DE3024106A1 - Vorrichtung zur befestigung eines trenn- bzw. abscheideelements in einem filterwasserabschneider - Google Patents

Vorrichtung zur befestigung eines trenn- bzw. abscheideelements in einem filterwasserabschneider

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Description

- -r - 5621
Faudi Feinbau GmbH, 6370 Oberursel
Vorrichtung zur Befestigung eines Trenn- bzw. Abscheideelements in einem Filterwasserabscheider
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Trenn- bzw. Abscheideelements in einem Filterwa sserabscheider , der eine mit "zylindrischen Bohrungen versehene Befestigungsplatte zur Aufnahme der stirnseitigen Aufnahmeflansche an einem Ende der Trenn- bzw. Abscheideelemente aufweist, mit einer den Aufnahmeflansch gegenüber der Befestigungsplatte abdichtenden Dichtung und jeweils einer die beiden Enden der Trennbzw. Abscheideelemente gegeneinander verspannenden Mittelspindel, die durch die Bohrung in der Befestigungsplatte reicht und mit einem an der Befestigungsplatte axial anliegenden Spannstück verbunden ist.
Derartige Filterwasserabscheider werden beispielsweise IS verwendet, um aus Kraftstoff Verunreinigungen in Form von Feststoffteilchen auszufiltern und darin enthaltenes Yasser abzuscheiden. An diese Filterwasserabscheider werden in der Praxis sehr hohe Anforderungen hinsichtlich
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der Trenn- und Abscheideleistung bei gleichzeitig hohem Durchsatz gestellt.
Mehrere hohlzylindrische Trennelemente und Abscheideelemente sind in einem Gehäuse an einer Befestigungsplatte stirnseitig angebracht, die das Gehäuse in eine Zuflußkammer für die zu reinigende Flüssigkeit, insbesondere Kraftstoff, und eine Hauptkammer unterteilt. Die Flüssigkeit strömt durch den durchbohrten stirnseitigen Aufnahmeflansch des Trenn- bzw. Abscheideelements und durch die Bohrung in der Befestigungsplatte. Die zwischen dem Aufnahmeflansch und der Befestigungsplatte liegende Dichtung verhindert einen Durchtritt ungereinigter Flüssigkeit. Zugleich dient dieser stirnseitige Aufnahnieflansch dazu, das Trenn- bsw. Abscheideelement an der Befestigungsplatte zu befestigen.
Bei einem bekannten Filterwasserabscheider werden die Trennelemente und Abscheideelemente von einem innenlie- ' genden, gelochten Stützrohr getragen. Das Trenn- bzw. Abscheideelement ist an seinem der Befestigungsplatte zugekehrten Ende auf den Aufnahmeflansch aufgeschraubt, der wiederum an der Befestigungsplatte angeschraubt ist. Bei dieser Konstruktion muß das Gewinde am Aufnahmeflansch mit großer Genauigkeit ausgeführt sein; die Krafteinleitung über das Gewinde in das Trenn- bzw. Abscheideelement bereitet Schwierigkeiten.
Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art wird das Trenn- bzw. Abscheideelement mittels der mit Gewinde versehenen Mittelspindel zwischen dem Aufnahmeflansch und einem Flansch am anderen Ende eingespannt, wobei die Befestigungsplatte zwischen dem mit der Mittelspindel verbundenen Spannstück und dem Aufnahmeflansch eingespannt ist. Durch diese Bauweise ist eine
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gut dichtende Anlage des Aufnahmeflanschs an der Befestigungsplatte unter Zwischenlage einer Dichtung gewährleistet. Zugleich wird durch die Verspannung des Trenn- bzw. Abscheideelements mittels der Mittelspindel eine Befestigung des Trenn- bzw. Abscheideelements erreicht, die bis zu einer gewissen Baulänge der Trennbzw. Abscheideelemente ausreicht, alle auftretenden Belastungen sicher aufzunehmen.
Die Forderung nach immer größeren Durchsätzen bei nur begrenzten Raumverhältnissen hat beim Bau derartiger Filterwasserabscheider zu der Entwicklung von Trennbzw. Abscheideelementen mit immer größerer Baulänge geführt, bei denen die alleinige Befestigung der Trenn- bzw. Abscheideelemente an der Befestigungsplatte nicht mehr ausreicht, insbesondere wenn zu berücksichtigen ist, daß diese Trenn- bzw. Abscheideelemente in den Filterwasserabscheidern üblicherweise horizontal angeord-' net sind. Schon das Bigengewicht des Elements führt zu einer erheblichen Biegebeanspruchung im Bereich der Befestigung an der Befestigungsplatte. Venn derartige Filterwasserabscheider beispielsweise in Flugfeld-Tankwagen eingebaut sind, führen die im Betrieb auftretenden vertikalen Beschleunigungen zu einer zusätzlichen Biegebeanspruchung im Befestigungsbereich. Deshalb wird in den einschlägigen, international einheitlichen Bauvorschriften für derartige Filterwasserabscheider beim Überschreiten einer bestimmten Baulänge der Trenn- und Abscheideelemente verlangt, daß diese Trenn- und Abscheideelemente auch an ihrem der Befestigungsplatte abgekehrten Ende abgestützt werden, und zwar an einem als Grid oder Elementspinne bezeichneten, gitterförmigen Bauteil im Gehäuse des Filterwasserabscheiders. Bei Trenn- bzw. Abscheideelementen mit Mittelspindel bietet sich an, das
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dem Aufnahmeflansch entgegengesetzte Ende der Mittelspindel in einer Bohrung dieser Elementspinne aufzunehmen. Diese Bauweise hat den Vorteil, daß alle an der Befestigungsplatte angebrachten Trenn- bzw« Abscheideelemente wie bisher gemeinsam von einer Seite in das Gehäuse eingeschoben werden können, wobei die Enden der Mittelspindeln in die zugehörigen Bohrungen der Elementspinnen eingeführt werden; diese Bohrungen können zu diesem Zweck konisch erweitert sein.
Bei den beschriebenen Vorrichtungen der eingangs genannten Art ergibt sich dabei aber die Schwierigkeit, daß die Ausrichtung jedes einzelnen Trenn- bzw. Abscheideelements zu der Befestigungsplatte dadurch bestimmt wird, daß der Aufnahmeflansch mit seiner Dichtungsfläche gleichmäßig dichtend gegen die Befestigungsplatte gedrückt wird. Die sich dadurch einstellende Lage der Längsachse des Trenn- bzw. Abscheideelements verläuft - unter Berücksichtigung der unvermeidlichen Fertigungstoleranz und einer ebenfalls unvermeidlichen Durchbiegung der Befestigungsplatte infolge eines Druckunterschieds - nicht immer genau senkrecht zur Ebene der Befestigungsplatte, so daß das freie Ende der Mittelspindel nicht mit der zugehörigen Bohrung in der Elementspinne übereinstimmt. Würde man nun dieses freie Ende der Mittelspindel in die zugehörige Bohrung der Elementspinbe zwängen, so hätte dies in vielen Fällen eine weitere Biegebeanspruchung im Bereich der Befestigung an der Befestigungsplatte und eine unzureichende Anlage des Aufnahmeflanschs an der Befestigungsplatte zur Folge, wodurch wiederum die Abdichtung in diesem Bereich beeinträchtigt würde.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der
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- eingangs genannten Art so auszuführen, daß auch bei der Aufnahme des freien Endes der Mittelspindel in einer zugeordneten Bohrung einer Elementspinne eine wirksame Abdichtung im Bereich der Bohrung der Befestigungsplatte gewährleistet ist, ohne daß das Trenn- bzw. Abscheideelement in seinem Aufbau komplizierter gestaltet oder die Hontagemöglichkeit beeinträchtigt würde.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Aufnahmeflansch einen mit Spiel in die Bohrung der Befestigungsplatte ragenden und gegenüber dieser durch eine Radialdichtung abgedichteten Ansatz aufweist, daß der Aufnahmeflansch axial am Spannstück abgestützt ist, und daß der Aufnahmeflansch in axialem Abstand zu der Befestigungsplatte angeordnet ist.
Dabei entfällt die bisherige axiale Verspannung zwischen dem Aufnahmeflansch und der Befestigungsplatte, da die axiale Verspannungskraft für das Trenn- bzw. Abscheideelement unter Umgehung der Befestigungsplatte vom Aufnahmeflansch auf das Spannstück übertragen wird. Der in die zentrale Bohrung der Befestigungsplatte ragende Ansatz des Aufnahmeflanschs überträgt nur noch senkrechte Stützkräfte und trägt die Radialdichtung. Da die Radialdichtung in der zylindrischen Bohrung auch bei verhältnismäßig großen Winke!abweichungen noch ausreichend dichtet, bereitet die Abstützung des freien Endes der Mittelspindel in der Bohrung der Elementspinne keine Schwierigkeiten, auch wenn durch die zulässigen Fertigungstoleranzen eine verhältnismäßig große Winkelabweichung der Längsachse des Trenn- bzw. Abscheideelements von der Senkrechten zur Befestigungsplatte bedingt sein sollte.
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In bevorzugter Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß der Aufnahmeflansch über Stege mit einer die Mittelspindel umgebenden Hülse verbunden ist, die gegenüber dem Spannstück abgestützt ist. Dadurch wird die Mittelspindel im Bereich des Aufnanmeflanschs gegenüber diesem zentriert.
Zweckmäßigerweise liegt die Hülse im Abstand zum Aufnahmeflansch im Inneren des Trenn- bzw. Abscheideelements und ist über ein die Mittelspindel umgebendes Distanzrohr am Spannstück abgestützt. Bei dieser schräg nach innen verlaufenden Anordnung der Stege des Aufnahmeflanschs wird erreicht, daß die Stege den Durchflußquer schnitt des Aufnanmeflanschs nicht oder nur sehr wenig einengen. Außerdem wird das Trenn- bzw. Abscheideelement bei der Montage auf der Außenseite der schrägen Stege zentriert.
In einer besonders vorteilhaften Ausfuhrungsform des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Radialdichtung eine O-Ring-Dichtung ist; dadurch wird mit konstruktiv sehr einfachen Mitteln eine leicht zu montierende und auch bei verhältnismäßig großen Winkelabweichungen bzw. Winkelbewegungen wirksame Dichtung erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
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Fig. 1 einen stark vereinfachten Längsschnitt durch einen Filterwasserabscheider, wobei nur ein einzelnes Trennelement oder Abscheideelement dargestellt ist, während das Gehäuse nur mit strichpunktierten Linien angedeutet ist, und
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Fig· 2 einen vergrößerten Längsschnitt entsprechend der Fig. 1 im Bereich des Aufnahmeflanschs des Trenn- bzw. Abscheideelements.
Das in Fig. 1 im Längsschnitt nur angedeutete, hohlzylindrische Trenn- bzw. Abscheideelement 1 eines Filterwasserabscheiders für Kraftstoff ist zwisrchen einem Aufnahmeflansch 2 am einen Ende und einem Flansch 3 a™ anderen Ende eingespannt. Eine Mittelspindel k mit einer Mutter 5 überträgt eine Zugkraft zwischen dem Flansch 3 und einem beispielsweise bügeiförmigen Spannstück 6, das mit einer Befestigungsplatte 7 verbunden ist, die ein Gehäuse 8 des Filterwasserabscheiders in eine Zuflußkammer 9 und eine Hauptkammer 10 unterteilt.
Der Aufnahmeflansch 2 ist mit einem axialen Ansatz 11 einstückig ausgeführt, der in eine von mehreren zylindrischen Bohrungen 12 der Befestigungsplatte 7 mit Spiel ragt und dort durch eine 0-Ring-Dichtung 13 abgedichtet ist. Die äußere Stirnseite des Aufnahmeflanschs 2 liegt im Abstand zur Befestigungsplatte 7. Der Ansatz 11 weist eine zentrale Durchflußbohrung 14 für den Kraftstoff auf, der das Trenn- bzw. Abscheideelement 1 durchströmt.
Vom Aufnahmeflansch 2 bzw. von dessen Ansatz 11 verlaufen mehrere, beispielsweise drei radiale Stege 15 schräg nach innen zu einer im Inneren des Trenn- bzw. Abscheideelements 1 axial im Abstand zum Aufnahmeflansch 2 liegenden Hülse 16, die die Mittelspindel k axial verschiebbar uragibt. Die Hülse 16 stützt sich über ein Distanzrohr 17 am Spannstück 6 ab, in das die Mittelspindel h eingeschraubt ist·
Venn die Mutter 5 gegen den Flansch 3 angezogen wird, wird
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- sr-
die axiale Verspannungskraft für das Trenn- bzw. Absehe idee lern ent 1 über die Mittelspindel k, das Spannstück 6, das Distanzrohr 17t die Hülse 16, die Stege 15 und den Aufnahmeflansch 2 übertragen. ,·-.-·' ·-"'■■·■
Das über die Mutter 5 hinausgehende freie Ende der Mittelspindel k ist in einer Bohrung 18 einer in Fig. 1 als Platte angedeuteten, sogenannten Elementspinne 19 aufgenommen, die im Gehäuse 8 befestigt ist. Das Trenn- bzw. Abscheideelement 1 wird daher an seinem einen Ende in der Bohrung 18 und an seinem anderen Ende in der Bohrung 12 getragen.
Abweichend von dem vereinfachten Beispiel nach Fig. 1 sind in einem Filterwasserabscheider üblicherweise mehrere Trennelemente, die von innen nach außen durchströmt werden, und mehrere Abscheideelemente angeordnet, die von außen nach innen durchströmt werden.
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Claims (2)

  1. 5621
    Faudi Feinbau GmbH, 6370 Oberursel
    Vorrichtung zur Befestigung eines Trenn- bzw. Abscheideelements in einem Filterwasserabscheider
    Patentansprüche :
    Vorrichtung zur Befestigung eines Trenn- bzw. Abscheideelements in einem Filterwasserabscheider, der eine mit zylindrischen Bohrungen versehene Befestigungsplatte zur Aufnahme der stirnseitigen Aufnahmeflansche an einem Ende der Trenn- bzw. Abscheideelemente aufweist, mit einer den Aufnahmeflansch gegenüber der Befestigungsplatte abdichtenden Dichtung und jeweils einer die beiden Enden der Trennbzw. Abscheideelemente gegeneinander verspannenden Mittelspindel, die durch die Bohrung in der Befestigungsplatte reicht und mit einem an der Befestigungsplatte axial anliegenden Spannstück verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeflansch (2) einen mit Spiel in die Bohrung (12) der Befestigungsplatte (7) ragenden und gegenüber dieser durch eine Radialdichtung (13) abgedichteten Ansatz (11) aufweist, daß der Aufnahmeflansch (2) axial am Spannstück (6) abgestützt ist, und daß der
    130062/0392
    ORIGINAL INSPECTED
    Aufnahme f lana eh. (2) in axialem Abstand zu der Befestigungsplatte (7) angeordnet ist,
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeflansch (2) über Stege (15) mit einer die Mittelspindel {h) umgebenden Hülse (16) verbunden ist, die gegenüber dem Spannstück (6) abgestützt ist.
    3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) im Abstand zum Aufnahmeflansch (2) im Inneren des Trenn- bzw. Abscheideelements (i) liegt und über ein die Mittelspindel (k) umgebendes Distanzrohr (17) am Spannstück (6) abgestützt ist.
    k, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialdichtung eine O-Ring-Dichtung (I3) ist.
    130062/0392
DE3024106A 1980-06-27 1980-06-27 Befestigungsvorrichtung für Trenn- bzw Abscheideelemente in einem Filter/Wasserabscheider Expired DE3024106C2 (de)

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