DE2628535A1

DE2628535A1 - Filteranordnung

Info

Publication number: DE2628535A1
Application number: DE19762628535
Authority: DE
Inventors: Robert Merton Elsworth
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-25
Publication date: 1977-01-27
Also published as: US4132641A; FR2315975A1; JPS526175A

Description

Filteranordnung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Filter und insbesondere auf ein billiges Hochdruckfilter des Korbtyps, das zum Filtern von Produkten unter Druckabfällen bis zu 70 kg/cm (1000 psi) über dem Filtersieb geeignet ist, wobei nur ein spezieller struktureller Aufbau den maximalen Druck begrenzt.

Bei der Produktion von Materialien, wie beispielsweise einer Silikondichtungsbasis hoher Qualität, ein eine Komponente bildendes thixotropes Material mit einer Viskosität bis zu 1 000 000
Centipoise, ist es üblich, ein röhren- oder korbartiges Filtersystem zu verwenden. Diese Filter helfen dabei, die Glattheit
und Gleichförmigkeit des Silikonmaterials sicherzustellen. Bei bekannten Filteranordnungen war der zulässige Druckabfall über den Filtern auf weniger als 110 kg (240 Pounds) begrenzt aufgrund von Einschränkungen bei der Filterkonstruktion. Weiterhin sind

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die offenen Durchlässe ein kleinerer Teil, im allgemeinen weniger als 8 % der Pilteroberflache aufgrund der strukturellen Materialanordnung.

Weiterhin sind die bekannten Filter im allgemeinen so aufgebaut, daß sie Strömungsmittel von der Außenseite zur Innenseite des Filterkorbes und dann nach oben durch den Filterauslaß hindurch durchlassen. Ein typischer Aufbau würde eine aus Draht gewickelte Hochdruckspirale von etwa 1,25 mm im Quadrat im Abstand von 0,05 bis 0,15 mm (0,002 bis 0,006 Zoll) mit einer Verstärkung bei jeweils 9j5 mm (3/8 Zoll) auf der Innenseite aufweisen. Dieser Aufbau würde gestatten, daß eine. Masse von 0,05 bis 0,15 mm auf 9,5 mm Veite durch das Filter durchtritt, was eine ziemlich schlechte Filtration bewirkt.

Die Filteranordnung gemäß der Erfindung umfaßt einen Filterkorb, bei der Strömungsmittel im Gegensatz zur bekannten Anordnung von der Innenseite zur Außenseite strömt. Das Filterelement weist ein flaches langgestrecktes Sieb auf, das an seiner kürzeren Ausdehnung gerollt und in ein mit Löchernversehenes Rohr eingesetzt ist. Eine obere Griffvorrichtung und eine Basis sind mit dem durchlöcherten Rohr an seinen entsprechenden Enden durch einen langgestreckten Stab gekoppelt, der in Längsrichtung durch das Rohr verläuft, um die Anordnung zusammenzuhalten. .

Das Filter gemäß der Erfindung hat den Vorteil daß eine wesentlich größere Durchtrittsfläche als bei bekannten Filtern vorhanden ist und es begrenzt auch den Teilchendurchtritt auf eine Größe, die gleich den Sieböffnungen ist, um dadurch die Ebenheit bzw. Glätte und Gleichförmigkeit des Produktes sicherzustellen. Weiterhin ist das Filter geeignet für Applikationen, wo der Druck-

abfall bis zu 70 kg/cm (1000 psi) beträgt, und es hat die zusätzlichen Vorteile, daß es recht einfach und billig.herzustellen ist und auf einfache Weise auswechselbar und eine Zeitlang wieder verwendbar ist.

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Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Figur 1 zeigt eine Querschnittsansicht des Filters gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Figur 2 stellt die FilterkorbanOrdnung dar, wobei gewisse Abschnitte zur Darstellung des Aufbaues weggeschnitten sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine neue und verbesserte Filteranordnung geschaffen, die ein äußeres Gehäuse mit einem langgestreckten Körperteil und einem Einlaß- und Auslaßabschnitt an seinem oberen Abschnitt, eine Kappe für das Gehäuse und einen Abflußabschnitt an der Bodenseite umfaßt. In dem Gehäuse ist

bzw. Sieb eine Filterkorbanordnung mit einem aufgerollten Gitter/und einem dieses umgebenden, mit Löchern versehenen Rohr angebracht. Ein oberer Handgriffabchnitt und ein Basisabschnitt sind mit den gegenüberliegenden Enden des Lochrohres mittels eines axial verlaufenden Stabes verbunden, um eine integrale Einheit zu bilden. Das gerollte Filtergitter hat eine zylinderförmige Konfiguration, die eine Öffnung definiert, in die das Produkt von dem Einlaß gerichtet ist. Das Produkt strömt durch das Filtersieb und das durchlöcherte Rohr zur Gehäusewandung und dann nach oben durch den Auslaßabschnitt der Filteranordnung hindurch. Die Strömung von der Innenseite zur Außenseite durch das Filter hindurch gestattet höhere Drucke und eine hervorragende Filterwirkung. Die Filterelemente sind weniger kostspielig als bekannte kommerziell verfügbare Filter und es werden weitere wirtschaftliche Vorteile erreicht, da weniger Auswechselungen der Filterelemente erforderlich sind. Verstopfte oder schmutzige Filter können wieder verwendet werden, indem sie in einer speziellen stützenden Waschmaschine gewaschen werden, die die Verunreinigungen aus den Gittern herauswäscht und den Schmutz auf anderen Filtern in der Waschmaschine sammelt .g 09884/0765

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispie1 einer Pilteranordnung gemäß der Erfindung umfaßt ein Filter 10 mit einem Außenmantel 11, auf dem ein oberes Gehäuse 15 montiert ist. Ein Basis- oder Abflußabschnitt 12 und eine obere Kappe verschließen die Unterseite des Mantels bzw. des Gehäuses 15. Innerhalb des Mantels 11 ist eine auswechselbare Gitterkorbanordnung 14 mit einem Filtersieb 19 angebracht. Das obere Gehäuse 15 umfaßt einen mit einem Innengewinde versehenen Einlaßabschnitt 16 und einen dazu im Abstand angeordneten Auslaßabschnitt 17 am oberen Ende eines langgestreckten Mantels mit im wesentlichen zylinderförmiger Form. Die Einlaß- und Auslaßöffnungen 27 und 28 liegen mit ihren Achsen auf einer Linie, die aber senkrecht zur Achse des Mantels 11 verläuft. Die Gewindebohrungen 27 und 28 sind mit nicht gezeigten Strömungsmittelleitungen verbunden.

Die Filterkorbanordnung 14 umfaßt einen Handgriff 37, eine Basis 33 und ein gerolltes Gitter 19, das beispielsweise ein bestimmtes gewickeltes Spiralelement oder ein Siebgitter sein kann, das zu einer zylinderförmigen Konfiguration gerollt und in ein durchlöchertes Rohr 18 eingesetzt ist. Das Rohr 18 ist mit dem Griff 37 und der Basis 33 an seinen entsprechenden Enden verbunden und an diesen durch einen langgestreckten Stab 41 befestigt, der durch das Rohr 18 hindurchführt, um an dem Handgriff 37 und der Basis 33 anzugreifen. Im Filterbetrieb strömt das Strömungsmittel vom Einlaß 16 in die durch das Gitter 19 und das Lochrohr 18 gebildete öffnung 20 und an den Wänden des Mantels 11 entlang zum Auslaß 17. Die FiIteranordnung 11 mit ihrer Strömung von innen nach außen und der insoweit beschriebenen strukturellen

2 Anordnung ist in der Lage, Druckabfällen bis zu etwa 70 kg/cm (1000 psi) standzuhalten.

Bezüglich weiterer Einzelheiten ist zu sagen, daß eine obere Kappe 13 am oberen Abschnitt des Gehäuses durch Vorsprünge 22 auf der Kappe 13 befestigt ist, die mit einer passenden Vertiefung 23 in Eingriff kommen. Diese Anordnung bildet eine zweck-

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mäßige Kappe mit einer Vierteldrehung für einen einfachen Zugang zu der Korbanordnung 14. Eine wirksame Dichtung wird durch 0-Ringe 24 gebildet, die in einer Vertiefung 26 in der Kappe 13 angeordnet sind und mit dem oberen Abschnitt des Gehäuses 15 in Eingriff kommen.

Der untere Abflußabschnitt bzw. die Basis 12 umfaßt eine Leitungskappe 18 und einen Stopfen 30, die an dem Mantel 11 montiert sind, so daß das Strömungsmittel über den abgeschrägten Filterboden 35 und aus der Anordnung 10 herausgelassen werden kann. Weiterhin ist einenach oben verlaufende Haltevorrichtung 31 vorgesehen, um an einem vorstehenden Element 32 auf dem unteren Abschnitt der Korbbasis 33 anzugreifen. Die Filterkorbanordnung 14 wird an ihrem oberen Ende durch einen Randabschnitt 34 des Gehäuses 15 in ihrer Lage gehalten, der an dem unter.„en Vorsprung 36 des Handgriffes 37 in Eingriff kommt. Die Filterkorbanordnung 14 weist den bereits erwähnten Handgriff 37 und eine Basis 33 auf, die an den entsprechenden Enden des gelochten Rohres 18 angebracht sind. Die Handgriffanordnung 37 umfaßt einen umgekehrten U-förmigen oberen Teil oder Griff 40, der zum Herausziehen der Anordnung 14 aus dem Mantel 11 leicht ergriffen werden kann, ein Querteil 38, das die Schenkel des U-förmigen Teils 40 miteinander verbindet, und ein Unterteil 39_S von dem aus die Schenkel nach oben verlaufen. Das Unterteil 39 hat eine Mittelöffnung 48 für eine Anbringung über dem durchlöcherten Rohr l8, während das Querteil eine Öffnung 47 besitzt, in die ein langgestreckter Stab 41 eingreift. Der Stab 41 führt axial durch den Mantel 11 hindurch und steht mit einer Gewindebohrung 42 in der Basis 33 in Eingriff, um die Anordnung 14 zu einer integralen Einheit zu machen. Die Basis 33 weist weiterhin einen Bodenrand 43_a um das Rohr l8 zu haltern, und einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 44 auf, der von einer Basis 45 nach oben verläuft, um an dem Gitter 19 anzugreifen.

Im Betrieb ist die Filteranordnung 10 reit .einer nicht-gezeigten Strömungsmittelleitung durch die Einlaß- und Auslaßöffnungen 27 und 28 gekoppelt. Das Strömungsmittel fließt durch den Einlaß

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und dann nach unten in die Filterkorbanordnung 14. Das Strömungsmittel wird gefiltert, wenn es durch das Gitter 19 und das gelöcherte Rohr 18 hindurch zur Mantelwand strömt. Das Strömungsmittel strömt dann auf dem durch die Pfeile gezeigten Weg nach oben und durch die Auslaßöffnung 28. Diese Strömung von der Innenseite zur Außenseite hinterläßt einen Filterkuchen auf der Innenseite des Gitters 19. Die Kappe 18 mit Vierteldrehung wird von Zeit zu Zeit abgenommen und die Korbanordnung 14 wird aus dem Mantel 11 herausgehoben, um das Filtergitter 19 auszutauschen. Eine neue FiIteranordnung 14 wird dann in den Mantel 11 eingesetzt, während das verschmutzte Sieb 19 ausgewaschen wird für eine zukünftige Verwendung. Die leichte und einfache Auswechselung des Filterelementes ist somit ein wichtiges Merkmal der Filteranordnung gemäß der Erfindung.

Das Filtergitter wird so ausgewählt, daß es für die gewünschte Filtration für die jeweilige Applikation geeignet ist. Das Gitter kann beispielsweise eine lichte Maschenweite von 0,15 x 0,15 mm (100 χ 100 mesh) aus rostfreiem Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,1140 mm (0,0045 Zoll) sein bei Filterströmungen wie einer Silikondichtungsbasis, wo die Viskosität bis zu 1 000 000 Centipoise betragen kann. Ein typisches Gitter 19 würde etwa 16 cm (6 1/4 Zoll) breit und 61 cm (24 Zoll) .lang sein und auf seiner kürzeren Abmessung aufgerollt und in ein durchlöchertes Rohr mit einem Durchmesser von 5 cm eingesetzt sein. Die so beschriebene Gitteranordnung ist wesentlich billiger als kommerziell verfügbare Gitter und kann für einen längeren Zeitraum verwendet werden, bevor es ausgewechselt werden muß. Es ist auch denkbar, daß ein Grobgitter oder durchlöchertes Rohr (nicht gezeigt) auf der Innenseite und konzentrisch zu dem Gitter 19 angebracht sein kann, wenn extrem hohe Rückwaschdrucke in der Waschmaschine erforderlich sind.

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Das beschriebene Ausführungsbeispxel einer Pilteranordnung gemäß der Erfindung hat den weiteren wesentlichen Vorteil, daß sich das Gitter unter Druck gegen die Stützwandung bewegen und auch gegen die Überlappung pressen kann, um eine Dichtung zu bilden. Dadurch werden die Schweiß- oder Lötverbindungen überflüssig, die Beanspruchungen auf feine Gitter übertragen.

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Claims

- 8 Ansprüche

1. Filteranordnung für unter hohem Druck stehende Strömungsmittel, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes Gehäuse (15) mit einer Einlaßöffnung (27) und einer Auslaßöffnung (28) für die Strömungsmittel am oberen Abschnitt und eine auswechselbare PiIterkorbanOrdnung (14) innerhalb des Gehäuses mit einem durchlöcherten Rohr (18), einer Griffan-

- Ordnung (37) und einer Basis (33) _s die an den entsprechenden Enden des Rohres (18) angebracht sind, und mit einem im wesentlichen zylinderförmigen, in dem Rohr angeordneten Filter (19), wobei die Strömungsrichtung zum Filtern von der Einlaßöffnung [27) in die Filterkorbanordnung (14), durch das Sieb (19) und das dieses umgebende Rohr (l8) hindurch und dann durch die Auslaßöffnung (28) verläuft.

2. FiIteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkorbanordnung (14) einen langgestreckten Stab (4l) aufweist, der an seinem einen Ende an der Basis (33) und am anderen Ende an der Griffanordnung (37) befestigt ist, zur Bildung einer integralUen Einheit mit dem durchlöcherten Rohr (18) und dem Filtersieb (19)3 wobei die Einheit hohen Drucken für längere Zeiträume standhalten kann.

3. Filteranordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Mantel (11) vorgesehen ist, an dessen einem Ende ein unterer Ablaufabschnitt (12) und an dessen anderem Ende das obere Gehäuse (15) angebracht ist, das eine Einlaßöffnung (27) und eine Auslaßöffnung (28) an seinen gegenüberliegenden Seiten und eine obere Öffnung (23) und eine Kappe (13) für einen Eingriff in die obere Öffnung(23)aufweist.

4. Filteranordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß das obere Gehäuse (15) einen

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vorspringenden Rand (34), der von der Unterseite der Einlaßöffnung (27) nach innenjverlauft_f und einen Abschnitt (17) aufweist, der von der oberen Oberfläche der Auslaßöffnung (28) nach unten verläuft und einen unteren vorspringenden Rand aufweist, wobei die Ränder die Handgriffanordnung (37) und den nach unten verlaufenden Abschnitt am Auslaß haltern derart, daß die Strömungsmittelströmung nach unten in die Korbanordnung (14) gerichtet ist.

5. PiIteranordnung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die obere Kappe (13) eine Kappe mit Vierteldrehung ist und darauf Vorsprünge (22) aufweist und das Gehäuse (15) eine Vertiefung bzw. Rille (23) aufweist, wobei die Vorsprünge (22) und die Vertiefung (23) miteinander in Eingriff bringbar sind.

6. Pilteranordnung nach den Ansprüchen 3 bis 5j dadurch gekennzeichnet , daß der untere Abflußabschnitt (12) einen vertieften Abschnitt an seinem oberen Ende aufweist für einen Eingriff der Basis (33) der Korbanordnung (14) und eine Led—tungskappe (18) und einen Stopfen (30), der an seinem unteren Ende an dem Mantel (11) befestigt ist, so daß die Pilteranordnung entleerbar ist.

7. Pilteranordnung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Querteil (38) zwischen der Griffanordnung (37) und der Basis (33) angeordnet ist und sich quer zu dem langgestreckten Stab (4l) zwischen den Wänden des Mantels (11) erstreckt und eine Mittelöffnung (47) aufweist, in die der Stab (41) eingreift.

8. Pilteranordnung nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Griffanordnung (37) einen unteren Abschnitt (39) mit einer Öffnung (48), in die das durchlöcherte Rohr (18) eingreift, einen Griff (40), der die Form eines umgekehrten "U" hat und von der Basis nach

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oben verläuft, und den Querteil (38) umfaßt, der quer zwischen den Schenkeln des "U" verläuft und die Öffnung (47) umfaßt, in die der Stab (4l) zur Verbindung der Anordnung (14) zu einer integralen Einheit eingreift.

9. Pilteranordnung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Basis (33) einen Randabschnitt (43) zur Halterung der Unterseite des durchlöcherten Rohres (l8), einen vom Rand (43) nach oben verlaufenden Abschnitt (44) zum Eingriff mit dem Rohr (18) und dem Sieb (19) ₃ eine Gewindebohrung auf dem oberen Abschnitt zum Eingriff mit dem Stab (41) und einen nach unten vorstehenden Positionierabschnitt umfaßt zum Eingriff mit dem Gehäuse.

10. Pilteranordnung nach den Ansprüchen 2 bis 9₃ dadurch gekennzei chnet , daß das Filtersieb (19) ein langgestrecktes Sieb mit einer feinen Maschenweite ist, das auf seiner kürzeren Ausdehnung aufgewickelt ist für einen Einsatz in das durchlöcherte Rohr (18).

11. Pilteranordnung nach den Ansprüchen 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß das Filtersieb (19) ein feinmaschiges Sieb mit rechtwinkliger Konfiguration ist, das Drucken im Bereich von 70 kg/cm (1000 psi) standzuhalten vermag.

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