DE2114226C3

DE2114226C3 - Filterelement

Info

Publication number: DE2114226C3
Application number: DE2114226A
Authority: DE
Inventors: Russel Benjamin Montclair N.J. Hobson Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Per Corp Orange Nj (vsta)
Current assignee: Per Corp Orange Nj (vsta)
Priority date: 1970-07-21
Filing date: 1971-03-24
Publication date: 1974-03-14
Also published as: JPS5411546B1; DE2114226B2; GB1336766A; SE377767B; CH518115A; DE2114226A1; FR2097765A5; BE764640A; US3642141A; CA952826A

Description

Flansch (26) zwischen diesem und dem Anschlag- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe

flansch des Stützeinsatzes einklemmt. " zugrunde, ein Filterelement der eingangs beschriebe-

2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch ge- nen Gattung zu schaffen, welches trotz einer einfachen kennzeichnet, daß der Stützeinsatz (21) aus Einsetzbarkeit in die Filterwand und entsprechend Kunststoff besteht und in seiner Wand eine Mehr- 30 leichten Lösbarkeit auch bei hohen Drücken des zahl derart axial und in Umfangsrichtung im FilU-rmediums zuverlässig und sicher an der Filter-Abstand voneinander angeordneter, rautenförmi- wand gehalten wird.

ger Durchbrechungen (31) aufweist, daß die Wand Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

als aus zwei gegenläufig ichi lubenlinienförmig löst, daß in den Filterschlauch ein durchbrochener verlaufenden, an ihren Kreuzungspunkten mit- 35 Stützeinsatz gleitend eingeschoben ist, der zum einander verbundenen Stegen gebildet ist. Klemmen mit dem die öffnung umgebenden Rand

der Filterwand einen radial nach auGen vorstehenden Anschlagflansch und in einem im wesentlichen der

Filterwanddicke entsprechenden Abstand davon nach

40 außen vorspringende, radial elastisch bewegliche Rastvorsprünge aufweist, wobei der freie Rand des Filter-Die Erfindung betrifft ein Filterelement, das in schlauchs über den Anschlagflansch gezogen ist, und öffnungen einer als Trennwand in einem Filterge- daß der Stöpsel von oben in den Stützeinsatz bis in häuse dienenden Filterwand eingesetzt und einen an den Bereich der Rastvorsprünge eingreifend einge- «inem Ende geschlossenen und am anderen Ende 45 schoben ist sowie den freien Rand des Filterschlauchs offenen Filterschlauch sowie einen hohlen, in das mit seinem Flansch zwischen diesem und dem Anoffene Filterschlauchende eingesteckten Stöpsel auf- schlagflansch des Stützeinsatzes einklemmt,
weist, der mit einem Flansch den freien Rand des Das erfindungsgemäße Filterelement wird bei ge-

Filterschlauchs klemmt. löstem Stöpsel in die öffnung der Filterwand durch

Ein Filterelement dieser Art ist bereits aus der 50 einfaches axiales Einschieben eingeschnappt. Danach USA.-Patentschrift 2 654 482 bekannt. Wie jedoch *^f'ird der Stöpsel eingeschoben, der den freien Rand diese Patentschrift zeigt, ist der freie Rand des Filter- des Filterschlauchs klemmt und zugleich verhindert schlauchs mit dem hohlen Stöpsel unmittelbar an der daß die Vorsprünge des Stützeinsatzes nach innen Filterwand festgeklemmt. Der Filterschlauch ist im gedrückt werden können. Der Stöpsel hat also neben übrigen von innen in keiner Weise abgestützt. Treten 55 seiner Funktion, den freien Rand des Filterschlauchs in dem zu filternden Medium hohe Drücke auf, dann klemmend zu halten, die weitere Funktion, die kann die Halterung des Filterschlauchs in der öff-· Schnappverbindung zwischen dem Stützeinsatz und nung der Filterwand allein mit dem Hohlstöpsel nicht der Filterwand in der Arbeitslage durch Verriegel ausreichen. Auch ist bei stark verschmutzten Medien der Radialbewegung der Rastvorsprünge zu sichern und höheren Drücken zu befürchten, daß der Filter- ^6o Somit wird durch die Verwendung des Stöpsels und schlauch zusammengepreßt wird und seine Durch- seine spezielle Ausbildung der freie Rand des Filter lässigkeit verliert. . schlauchs zweifach verankert, so daß eben auch da

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1916 343 durch hohe Drücke des Filtermediums die Sicherheit ist ein Abfluß- und Stützrohr für öl- und Kraftstoff- der Halterung des Filterelements nicht beeinträchti Filtereinsätze bekannt, das ein aus Kunststoff beste- ⁶5 gen können. Der Filterschlauch ist im übrigen zu hendes Stützskelett aufweist, auf das das eigentliche verlässig von innen her abgestützt und kann nicht! Filtermaterial bildende Garnfäden, dicht an dicht zusammengedrückt werden. Das Herausnehmen de: liegend, aufgespult sind. Hierbei handelt es sich nicht Filterelements aus der Filterwand ist denkbar einfach

En braucht hierzu lediglich der Stöpsel herausgezogen zu werden. Dann können die Rastvorsprünge des Stützeinsatzes radial nach innen zusammengedrückt werden, worauf sich das Filterelement aus der Öffnung herausziehen lüßt.

Vorzugsweise wird das Filterelement so ausgebildet, daß der Stiitzeinsatz aus Kunststoff besteht und in seiner Wand eine Mehrzahl derart axial und in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneter, rautenförmiger Durchbrechungen aufweist, daß die. ίο Wand als aus zwei gegenläufig schraubenlinienförmig verlaufenden-, an ihren Kreuzungspunkten miteinander verbundenen Stegen gebildet ist.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung an Hand von Ausführungsbeispielen und unter Be- »5 zugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Druckfilters, teilweise im vertikalen Mittelschnitt, mit Filterelementen nach einer Ausfühmngsform der Erfindung, »°

F i g. 2 eine Draufsicht, teilweise in einem Horizontalschnitt, entsprechend der Linie 2-2 in F i g. 1 auf einen Teil des Filters,

F i g. 3 eine Schnittansicht eines Teils eines Druckfilters zur Darstellung einer Art der Befestigung der as Filterwand in dem Gehäuse,

F i g. 4 eine Detail-Schnittansicht eines Teils des Filters zur Darstellung einer weiteren Art der Befestigung der Filterwand in dem Filtergehäuse,

F i g. 5 eine Seitenansicht eines der Filterelemente in der Filterwand, von der ein Teil im Vertikalschr.itt gezeigt ist,

F i g. 5 a eine Draufsicht von der Linie 5 a-5 a in F i g. 5 gesehen,

F i g. 6 einen Vertikalschnitt durch das Filterelement nach F i g. 5,

F i g. 6 a eine Schnittansicht durch das obere Ende eines teilweise zusammengesetzten Filterelements gemäß der Erfindung,

Fig. 7 eine Seitenansicht der beiden Teile eines mehrteiligen rohrförmigen, offenen Stützeinsatzes, wobei die Teile voneinander getrennt, teilweise weggebrochen und im Schnitt dargestellt sind,

F i g. 8 einen Horizontalschnitt entsprechend der Linie 8-8 in F i g. 7,

F i g. 9 eine T.eilansicht der F i g. 7 im Schnitt, wobei die beiden den Stützeinsatz bildenden Teil miteinander verbunden dargestellt sind,

Fig. 10 eine Seitenansicht eines zum Befestigen oder Kuppeln des Schlauchs dienenden Teils eines 5» anderen mehrteiligen Stützeinsatzes gemäß der Erfindung,

Fig. 11 eine Schnittansicht durch ein in eine Filterwand eingeschobenes Filterelement mit einem mehrteiligen Stützeinsatz, bei dem das in Fig. 10 gezeigte Teil Verwendung findet,

Fig. 12 eine Draufsicht auf einen Teil eines Zuschnitts für einen Teil eines weiteren mehrteiligen Einsatzes,

Fig. 13 eine Seitenansicht eines aus dem Querschnitt gemäß F i g. 12 hergestellten Einsatzteils, und

F i g. 14 eine Schnitt-bzw. Seitenansicht eines weiteren EinsatztcLb.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters ähnelt allgemein dem in der USA.-Pa'.cntschrift 3 100 190 gezeigten Filter und besitzt einen Behälter mit einem zylindrischen Mantel A, ferner am einen Fnde des Mantels ein Hoden B und am anderen Ende des Mantels einen mit ihm koaxialen, kuppeiförmigen Deckel C. Der Mantel A und der Boden B bilden den Körper des Behälters, der in seinen Boden ein Abflußrohr D und mit dessen Mantel in der Nähe des Bodens des Behälters ein Eintrittsrohr E für die zu rihrierende Flüssigkeit angeordnet ist. Ein Austrittsrohr F für die filtrierte Flüssigkeit ist mit dem Deckel C verbunden.

Es ist eine Einrichtung zum lösbaren Verbinden des Deckels C mit dem Körper des Behälters und zum Tragen einer Filterwand G vorgesehen, die in dem Behälter zwischen dem Eintritt E und dem Austritt F angeordnet ist. Mit der Außenseite des Mantels A ist in nächster Nähe seines Rands ein Ringflansch H starr und fest verbunden. Der Deckel besitzt einen Flansch / in Form eines angeschweißten Rings.

Zwischen den entgegengesetzten Seiten eines Außenumfangsfiansches 2 eines Rohrstutzens 1 und den entsprechenden Flanscher. H und / sind Dichtungsringe 3 eingespannt. Der P .hrstutzen hat ferner einen einwärts vorstehenden Unifangsflansch 4, auf dem die Randteile der Filterwand G lösbar aufliegen.

Diese ist von mehreren Öffnungen 5 durchsetzt, in denen je ein Filterelement K sitzt, das einen durchlässigen FiHerschlauch besitzt, der in der nachstehend beschriebenen Weise über einen offenen Stützeinsatz gezogen ist. Für den Durchtritt der Flüssigkeit ist der Flansch mit Kerben versehen.

In dieser Ausführungsform des Filters sind die Filterwand und die Filterelemente auf- und abwärts bewegbar, das heißt in der Längsrichtung der Schläuche. Zu diesem Zweck ist mit der Filterwand eine Schubstange 6 verbunden, die in einem in dem Deckel vorgesehenen Lager 7 verschiebbar gelagert und mit einem Ringbund 8 verbunden ist, mit dem das gegabelte Ende eines Betätigungshebels 9 zusammenwirkt, der mittels eines Lenkers JO an dem Deckel angelenkt ist. Die Enden des Lenkers 10 sind mit dem Deckel bei 11 und mit dem Betätigungshebel bei 12 schwenkbar verbunden. Der Hebel hat einen Handgriff 13. In dieser Ausführungsform kann durch Verschwenken des Hebels um seine Anlenkstellen die Filterwand in dem Behälter auf- und abwärtsbewegt werden.

Zwischen dem Bund 8 und dem Lager 7 ist vorzugsweise ein Druckring 14 angeordnet, so daß das Gewicht der Filterschläuche und der Filterwandanordnung normalerweise annähernd ausgeglichen wird. Somit kann nach dem Einströmen von unter Druck stehender Flüssigkeit in den Behälter während des filtriervorgang* die Anordnung leicht aufwärtsgedrückt werden, bis die Filterwand mit ihrer Oberseite an dem Dichtungsring 15 angreift, der an der Unterseite des inneren Randtcils des Flansches/ anliegt. Dadurch wird gewährleistet, daß die Flüssigkeit nur durch die F^;iterelementc zu dem Austritt F fließen kann.

In der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform des Filters ist zwischen dem Flansch M des Deckels N und dem Flansch O des Körpers P des Filtcrbehä'.ters mit Schrauben.Q eine Dichtung L eingespannt. Die Filterwand R ist wie in F i g. 1 zwischen dem Eintritt und dem Austritt des Behälters angeordnet und in dessen Körper bei 16 eingeschweißt. Die Filterelemente K sitzen wie in F i g. 1 in Öffnungen der Filterwand.

F i g. 4 zeigt eine weitere Art der Befestigung einer

Filterwand S in dem I^;ilterbehältci. Hier sind zwischen der Filterwand und den Flanschen M und O Dichtungen T vorgesehen, so daß eine ilüssigkcitsdichtc Verbindung zwischen der Filterwand und dem Fillerbchälter vorhanden ist. Filterelemente sind in der Filterwand in der für die Filterwand G angegebenen Weise angeordnet.

Die Filterwand G besteht aus einer Kreisscheibe aus einem geeigneten Material, vorzugsweise einem harten Kunststoff. Die öffnungen 5 sind zweckmäßig, abur nicht notwendigerweise, in konzentrischen kreisförmigen Reihen angeordnet. Jede Öffnung hat vorzugsweise auf der Oberseite der Rohrplatte eine abgeschrägte Randflache 18, die das Einsetzen der Filterelemente in die öffnungen erleichtert und einen Sitz für einen elastischen O-Ring 20 bildet, der normalerweise aufwärts über die Ebene der oberen Fläche der Rohrwand vorsteht.

Jedes Filterelement besitzt einen durchlässigen Filterschlauch 19, der aus langen, biegsamen Fasern aus einem geeigneten Material, z. B. aus Glas, einem unter der Handelsbezeichnung »Dacron« erhältlichen Kunststoff, Polyäthylen, Polytetrafluoroäthylen usw. geflochten oder gewebt ist. Die Fasern sind vorzugsweise in der für die Filterschläuche gemäß der USA.-Patentschrift angegebenen Weise geflochten, so daß sich der Mantel des Schlauchs unter dem Einfluß von Veränderungen des Flüssigkeitsdruckunterschieds auf entgegengesetzten Seiten dieser Wand in Längsrichtung und in Umfangsrichtung ausdehnen bzw. zusammenziehen kann. Der Schlauch ist an seinem unteren Ende bei 19 α geschlossen und an seinem oberen Ende zunächst offen (F i g. 6 a). Der Schlauch kann aus einem garnartigen Material oder aus Einzelfäden hergestellt werden.

Der biegsame Schlauch wird von einem relativ steifen, offenen Stützeinsatz 21 abgestützt, der vorzugsweise aus einem Kunststoff wie Polyäthylen oder dem unter der Handelsbezeichnung »Delrin« erhältlichen Kunststoff besteht. Der Einsatz 21 ist vorzugsweise pn seinem unteren Ende 22 geschlossen und an seinem anderen Ende mit einem auswärtsgerichteten Ringflansch 23 als Ansclilagflansch versehen.

Der Stützeinsatz 21 besitzt eine begrenzte Eigenclastizität. Ein einwärts von dem Flansch 23 angeordneter Teil des Einsatzes ist mit Längsschlitzen 27 verschen, die in der Umfangsrichtung des Einsatzes in Abständen zueinander angeordnet sind. Die elastischen Teile zwischen den Schlitzen sind mit auswiirtsgerichteten Vorsprüngen in Form von Restvorsprüngen 28 versehen. Der Abstand dieser Vorsprünge 28 von dem Flansch 23 ist etwas größer als di; Wandstärke der Filterwand. Der Durchmesser des Einsatzes 21 ist etwas kleiner als der Durchmesser der entsprechenden Öffnung 5 der Filterwand.

Der Filterschlauch 19 wird vom unteren Ende des Einsatzes 21 her lose auf diesen geschoben. Sein am offenen Ende des Schlauchs 19 befindlicher freier Rand 24 wird aus der in F i g. 6 a gezeigten Stellung einwärts über den Flansch 23 des Einsatzes umgelegt (F i g. 6 a).

Zum Anbringen eines Filterelements an der Filterwand wird der Filterschlauch 19 mit dem darin angeordneten Stützeinsatz 21 in die Öffnung 5 der Filterwand eingesetzt, bis sich die Rastvorsprünge 28 an der Unterseite der Filterwand befinden. Während dieses Vorgangs wird der O-Ring 20 leicht zusammengedrückt. Beim Einsetzen der Anordnung in clic Öffnung werden die Rastvorsprünge einwärtsgedrückt worauf sie nach dem Vorbeileiten an der unterer Fläche der Filterwand auswärtsfedern, so daß die Filterwand zwischen den Rastvorsprüngen und dcir Flansch 23 eingespannt ist (F i g. 6).

Danach wird ein hohler Stöpsel (2S) reibungs schlüssig in den Stützeinsatz 21 eingeführt. Dci Stöpsel 25 besitzt einen Flansch 26, /.wischen dem und dem Flansch 23 die einwärts umgelegten Teile 24 des Filterschlauchs eingespannt werden. Gleichzeitig drückt der Stöpsel auswärts gegen die Wände des Stützeinsatzes, so daß die Einwärtsbewegung der Vorsprünge 28 begrenzt ist. Das Filterelement ist

,₅ dadurch in der öffnung der Filterwand festgelegt.

Man kann beliebige Mittel vorsehen, um ein unabsichtliches Herausschieben des hohlen Stöpsels aus dem rohrförmigen Einsatz 21 zu verhindern. Beispielsweise kann die Außenfläche des Stöpsels 25

_ao aufgerauht oder gerändelt sein, wie dies in F i g. 6 bei 27 α angedeutet ist, oder es können auf seiner Außenfläche pickelartige Vorspränge 28 α vorgesehen sein, die beim Einsetzen und Herausziehen des Stöpsels 25 in den bzw. aus dem Stützeinsatz 21

a₅ elastisch in entsprechend geformte Vertiefungen 29 auf der Innenfläche des Stützeinsatzes einrasten bzw. aus ihnen herausgedrückt werden.

Diese Ausbildung ermöglicht einen leichten und schnellen Zusammenbau der Filierelemente und der Filterwand. Zum Festhalten der Schläuche gegen ein Herausschieben aus der Filterband sind keine Nicderhalteplatten erforderlich.

Der Mantel des in F i g. 6 gezeigten Stützeinsatzes ist von mehreren rautenförmigen Durchbrechungen 31

durchsetzt, die in der Längs- und in der Umfangsrichtung des Einsatzes in Abständen voneinander derart angeordnet sind, daß zwei an den Krcuziings stellen ihrer Windungen miteinander verbundene Wedeln oder Stege vorhanden sind. Dieser Einsät/ hat eine gewisse Elastizität in seiner Längsrichtung und k-ann um seine eigene Achse elastisch verdreh! werden.

Gemäß F i g. 7 und 9 kann man den Stützeinsat/ auch aus mehreren Teilen herstellen. Der Hauptteil f

besitzt ein nippeiförmiges Ende 32, das reibungs schlüssig in dem einen Ende eines anderen Teils 1 sitzt. Diese beiden Teile sind in F i g. 7 voneinander getrennt und in F i g. 9 miteinander verbunden dar gestellt. Der untere Teil ist unten bei 33 geschlossen.

oo Ein anderer mehrteiliger Stützeinsatz gemäß der Erfindung ist in Fig. 10 und 11 dargestellt. Der Hauptteil W dient zum Befestigen des Filterelements an der Filterwand und ist mit dem oberen Teil des in F i g. 6 gezeigten Stützeinsatzes gleichartig. Der an-

dere Teil X umfaßt eine Drahtwendel, die zwischen dem unteren Ende des Befestigungsteils W und einer Scheibe 34 vorgesehen ist, welche sich in dem geschlossenen unteren Endteil des Filterschlauchs 19 befndet.

Anstatt aus einer Drahtwendel kann dieser Teil auch aus einem ebenen Blatt Y (F i g. 12) aus Metall

oder Kunststoff hergestellt werden, das mit Schlitzen Z

ausgebildet und zylindrisch eingerollt wird (F i g. 13).

Anstatt mit Schlitzen kann solch ein Blattmaterial

auch mit einer Anzahl von kreisförmigen Löchern perforiert werden (Fig. 14). Auch andersartige offene Einsätze können verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

2 I 14 226 ! 2 um ein Filterelement, das in öffnungen einer Filter-Patentansprüche: wand gehaltert ist und einen einseitig geschlossenen Schlauch aufsveist. Zumindest ist nicht ersichtlich,

1. Filterelement, das in öffnungen einer als wie das Stützskelett in einer öffnung einer Filterwnnd Trennwand in einem Filtergehäuse dienenden 5 gehaltert werden sollte.

Filterwand eingesetzt und einen an einem Ende Aus der deutschen Auslegeschnft 1 1'1 875 isi

geschlossenen und am anderen Ende offenen ferner eine Filterdüse bekannt, deren Dusenrohr einen Filterschlauch sowie einen nohlen, in das offene radialen Flansch und im axialen Abstand davon Filterschlauchende eingesteckten Stöpsel aufweist, radial elastisch vorstehende Rastvorsprünge aufweist, der mit einem Flansch den freien Rand des Filter- to Die Filterdüse kann mittels des Flansches und tier schlauchs klemmt, dadurch gekennzeich- Rastvorsprünge am Rand einer öffnung einer Filternet, daß in den Filterschlauch (19) ein durch- wand geklemmt werden.

brochener Stützeinsatz (21) gleitend eingeschoben Aus den USA.-Patentschriften 3 100 190 umi

ist, der zum Klemmen mit dem die öffnung (5) 2 862 622 sind auch bereits Filterelemente bekannt, umgebenden Rand der Filterwand (G) einen radial 15 bei denen bei einem aus Metalldraht bestehenden, nach außen vorstehenden Anschlagfiansch (23) durchlässigen Schlauch oder Einsatz am einen Ende und in einem im wesentlichen der Filterwand- ein Flansch vorgesehen ist, der auf der Oberseite einer dicke entsprechenden Abstand davon nach außen trennenden Rohrwand aufliegt, an der eine Niedervorspringende, radial elastisch bewegliche Rast- halteplatte befestigt ist, die über den Flanschen liegt vorsprünge (28) aufweist, wobei der freie Rand 20 und eine Verschiebung der Schläuche verhindert. Die (24) des Filtevschlauchs über den Anschlagflansch Konstruktion derartiger Filterelemente ist jedoch gezogen ist, und daß der Stöpsel (25) von oben aufwendig. Zur Kontrolle und zum Austausch der in den Stützeinsatz bis in den Bereich der Rast- Schläuche ist es jeweils notwendig, zuvor mehrere vorsprünge eingreifend eingeschoben ist sowie Befestigungselemente und die Niederhalteplatte abden freien Rand des Filterschlauchs mit seinem »5 zunehmen.