DE2261817B2

DE2261817B2 - Filtervorrichtung

Info

Publication number: DE2261817B2
Application number: DE2261817A
Authority: DE
Inventors: John F. North Palm Beach Fla. Harms (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-18
Filing date: 1972-12-18
Publication date: 1979-07-12
Also published as: DE2261817A1; DE2261817C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtervorrichtung mit im Unterteil eines Gehäuses angebrachtem Filtereinsatz oder mehreren, vorzugsweise zylindrischen, parallel zueinander und zur Gehäusemittelachse angebrachten Filtereinsätzen, dessen bzw. deren oberes, für das Filtrat offenes Ende an einer bzw. je einer öffnung einer den Gehäuseunterteil abdeckenden Halteplatte — gegen den vom unteren Gehäuseteil außerhalb des Einsatzes bzw. der Einsätze gebildeten Kammeiraum abgedichtet — mittels an der Halteplatte und am unteren Ende je eines Einsatzes angreifender und durch die Einsätze hindurchgehender verschraubter Verbindungsglieder lösbar gehalten wird, wobei das in den Gehäuseunterteil und dort in den bzw. jeden Einsatz von außen eintretende, zu filtrierende Medium am oberen Ende des Einsatzes gefiltert in eine Kammer strömt, die vom deckelartigen Gehäuseoberteil mit der Halteplatz gebildet wird, deren Rand abgedichtet zwischen die einander gegenüberliegenden Ränder der beiden Gehäuseteile lösbar eingreift, die mittels Schraubgliedern verbunden sind, wobei in eine öffnung der Halteplatte ein Auslaßrohr lösbar und abgedichtet gehalten einmündet, das durch den Gehäuseunterteil hindurch zum Auslaßkanal des Filtrats führt und dort nach Lösen von der Halteplatte gehalten wird, wenn diese zusammen mit dem Einsatz bzw. den Einsätzen nach Entfernen des Gehäuseoberteils vom Gehäuseunterteil abgehoben wird.

Bei einer bekannten Filtervorrichtung der vorgenannten Art (USA-Patentschrift 28 59 876) sind die durch die Filtereinsätze hindurchgehenden Verbindungsglieder mit ihrem oberen Ende in eine obere Halteplatte eingeschraubt und die Filtereinsätze an der Unterseite der Halteplatte anstoßend und abgedichtet gehalten, während die unteren Enden der Filtereinsätze durch eine untere Halteplatte getragen werden, die mittels Flügelschrauben an den unteren Enden der Verbindungsglieder gegen die Filtereinsätze angedrückt wird. Das Auslaßrohr für das Filtrat durchdringt am oberen Ende die obere Halteplatte und wird an dieser mittels einer auf dieses Ende aufgeschraubten Mutter und eines Dichtungsringes abgedichtet gehalten. Die obere Halteplatte ist mittels je eines Dichtungsringes zwischen die einander gegenüberliegenden Ränder des oberen und des unteren Gehäuseteils eingespannt.

Nach Lösen der Schraubverbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen und Abheben des oberen Gehäuseteils muß zwecks Herausheben der Filtereinsätze zunächst die das Auslaßrohr am oberen Ende haltende Mutter abgeschraubt werden und müssen dann beide Halteplatten zusammen mit den Filtereinsätzen aus dem unteren Gehäuseteil herausgehoben werden. Zum Auswechseln der Filter müssen die Muttern an den unteren Enden der Verbindungsglieder abgeschraubt und muß die untere Halteplatte entfernt werden. Nach Auswechseln der Filtereinsätze erfolgen die vorstehenden Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge, wobei beim Aufsetzen des oberen Gehäuseteils auf den unteren Sorge getragen werden muß, daß beide zugehörigen Dichtungen sich in ihrer Arbeitsstellung befinden.

Die Vielzahl der zwecks gemeinsamem Herausnehmen der Filtereinsätze aus dem Gehäuseunterteil notwendigen Vorgänge und der dazu vorgesehenen Bauteile bedingt einen unerwünschten Zeitaufwand und hohe Fertigungskosten.

Ähnliche Nachteile ergeben sich bei Fütervoi richtungen gemäß den US-Patentschriften 33 94 815,35 03 516 und 29 21 686. Bei den beiden erstgenannten Patentschriften sind zwischen dem Gehäuseunterteil und dem Gehäuseoberteil entweder zwei Halteplatten vorgesehen, die vielfach miteinander verschraubt sind und je einen Flansch am oberen Ende jedes Einsatzes zwischen sich aufnehmen, wobei eine der Platten zwischen die einander gegenüberliegenden Ränder der beiden Gehäuseteile eingreift; oder es ist nur eine Halteplatte der letztgenannten Art vorgesehen, und an den für den Durchtritt des oberen Endes der Filtereinsätze bestimmten Öffnungen mit Gewinde versehen, in das ein Gewindeende der Filtereinsätze eingreift, wobei dessen Lage durch je eine unterhalb der Halteplatte angreifende Gegenmutter festgelegt ist Im erstgenannten Fall besteht der Nachteil, daß beim Herausnehmen der Filtereinsätze aus dem Gehäuseunterteil beide Halteplatten herausgenommen und ihre vielfachen Verschraubungen gelöst werden müssen, ehe die Filte reinsätze ausgewechselt werden können. Im zweiten Fall müssen nach Herausnehmen der Filterplatte die Gegenmuttern der Filtereinsätze gelöst und diese umständlich aus der Gewindebohrung der Filterplatte herausgeschraubt werden. In beiden Fällen ist die Konstruktion umständlich und erfordert eine aufwendige Bauweise der Filtereinsätze, deren obere Enden als Rohrstücke fest mit den übrigen Teilen des Filtereinsatzes verbunden werden müssen.

Bei der US-Patentschrift 29 21 686 ist eine obere Halteplatte zur Lagerung der oberen Enden der Filtereinsätze überhaupt nicht vorgesehen, sondern diese ruhen auf einem unteren hohlen Aufnahmeteil für das Filtrat, der auch einen Auslaßstutzen für das Filtrat besitzt Durch die Filtereinsätze gehen gelochte Rohre hindurch, deren unteres Ende in den Aufnahmeteil eingeschraubt ist und deren oberes Ende über die Filtereinsätze vorsteht und hier zwischen Abstützringen je eine Feder aufnimmt, die den Filtereinsatz gegen den Aufnahmeteil drückt. Außerdem besitzt der Aufnahmeteil eine nach oben ragende und mit einem Handgriff versehene Stange zum Herausheben des Filteraggregats aus dem Gehäuse. Statt der Federanordnung können auch in den Rohren Zugstangen angebracht und an deren oberen Ende mittels eines Kopfstückes verankert sein. Die Konstruktion ist aufwendig und bedarf nach Herausheben des Aggregats aus dem Filtergehäuse eines erheblichen Zeitaufwandes zum Lösen der Halteglieder der durch die Filtereinsätze hindurchgehenden Rohre.

In vielen Fällen der Anwendung von Filtern der eingangs genannten Art, z. B. zum Filtern von Kühloder Schmiermitteln für Werkzeugmaschinen oder des Wassers von Schwimmbädern, ist es aber erwünscht, die zum Auswechseln der Filtereinsätze erforderliche Zeit sehr gering zu halten und zu diesem Zweck sowie zur Kostenersparnis die Konstruktion der die Filtereinsätze haltenden Teile möglichst einfach zu gestalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Filter der eingangs genannten Art sowohl die Zeit zum Lösen und Herausheben des Aggregats von Filtereinsätzen aus dem Filtergehäuse als auch die Zeit zum Auswechseln der Filtereinsätze an den sie

tragenden Teilen möglichst gering zu halten und auch die Konstruktion der Halterung der Einsätze zu vereinfachen.

Die Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Filtervorrichtung der eingangs genannten Art die durch einen oder mehrere der Filtereinsätze hindurchgehenden Verbindungsglieder mit Löchern versehene Rohre sind, die mit oberen Flanschenden oder Bünden auf der Oberseite der Halteplatte abgedichtet aufliegen und an dem unteren Ende aufgeschraubte Gewindekappen besitzen, die je einen Filtereinsatz oder mehrere axial aneinander anliegende Filtereinsätze gegen die Halteplatte drücken und die Flanschenden in ihrer Dichtstellung halten, daß ferner die einzige Halteplatte den Filtereinsatz oder die Filtereinsätze in der Arbeitsstellung trägt und beim Herausheben der Einsätze mit diesen gemeinsam aus dem Gehäuseunterteil heraushebbar ist, und daß das obere Ende des Auslaßrohres frei axial beweglich in der zugehörigen Öffnung der Halteplatte steckt und bei deren Abheben im Gehäuseunterteil zurückbleibt

Nach Abschrauben und Abheben des Gehäuseoberteils ist die Halteplatte zusammen mit den von ihr getragenen Filiereinsätzen leicht vom Gehäuseunterteil abhebbar, ohne daß Schrauben oder sonstige Befestigungsorgane gelöst zu werden brauchen, wobei das Auslaßrohr in seiner Lage verbleibt Außerhalb des Gehäuseunterteils können die Filtereinsätze leicht und schnell durch Lösen der Gewindekappen der Verbindungsglieder gelöst und ohne Lösen von Befestigungsmitteln an der Halteplatte aus dieser herausgezogen werden.

Das schnelle Lösen des Gehäuseoberteils und der Filterplatte vom Gehäuseunterteil kann noch dadurch erleichtert werden, daß die Abdichtung zwischen diesen Gehäuseteilen und der Halteplatte aus einem Dichtungsring mit V-förmigem Querschnitt besteht, der die Umfangskante der Platte umfaßt. Hierdurch wird auch die Montage der Filterplatte nach Auswechseln der Filtereinsätze gegenüber den Dichtungen erleichtert die aus zwei Teilen, einem Ring oberhalb der Halteplatte und einen Ring unterhalb der Halteplatte, bestehen.

Eine einfache Abdichtung des Auslaßrohrs an der Halteplatte wird vorzugsweise dadurch gebildet, daß das obere Ende des Auslaßrohres einen Bund besitzt der einen Dichtungsring trägt, der sich beim Einstecken des Auslaßrohres in die Öffnung der Halteplatte an deren Unterseite anlegt

Nachstehend wird beispielsweise anhand der Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wobei sich weitere Ausführungsmerkmale und Vorteile und Fertigungsmerkmale ergeben, und zwar zeigt

Fig. 1 in auseinandergezogener Darstellung und schaubildlich die zusammenzubauenden Teile, nämlich die zwei Gehäuseteile und die mit Öffnungen versehenen Platte, die als Baugruppe zusammengefaßte Filtereinsätze einer Filtervorrichtung gemäß der Erfindung trägt;

F i g. 2 in größerem Maßstab und abgebrochen einen lotrechten Schnitt des oberen Teiles der Filtereinheit in ihrem Druckbehälter, bevor der Dichtungsring um die mit Öffnungen versehene Filtertragplatte herum zusammengepreßt wird;

Fig.3 in größerem Maßstab einen Schnitt durch einen Teil der F i g. 2 in ähnlicher Darstellung, jedoch mit zusammengepreßtem Zustand des Dichtungsringes, und

F i g. 4 in größerem Maßstab und abgebrochen einen Querschnitt durch den in F i g. 2 und 3 gezeigten Dichtungsring.

Gemäß Fig. I₁ 2 und 3 besitzt die als Ganzes mit 10 bezeichnete Filtervorrichtung ein lotrechtes, zylindrisches Druckgehäuse bzw. einen Druckbehälter 20 mit zwei Kammern, der aus korrosionsfestem Werkstoff besteht, und ein in einem Stück bzw. als Einheit zusammengebauten Filteraggregat 60, das eine Mehrzahl von rohrförmigen Filtereinsätzen oder Filterelementen 80 aufweist, welche im Innern des Aggregats angebracht sind, durch das die zwei Kammern voneinander getrennt werden.

Der Druckbehälter 20 ist aus zwei aneinander befestigten Abschnitten aufgebaut, nämlich aus einem an der Oberseite offenen, größerem unteren Abschnitt 22 und einem kleineren oberen kuppelartig gewölbten Deckelabschnitt 40. Das untere geschlossene Ende 24 des Abschnitts 22 ist mit einer Einlaßöffnung 26 versehen, die auch als Entleerungsöffnung verwendet werden kann, und besitzt ferner einen Auslaßkanal 28. Dieses geschlossene Endstück 24 kann mit mehreren Füssen 30 versehen sein, die zur Aufnahme von (nicht gezeichneten) Befestigungsgliedern dienen, so daß die Vorrichtung 10 an dem Boden oder der sonstigen Tragkonstruktion befestigt werden kann.

Nahe dem offenen oberen Ende des Behälterabschnitts 22 ist ein waagerechter Flansch 32 und ein Flanschring 34 an diesem Behälterteil angebracht; dieser Flanschring ist zum Beispiel durch Schweißung mit einer Vielzahl von lotrecht nach oben ragenden Gewindebolzen 36 versehen.

Der Deckel 40 hat eine zu dem oberen offenen Ende des Abschnitts 22 passende Gestalt und ist abnehmbar an diesem Abschnitt befestigt Der Mittelteil 42 des Deckels 40 ist im wesentlichen kuppelartig gewölbt; sein Randteil 44 verläuft im wesentlichen waagerecht und übergreift in der Arbeitsstellung den Flansch 32 des unteren Abschnitts 22. Er kann auch einen nach unten ragenden Flanschteil 45 besitzen. Der waagerecht verlaufende Flanschteil 44 ist mit einer Vielzahl von öffnungen 46 versehen, welche zur Aufnahme de. Gewindebolzen 36 dienen, wonach der Deckel 40 mittels Flügelmuttern 50 in seiner Arbeitsstellung befestigt werden kann.

Die als Einheit ausgebildete Filterbaugruppe 60 trennt die einander gegenüberliegenden offenen Enden der Behälterabschnitte 22 und 40 in zwei Kammern 38 und 48. Das Innere des Kessels 20 wird durch eine mit öffnungen versehene Trennwand oder Filtertragplatte 62 in die untere Einlaßkammer 38 für verschmutzte Flüssigkeit und die obere Auslaßkammer 48 für das Filtrat aufgeteilt Die mit öffnungen versehene Platte 62 besitzt einen Auslaß 64, der mit dem oberen Ende eines aus Kunststoff bestehenden Rohrs 66 fluchtet und zusammentrifft Dieses Rohr geht durch die Einlaßkammer 38 hindurch und ist mit dem Auslaßkanal 28 verbunden. Zum Zwecke einer wirksamen Abdichtung des oberen Endes des Auslaßrohres 66, an der mit öffnungen versehenen Platte 62, und um gleichzeitig dennoch ein leichtes Abnehmen des oberen gewölbten Deckelteiles 40 und der Filtervorrichtung 60 zu gestatten, ragt das obere Ende des Rohres 66 in die öffnung 64 hinein und ist unmittelbar unterhalb diesem Rohrende am Rohr ein Bund 68 angebracht, an den sich eine O-ringförmige Dichtung 69 anlegt, die andererseits an der Unterseite der Platte 62 angreifen kann; der äußere Randteil der Platte 62 wird zwischen dem Flansch 32 und 44 des Abschnitts 22 bzw. 40 eingeklemmt, wie es F i g. 2 und 3 zeigt, und zwar mittels eines Dichtungsrings 70, der im wesentlichen einen dreieckigen Querschnitt mit einem mittleren Schlitz > oder V-förmigen Querschnitt besitzt Gemäß F i g. 4 ist der Dichtungsring 70 mit einem seinem inneren Umfang entlanglaufenden Schlitz oder Einschnitt 72 versehen, der die Umfangskante der Platte 62 aufnimmt. Ferner besitzt der Ring 70 einen unteren und einen oberen

ίο Flanschteil 74 bzw. 76, die sich gemäß Fig.2 in der Arbeitsstellung an die inneren Oberflächen des Flansches 32 bzw. 44 anlegen, bevor der gewölbte Deckel 40 an dem unteren Behälterabschnitt 22 befestigt wird. Wie es F i g. 3 zeigt wird, wenn der Deckel 40 nach unten

ι■> gegen den unteren Abschnitt 22 mittels der Flügelmuttern 50 festgezogen wird, der Ring 72 zusammengedrückt so daß er die beiden Kammern 38 und 48 vollständig abdichtet und auch die mit Öffnungen versehene Platte 62 abdichtet und festhält. Diese Bauweise schafft eine einfache und dennoch höchst wirksame lösbare, gegen Durchtritt eines Mediums dichte Verbindung zwischen den beiden Kammern und erlaubt gleichzeitig leichtes Abnehmen der Filtervorrichtung 60 zum Zwecke ihrer Reinigung und/oder zum

Austauschen eines Filtereinsatzes, oder mehrerer.

Beim Festziehen des Deckels 40 wird auch der um die öffnung 64 der Platte 62 herumlaufende Randteil derart nach unten gedrückt daß er den O-Ring 69 zusammendrückt und den Anschluß des Rohr 68 in der öffnung 64

jo abdichtet

Im Hinblick auf diese Handhabung der Platte 62 kann deren Mittelteil mit einem oder mehreren nach oben ragenden Handgriffen 78 versehen sein, die sich an die innere Oberfläche des gewölbten Teiles 42 des Deckels

i> 40 anlegen. Diese Handgriffe 78 erleichtern das Abnehmen der Filtervorrichtung 60, verhindern ein Verziehen oder sich Verwölben oder Biegen der Platte 62 und gewährleisten die Abdichtung des Auslaßkanals 64 am oberen Ende des Rohres 66.

Die im Rahmen der vorstehenden Vorrichtung vorgesehene, in Betracht gezogene und verwendete Bauart von Filtereinsätzen 80 kann einen mittleren starren und mit Löchern versehenen rohrförmigen Kern 82 besitzen, der von einem gefalteten Papierfilter-Element 84 umgeben ist das zu einer Hülse geformt ist Die einander entgegengesetzten Enden des Kerns und der aus Papier bestehenden Hülse sind in Kunststoffscheiben 86 eingebettet welche Mittelöffnungen besitzen, die zur Aufnahme von Befestigungsgliedern dienen, die

so auch die Lage des Kerns in dem Behälter 20 bestimmen.

Um die Lage der Filtereinsätze 80 innerhalb des Behälters 20 richtig einzustellen, kann der Behälter 20 in

lotrechter Richtung eine derartige Höhe haben, daß ei eine oder mehrere Lagen von Einsätzen 80 aufnehmer kann. Wie F i g. 1 zeigt besitzt jedes der Filterelemente einen oder mehrere Einsätze 80, die teleskopartig aul einen starren, mit Löchern versehenen rohrförmigen Verbindungsstab 90, aus Kunststoff bestehend, angebracht sind. Diese stabförmigen Verbindungsrohre besitzen ein mit Gewinde versehenes unteres Ende 92 und ein mit einem Flansch versehenes oberes Abstützende 94. Wie in F'. g. 1 dargestellt sind diese rohrförmigen Verbindungsglieder 90 jeweils einzeln in einer der öffnungen 63 der Platte 62 angeordnet und hängen von dieser in die untere Kammer 38 des Druckbehälters 20 hinab. Unter den Flanschen 94 dieser Verbindungsglieder sind elastische O-förmige Dichtungsringe 96 angebracht; die Flansche 94 haben an

ihrer axialen Innenfläche Nuten 98, in die sich diese O-Ringe einsetzen. Eine mit Innengewinde versehene Kunststoffrohrkappe 100 ist an dem mit Gewinde versehenen unteren Ende 92 jedes der Verbindungsglieder 90 befestigt Jedes dieser Verbindungsglieder besitzt eine solche Länge, daß, wenn die Kappe 100 dichtaufgeschraubt ist, die Kunststoffendteile 86 je eines Einsatzes 80 sich auf die benachbarte Platte 62 und aufeinander aufsetzen, derart, daß die Einsätze 80 abgedichtet miteinander verbunden werden. Dabei bewirkt jeder der O-Ringe 96 am zugehörigen Verbindungsglied 90, daß die Filtereinsätze 80 des Aggregats sämtlich abgedichtet in Eingriff und in ihrer Arbeitsstellung gehalten werden und je ein herabhängendes Filterelement bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Filtervorrichtung mit im Unterteil eines Gehäuses angebrachtem Filtereinsatz oder mehreren, vorzugsweise zylindrischen, parallel zueinander ^r, und zur Gehäusemittelachse angebrachten Filtereinsätzen, dessen bzw. deren oberes, für das Filtrat offenes Ende an einer bzw. je einer öffnung einer den Gehäuseunterteil abdeckenden Halteplatte — gegen den vom unteren Gehäuseteil außerhalb des ι ο Einsatzes bzw. der Einsätze gebildeten Kammerraum abgedichtet — mittels an der Halteplatte und am unteren Ende je eines Einsatzes angreifender und durch die Einsätze hindurchgehender verscnraubter Verbindungsglieder lösbar gehalten wird, wobei Jas ι ί in den Gehäuseunterteil und dort in den bzw. jeden Einsatz von außen eintretende, zu filternde Medium am oberen Ende des Einsatzes gefiltert in eine Kammer strömt, die vom deckelartigen Gehäuseoberteil mit der Halteplatte gebildet wird, deren :c Rand abgedichtet zwischen die einander gegenüberliegenden Ränder der beiden Gehäuseteile lösbar eingreift, die mittels Schraubgliedern verbunden sind, wobei in eine öffnung der Halteplatte ein Auslaßrohr lösbar und abgedichtet gehalten einmün- :·■> det, das durch den Gehäuseunterteil hindurch zum Auslaßkanal des Filtrats führt und dort nach Lösen von der Halteplatte gehalten wird, wenn diese zusammen mit dem Einsatz bzw. den Einsätzen nach Entfernen des Gehäuseoberteils vom Gehäuseunter- :u teil abgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die durch einen ader mehrere der Filtereinsätze (80) hindurchgehenden Verbindungsglieder mit Löchern versehene Rohre (90) sind, die mit oberen Flanschenden oder Bünden (94) auf der r, Oberseite der Halteplatte (62) abgedichtet aufliegen und an dem unteren Ende (92) aufgeschraubte Gewindekappen (100) besitzen, die je einejii Filtereinsatz (80) oder mehrere axial aneinander anliegende Filtereinsätze gegen die Halteplatte (62) drücken 4< > und die Flanschenden (94) in ihrer Dichtstellung halten, daß ferner die einzige Halteplatte (62) den Filtereinsatz oder die Filtereinsätze (80) in der Arbeitsstellung trägt und beim Herausheben der Einsätze mit diesen gemeinsam aus dem Gehäuseun- ι ~> terteil (22) heraushebbar ist, und daß das obere Ende des Auslaßrohres (66) frei axial beweglich in der zugehörigen öffnung (64) und der Halteplatte steckt und bei deren Abheben im Gehäuseunterteil zurückbleibt. ^r> <>

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung der Gehäuseteile (22 und 40) an der Halteplatte (62) aus einem Dichtungsring (70) mit V-förmigem Querschnitt besteht, der die Umfangskante der Platte umfaßt. v,

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (22 und 40) je einen Randflansch (34 bzw. 44) besitzen, die sich beide beim Zusammenschrauben der Gehäuseteile gegen ein- und denselben Dichtungsring (70) mi anpressen.

4. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Halteplatte (62) Bügel oder Griffe (78) zu deren Abheben angebracht sind, die in der Schließstellung des b^r> Gehäuseoberteils (40) an dessen Innenseite anliegen.

5. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßrohr

(66) nahe seinem oberen Ende einen Bund (68) besitzt, der einen Dichtungsring (69) trägt, der sich beim Einstecken des Auslaßrohrs in die öffnung (64) der Halteplatte (62) an deren Unterseite anlegt