DE3509917A1

DE3509917A1 - Zusammenbau von vereinigten teilen

Info

Publication number: DE3509917A1
Application number: DE19853509917
Authority: DE
Inventors: Michael Frederick Llantrisant Pontyclun Smart
Original assignee: FRAM IND UK Ltd
Current assignee: FRAM IND UK Ltd
Priority date: 1984-03-20
Filing date: 1985-03-19
Publication date: 1985-10-03
Also published as: JPS60234117A; ES293314U; US4617118A; GB8407220D0; ES293314Y

Description

Die Erfindung betrifft Zusammenbauten von vereingten Teilen, und sie betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich einen mittels Schraubengewinde ausgeführten Zusammenbau einer Filterpatrone oder eines Filters und einer Coalescerpatrone an einem Montage- bzw. Verbindungsteil.

Bei großen Filter/Separator-Installationen, die Schwingungen unterworfen sind/ beispielsweise bei Anwendungen in der Marine bzw. auf Schiffen und bei mobilen und stationären Installationen, die ebenfalls Schwingungen unterworfen sind, wurde vorgeschlagen, austauschbare Brennstoffilterpatronen oder Schmierölfilterpatronen mittels Schraubengewinde an
Montage- und Verbindungsteilen zu montieren, die innerhalb einer zylindrischen Umhüllung vorgesehen sind, so daß Arbeitsmittel radial nach innen oder radial nach außen durch ein

POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 50175-809 · BANKKONTO: DEUTSCHE BANK A.G. MÖNCHEN, LEOPOLDSTR. 71. KONTO-NR. 60/35 794

allgemein zylindrisches Filterelement strömen kann, dessen Inneres und dessen Äußeres gegenseitig abgedichtet sind gegen eine Arbeitsmittelströmung mit der Ausnahme einer solchen Strömung durch das Filterelement selbst. Bei einer solchen Installation ist es wichtig, zu gewährleisten, daß Schwingungen nicht zu einem Lösen der Filterpatrone an ihrer Schraubengewindebasis führt, da ein solches Lösen dazu führen kann, daß die Dichtung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Filterelementes durch einen Arbeitsmittelstrom umgangen werden kann, der nicht durch das Filterelement selbst fließt. Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein solches Lösen zu verhindern, und zwar selbst in denjenigen Fällen, in denen ein Montagezapfen mit Schraubengewinde aus verhältnismäßig weichem Material wie beispielsweise aus geformtem Kunststoff gebildet ist.

Gemäß der Erfindung ist ein Zusammenbau von vereinigten Teilen geschaffen, mit einem Montageteil und einem montierbaren Teil, wobei die Teile komplementäre Mittel oder Einrichtungen aufweisen, um sie durch relative Drehung der Teile zu vereinigen. Erfindungsgemäß ist einer der Teile mit wenigstens einem federnd auslenkbaren Anordnungsglied versehen, welches mit einer Anordnungsbahn des anderen Teiles in Eingriff bringbar ist, um einer relativen Drehung zwischen den beiden Teilen zu widerstehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung trägt der zweite montierbare Teil das Anordnungsglied, und der Montageteil trägt die Anordnungsbahn, die sich bogenförmig rund um den Montageteil und konzentrisch zu einem Schraubengewindeteil des montierbaren Teiles erstreckt, so daß beim Zusammenschrauben das Anordnungsgiied sich zunehmend in Eingriff mit der Anordnungsbahn bewegt.

Die Anordnungsbahn kann derart angeordnet sein, daß sie sich in axialer Richtung erstreckt, so daß beträchtlicher Eingriff zwischen dem Anordnungsglied und der Anordnungsbahn aufrecht

erhalten ist über einen Bereich relativer axialer Stellungen der beiden Teile. Die Anordnungsbahn kann jedoch auch so angeordnet sein, daß sie sich radial erstreckt, so daß Eingriff durch axiale Bewegung des Anordnungsteiles erfolgt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Figur 1 ist eine schaubildliche Teilschnittansicht eines Montageteiles·

Figur 2 ist eine schaubildliche Teilschnittansicht eines montierbaren Teiles in Form einer Filterpatrone für ein Fluid.

Figur 3 ist eine Teilschnittansicht eines Zusammenbaus aus den Teilen gemäß den Figuren 1 und 2.

Figur 4 ist eine der Figur 1 analoge Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

Figur 5 ist eine der Figur 2 analoge Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Figur 1 umfaßt der Montageteil einen allgemein kreisförmigen Flansch 1 mit einem sich nach oben erstreckenden allgemein zylindrischen Zapfen 2, der mit einem Schraubengewinde 3 an seiner Außenfläche versehen ist. Der Flansch 1 ist mit einer bahnförmigen Verzahnung 4 versehen mit angenähert symmetrischen sägezahnförmigen Zähnen. Der Montageteil 1 ist aus Kunststoffmaterial geformt und er ist mit einem nach oben gerichteten engen Abschnitt 5 versehen für Dichtungseingriff mit einer Kautschukdichtung 23, die nachstehend noch erläutert wird. Der Montageteil 1 weist weiterhin eine konzentrische axiale Bohrung 6 zur Aufnahme eines Montagebolzens auf. Die Bohrung 6 ist von einer Mehrzahl von Durchgängen 7 umgeben/ die vorgesehen sind für Arbeitsmittelströmung zum Inneren eines an dem Montageteil

1 montierten Filterelementes.

Gemäß Figur 2 ist ein Filterelement für Montage an dem Montageteil 1 gemäß Figur 1 vorgesehen, und es weist eine geformte, allgemein ringförmige Endkappe 11 auf. Innerhalb einer oberen ringförmigen Ausnehmung 12 der Endkappe 11 ist das ringförmige und untere Ende eines allgemein zylindrischen Filterelementes

14 durch eine Dichtungsmasse bei 13 abgedichtet. Das Innere des Filterelementes 14 ist mit einer inneren metallenen Traghülse

15 versehen, die eine große Anzahl von Löchern 16 aufweist, durch welche hindurch Arbeitsmittelströmung ungehindert stattfinden kann. Die Außenfläche des Filterelementes 14 ist in ähnlicher Weise mit einem begrenzenden Metallgitter oder Metallsieb versehen für die Aufnahme von Filtermaterial 18. Dieses Material kann Filz mit kleinen Porenöffnungen oder gefaltetes Papier oder eine Kombination aus Filz und Papier sein für den Zweck des Filterns und/oder des Coaleszierens.

Das untere Ende der geformten Endkappe 11 ist mit einem sich nach unten erstreckenden ringförmigen Rand 19 versehen, der aus ähnlichem Kunststoffmaterial wie der Montageteil 1 geformt und mit einem inneren Schraubengewinde 20 versehen ist, welches zu dem Schraubengewinde 3 des Montageteiles 1 gemäß Figur 1 komplementär ist. Zusätzlich sind radial auswärts des Randes 19 diametral gegenüberliegend angeordnet und sich nach unten erstreckend, jedoch in Umfangsrichtung biegbar oder ablenkbar Anordnungsglieder 21 vorgesehen. Das untere Ende 22 jedes Anordnungsgliedes 21 ist mit einer Gestalt versehen, die dazu geeignet ist, mit der sägezahnförmigen Verzahnung der Anordnungsbahn 4 in Eingriff zu treten, wenn das Filterelement 14 auf den Montageteil 1 aufgeschraubt wird derart, daß die obere Kante 5 des Montageteiles 1 mit der federnden ringförmigen Kautschukdichtung 23 in Abdichtungseingriff tritt, die in der geformten Endkappe 11 gehalten ist, wie es in Figur 2 dargestellt ist.

Das obere Ende des allgemein zylindrischen Filterelementes 14 ist durch eine weitere nicht dargestellte geformte Endkappe verschlossen, die von irgendeiner zweckentsprechenden Form sein kann, die jedoch, falls es gewünscht wird, typisch eine Sechsecköffnung aufweist zur Aufnahme eines Werkzeuges zum Anziehen des Filterelementes 14 beim Aufschrauben auf den Montageteil 1 mittels eines Werkzeuges, welches nur von dem Ende des Filterelementes her zugänglich ist, und zwar bevor ein Verschlußteil zum Abschließen der Filterkammer angebracht wird.

Aus der Teilschnittansicht der Figur 3 des Zusammenbaus gemäß der Erfindung ist ersichtlich, daß der Montageteil 1 an einer Basisplatte 24 einer Maschine oder dergleichen angebracht ist mittels eines mittleren Montagebolzens 25 derart, daß Zugang durch eine Anzahl von Öffnungen wie beispielsweise die Öffnung 26 zu den unteren Enden der Durchgänge 7 ermöglicht ist,die aus Figur 1 ersichtlich sind. Der Montageteil 1 ist gegen den wirksamen Arbeitsmitteldruck gegen die Platte 24 durch eine ringförmige Dichtung 27 abgedichtet und wird ein Teil der Maschine selbst, während das Filterelement 14 ein austauschbarer Bauteil ist. Der Montageteil 1 ist gewöhnlich am unteren Ende einer allgemein zylindrischen Filterkammer angebracht, zu welcher Zugang erhalten ist von einem gegenüberliegenden Außenende, das seinerseits gewöhnlich durch eine Abschlußplatte mittels Bolzen verschließbar ist. Wenn die Verschlußplatte entfernt ist, kann das Filterelement durch Drehung auf den Montageteil 1 geschraubt werden, bis Eingriff auftritt zwischen der oberen Kante 5 des Montageteiles 1 und der Dichtung 23. Bevor vollständiger Eingriff auftritt, wird merkbarer Widerstand gegen Drehung angetroffen als Folge des vorhergehenden Eingriffs der Enden 22 der Anordnungsglieder 21 mit der Verzahnung bzw. mit den Zähnen der Anordnungsbahn 4, und durch weiteres Drehen um eine gewisse Strecke gegen zunehmenden Widerstand wird gewährleistet, daß Dichtungseingriff zwischen der oberen Kante 5 und der Dichtung 23 hervorgerufen wird, wobei eine beträchtliche Widerstandkraft ausgeübt wird durch den Widerstand der An-

-χ- I

Ordnungsglieder gegen Biegung, was erforderlich ist/ um ein Losdrehen oder Aufschrauben zu ermöglichen. Wenn demgemäß das Filterelement 14 richtig zusammengebaut ist, ist verhindert, daß Schwingungen der Maschine ein unerwünschtes Aufschrauben oder Losdrehen des Filterelementes 14 bewirken, selbst wenn die Gewindeteile 6 und 20 des Filterelementes 14 und/oder des Montageteiles 1 aus verhältnismäßig weichem Kunststoffmaterial gebildet sind. Bei der oben beschriebenen besonderen Ausführungsform der Erfindung bewegt sich das Anordnungsglied 21 oder bewegen sich die Anordnungsglieder 21 beim Aufschrauben des Filterelementes 14 auf den Montageteil in größere Nähe zu der Anordnungsbahn 4, wodurch zunehmend sich erhöhender Widerstand gegen das Zusammenschrauben der Teile 1 und 14 auftritt. Dies ergibt sich daraus, daß die Anordnungsbahn 4 dem sich annähernden Anordnungsglied 21 bzw. den sich annähernden Anordnungsgliedern 21 axial zugewandt ist. Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß das Anordnungsglied der Anordnungsbahn radial zugewandt ist und nicht axial, wie es bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 der Fall ist.

Bei einer solchen abgewandelten Ausführungsform könnte die Anordnungsbahn derart angeordnet werden, daß sie radial nach außen gewandt ist, wobei sie dann rund um eine zylindrische Fläche unter dem Gewindeteil wie zum Beispiel 3 des Montageteiles angeordnet ist, wobei sie dann mit einem oder mehreren radial einwärts vorragenden Anordnungsgliedern in Eingriff bringbar ist. In diesem Fall würde sich der Widerstand gegen relatives Aufdrehen oder Losdrehen der Teile nicht merkbar ändern, wenigstens nicht während des Eingriffes zwischen dem oder den Anordnungsgliedern und der Anordnungsbahn.

Alternativ könnte, wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt, eine Anordnungsbahn 44 derart angeordnet sein, daß sie radial nach innen gewandt ist, wobei gemäß diesen Figuren die Anordnungsbahn 44 an einer inneren zylindrischen Fläche gebildet ist, die von dem Montageteil 41 nach oben steht, so daß Eingriff mit

einem oder mehreren radial nach außen gewandten Anordnungsgliedern 53 des montierbaren Teiles 50 erhalten werden kann. Gemäß Figur 4 weist der Montageteil wiederum einen allgemein kreisförmigen Flansch 41 auf, von dem sich ein allgemein zylindrischer Zapfen 42 nach oben erstreckt, der ein Schraubengewinde 43 auf seiner Außenfläche trägt. Der Montageteil 41 ist wiederum aus Kunststoff geformt und er weist eine obere schmale Dichtkante 45, eine öffnung 46 und Strömungsdurchgänge 47 auf ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Figur Die Anordnungsbahn 44 ist jedoch nunmehr an der Innenfläche eines sich nach oben erstreckenden zylindrischen Teiles 48 gebildet.

Das montierbare Filterelement 54 gemäß Figur 5 ist dem Filterelement 14 gemäß Figur 2 im wesentlichen identisch, und es ist bei 55 in der geformten unteren Montagekappe 50 abgedichtet, wobei ein sich nach unten erstreckender ringförmiger Rand 51 vorgesehen ist, der mit einem inneren Schraubengewinde 52 versehen ist, welches zu dem Außengewinde 43 des Montageteiles gemäß Figur 4 komplementär ist. Bei dieser Ausführungsform sind zwei diametral gegenüberliegend angeordnete auslenkbare oder biegbare Anordnungsglieder 53 vorgesehen, die von dem Rand radial nach außen weisen und deren Länge derart ist, daß zwangsläufiger Eingriff mit den Zähnen der Anordnungsbahn 44 während der letzten Umdrehung oder der letzten Umdrehungen ermöglicht ist, mittels denen das Filterelement 54 mit dem Montageteil 41 durch Eingriff zwischen den Gewinden 52 und 43 verschraubt wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß Eingriff zwischen den Anordnungsgliedern 53 und der sägezahnförmigen Anordnungsbahn 44 auftritt, bevor vollständiger Dichtungseingriff (Eingriff zwischen den Teilen 55 und 45) der beiden Teile 41 und 50, erhalten ist.

Es ist zu verstehen, daß die zuvor beschriebenen Auführungsformen derart abgewandelt werden können, daß die Anordnungsbahn

an dem montierbaren Teil, und das Anordnungsglied oder die Anordnungsglieder an dem Montageteil gebildet sind. Bei jeder dieser Ausführungsformen können selbstverständlich zwei in zweckentsprechendem Abstand voneinander vorgesehene Anordnungsglieder vorgesehen sein, deren jedes mit der Anordnungsbahn in Eingriff treten kann.

Das Anordnungsglied oder die Anordnungsglieder werden erfindungsgemäß ausreichend steif oder starr gemacht derart, daß ein Lösen des montierbaren Teiles an dem Montageteil als Folge von Schwingungen beim Betrieb verhindert ist.

Claims

Patentan Sprüche

1. Zusammenbau von vereinigten Teilen, mit einem Montageteil (1 bzw. 41) und einem montierbaren Teil (11 bzw. 51), wobei die Teile komplementäre Einrichtungen (3 und 20 bzw. 43 und 52) aufweisen, die betätigbar sind, um die Teile durch relative Drehung von ihnen zu vereinigen, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Teile mit wenigstens einem federnd auslenkbaren Anordnungsglied (21 bzw. 53) versehen ist, welches mit einer Anordnungsbahn (4 bzw. 44) des anderen Teiles in Eingriff bringbar ist, um relativer Drehung zwischen den Teilen zu widerstehen.

2. Zusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungsbahn (4 bzw. 44) mit einer Oberflächen-

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verzahnung versehen ist, mit welcher das Anordnungsglied {21 bzw. 53) in Eingriff bringbar ist.

3. Zusammenbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Anordnungsglied (53) sich für Eingriff mit der Anordnungsbahn (44) in radialer Richtung erstreckt.

4. Zusammenbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Anordnungsglied (21) sich für Eingriff mit der Anordnungsbahn (4) in axialer Richtung erstreckt.

5. Zusammenbau nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anordnungsglied (21 bzw. 53) von dem montierbaren Teil (11) bzw. (51), und die Anordnungsbahn (4 bzw. 44) von dem Montageteil (1 bzw. 41) getragen ist.

6. Zusammenbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungsbahn (4 bzw. 44) mit einer Mehrzahl von Zähnen versehen ist, mit denen das Anordnungsglied (21 bzw. 53) in Eingriff bringbar ist.

7. Zusammenbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die komplementären Einrichtungen an den Teilen gebildete einheitliche Schraubengewinde (3 und 20 bzw. 43 und 52) aufweisen.

8. Zusammenbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der montierbare Teil (11 bzw. 50) ein Kunststofformstück aufweist.

9. Zusammenbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der montierbare Teil (11 bzw. 51) ein Teil eines Filter und/oder eines Coalescers, und der Montageteil (1 bzw. 41) eine Basis ist, die Arbeitsmittelströmungsdurchgänge (7 bzw. 47) aufweist, die auch von ihr ausgehen.