ein Gehäuse mit einer Mehrzahl von Einlaßöffnungen und einer einzigen- Auslaßöffnung und ein röhrenförmiges Filterelement in dem Gehäuse zum Durchströmen von einer Flüssigkeit von außen räch innen aufweist, dessen eines Ende sich gegen das G-ehäuse abstützt und mit der Auslaßöffnung ausgefluchtet ist» dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Ventil gegen das andere Ende des röhrenförmigen Elementes (30) abschließend abstützt, und ein lösbares.Yentilglied (43) enthält, dessen eine Seite mit der Flüssigkeit außerhalb des röhrenförmigen Elementes (30) und dessen andere Seite mit der Flüssigkeit innerhalb des röhrenförmigen Elementes (30) in Verbindung steht, und welches so mit dem röhrenförmigen Element^ und der Auslaßöfi 1^uBg zusammenwirkt, daß dieses Ventilglied (43) ,wenn der Piff ensat ialdrue"; Cjrüber über einen bestimmten Wert ansteigt/ abgetrennt und von dem Lude des röhrenföriiiigenGliedes (30) in die ^uslaii-.iCnung (52) bewegt wird und einen weiteren -üurchfluß verhinde\: :
    Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Ventil mit einem Flansch (42) gegen das andere Ende des röhrenförmigen Elementes (30) abstützt, und das Ventilglied (43) aus einem an dem Flansch (42) durch einen brechonren Abschnitt (46) befestigten Stöpsel (44) besteht, welcher aoacliert, vexm der JJifferentialdruck darüber über einen bestimmte» Wert a,r^
    - SAD i
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    3. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das G-ehäuse eine mit Durchlochungen versehene Höhre (26) aufweistο
    4. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dal» die mit Durchlochungen versehene Röhre (26) einen nippelartigen Endring (32) an dem einen ftnde zur Bildung einer Auslaßöffnung (52) enthält.
    5ο Filtervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilsitz (40) innerhalb des Endringes (32) zur Aufnahme und Verriegelung des Vafcilstöpsels (44) in einer gschlossenen Stellung vorgesehen ist»
    6. Filtervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen sich gegen den Flansch (42) des Ventilirliedes abstützenden Kolben (36) aufweist, welcher mit einer Drosselöffnung (50) zur Verbindung der einen Seite des Ventilgliedes (36) mit der Strömung außerhalb des röhrenförmigen Elementes (30) und mit Federmitteln(3ö) versehen ist, welche zwischen Gehäuse (26) und Kolben (3d) angeordnet sind und den Kolbe-· (36) gegen das röhrenförmige Filterelement (30) drückt.
    7. ii'iltorvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es ein weiteres Ventil (56) aufweist, welches mit dem Kolben (36) verbunden ist und den Durchfluß nur bei Drücken oberhalb eines bestimmten .vert$s ermöglicht.
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    8» Filtervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Yentil aus einem federbelastetem Tellerventil (56) besteht, welches in der Drosselöffnung (50) angeordnet ist.
    9. Filtervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das röhrenförmige Element (30) aus einem geschichteten, mit den Karten zusammenstoßenden, zusammendrückbaren röhrenförmigen -Element besteht.
    10. Filtervorrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß das zusammendrüekbare, röhrenförmige, Durchflußkantenülement (30) aus einer Mehrzahl von Scheiben gebildet ist, welche miteinander ausgerichtet in Oberflächenberührung zusammengesetzt sind.
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    Leerseite
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