DE3526746A1

DE3526746A1 - Sicherheitsfilter fuer stempel oder schreitwerke

Info

Publication number: DE3526746A1
Application number: DE19853526746
Authority: DE
Inventors: Dieter Friedrichs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1985-07-26
Publication date: 1987-01-29
Anticipated expiration: 2005-07-27
Also published as: DE3526746C2

Description

Die Erfindung geht aus von einem Sicherheitsfilter für hydraulisch betriebene Stempel oder Schreitwerke mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, einem an das Gehäuse anschraubbaren Boden, einem zylindrischen Filtereinsatz, der konzentrisch zur Gehäuseachse zwischen der Decke des Gehäuses und dem Boden leicht auswechselbar angeordnet ist und der an einem Ende mit einem zentrierenden Stützring und an seinem anderen Ende mit einer den Innenraum des zylindrischen Filtereinsatzes absperrenden Stützkappe versehen ist.

Derartige Sicherheitsfilter werden im Untertagebergbau an Stempeln oder Schreitwerken verwendet, die den Berg über dem Streb abstützen. Die Schreitwerke drücken den Kohlehobel an die Front und werden durch Hydraulikzylinder auf- und zugefahren sowie vorgeschoben. Die Betätigung dieser Stempel und Schreitwerke geschieht durch Hydraulikzylinder. Jedes Schreitwerk ist einzeln steuerbar. Zur Steuerung dient eine Emulsions-Hydraulik mit einem Druck bis 300 bar. Die Steuerungsventile dieser Schreitwerke und Stempel haben sehr kleine Querschnitte, sind meist mit Kugelsitzen versehen und werden durch Stifte betätigt.

Die Hydraulikflüssigkeit für den hydraulischen Ausbau wird sehr sorgfältig gefiltert bis zu einer Filterfeinheit unter 40 µ. Die Filtration der Hydraulikflüssigkeit für die Schreitwerke einer Strecke geschieht an einer zentralen Pumpstation im Vor- und Rücklauf.

Durch den Verschleiß der Hochdruckschläuche, durch Bakterienbefall sowie auch durch zahlreiches Umstecken und Verlängern der Hochdruck-Schläuche während des fortschreitenden Abbaus verschmutzt die Hydraulikflüssigkeit in den Zuleitungen. Darum ist vor jedem Schreitwert bzw. vor jedem hydraulischen Einzelstempel ein Sicherheitsfilter angeordnet. Dieser Sicherheitsfilter ist mit einer Stecktülle und einer Steckmuffe versehen, um ein rasches Anschließen der Hochdruck-Schläuche an den Geräten zu ermöglichen.

Der Sicherheitsfilter ist relativ klein, weil die Hydraulikflüssigkeit diesen Sicherheitsfilter nur in relativ kleinen Mengen und in zeitlich größeren Abständen passiert. Trotz der Kleinheit des Sicherheitsfilters muß dieser sehr robust sein, weil er sehr hohen Drücken ausgesetzt ist.

Bei den bekannten Sicherheitsfiltern dieser Art besteht der Filtereinsatz aus zwei zylindrischen Lochblechen, zwischen denen ein Filtergewebe angeordnet ist. Da die Bohrungen der Lochbleche nicht deckungsgleich sind und das zwischen den Lochblechen befindliche Filtergewebe weitgehend auch von den Lochblechen abgedeckt ist, sind die Strömungsverluste, die durch diesen Filtereinsatz bewirkt werden, relativ hoch und der freie Filterquerschnitt ist relativ klein, so daß diese Filtereinsätze relativ schnell verstopfen. Ein weiterer Nachteil des bekannten Filters besteht darin, daß der Filtereinsatz von innen nach außen durchströmt wird und beim Zusetzen des Filtergewebes sich ein sehr hoher Differenzdruck aufbaut, den allein der äußere Lochblechzylinder aufzunehmen hat. Dies kann zur Folge haben, daß der äußere Lochblechzylinder sich aufbiegt und das Filtergewebe zerstört wird. Bei dem bekannten Filtereinsatz sind die Stützkappe und der Stützring auf die Enden des Filtereinsatzes bzw. auf die Enden des äußeren Lochblechzylinders aufgesteckt. Diese Steckverbindung ist nicht sehr zuverlässig, so daß sowohl die Stützkappe als auch der Stützring unbeabsichtigt vom zylindrischen Filtereinsatz abgezogen und verloren werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sicherheitsfilter der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die Filterung mit geringeren Verlusten erfolgt und der Filtereinsatz höher belastbar ist und der zylindrische Teil des Filtereinsatzes zusammen mit dem Stützring und der Stützkappe eine Einheit bildet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Filtereinsatz ein Spaltfilter ist mit mindestens sechs in gleichen Abständen auf einen Kreis und parallel zur Achse des Filtereinsatzes angeordneten Stützstäben und mindestens einen, die Stützstäbe mit konstanter Steigung umwindenden Draht, der mit den Stützstäben verschweißt ist, und dessen Windungen einen Abstand von kleiner als 0,1 mm voneinander haben und der Stützring und die Stützkappe mit einem Innengewinde versehen sind und auf das von Draht gebildete Außengewinde aufgeschraubt sind.

Die axial verlaufenden Stützstäbe können erhebliche axial wirkende Kräfte aufnehmen, während der die Stützstäbe umwindende Draht hohe radiale Kräfte aufzunehmen vermag. Da bei diesem Spaltfilter das Verhältnis vom freien Querschnitt zum Filterquerschnitt erheblich größer ist als bei dem Filtereinsatz der bekannten Sicherheitsfilter, ist der Durchströmungswiderstand erheblich geringer und die Standzeit erheblich größer. Da die Stützkappe und der Stützring fest und das durch die Drahtwindungen gebildete Gewinde aufgeschraubt werden können, ist eine Gewähr dafür gegeben, daß die Stützkappe und der Stützring nicht unbeabsichtigt vom zylindrischen Teil des Filtereinsatzes abrutschen.

Bei dem bekannten Sicherheitsfilter stützt sich die Stützkappe des Filtereinsatzes gegen ein rohrartiges Teil ab, das konzentrisch im zylindrischen Gehäuse angeordnet ist und außerhalb des Gehäuses eine Stecktülle bildet. In dem innerhalb des Gehäuses befindlichen rohrartigen Teil dieser Stecktülle sind radiale Bohrungen angeordnet, durch die das Filtrat aus dem Gehäuse in die Stecktülle strömt. Um größere Durchtrittsöffnungen zu erzielen und gleichzeitig auch die Stützkappe im Gehäuse zu zentrieren, wird vorgeschlagen, daß die Stützkappe mindestens drei radial vorspringende Ecken aufweist, die den Filtereinsatz innerhalb des zylindrischen Gehäuses zentrieren und zwischen der in Draufsicht polygonen Stützkappe und dem zylindrischen Gehäuse segementförmige Durchlaßöffnungen bilden. Die Ecken der Stützkappe können sich auf eine Ringfläche an der Decke des Gehäuses abstützen. Um den Durchlaßquerschnitt zu vergrößern, kann es zweckmäßig sein, an den Ecken der Stützkappen axial sich erstreckende Vorsprünge anzuordnen, die auf eine ringförmige Stirnfläche des anschraubbaren Bodens oder auf eine Ringfläche der Decke des Gehäuses aufsetzbar sind.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der folgenden Beschreibung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine Längsschnitt-Ansicht des Sicherheitsfilters, wobei in der rechten Hälfte der Filtereinsatz um 180° verdreht eingesetzt ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Stützkopfes und teilweise eine Ansicht nach der Schnittlinie II-II in Fig. 3,

Fig. 3 eine Draufsicht des Stützkopfes,

Fig. 4 eine Ansicht nach der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht des Stützringes,

Fig. 6 eine Längsschnitt-Ansicht und teilweise eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Sicherheitsfilters,

Fig. 7 eine Längsschnitt-Ansicht und teilweise eine Seitenansicht des Filtereinsatzes des Sicherheitsfilters nach Fig. 6,

Fig. 8 eine Draufsicht des Filtereinsatzes und teilweise eine Ansicht nach der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 eine Seitenansicht des Stützkopfes und teilweise eine Längsschnitt-Ansicht,

Fig. 10 eine Draufsicht des Stützkopfes,

Fig. 11 eine Ansicht nach der Schnittlinie XI-XI in Fig. 10.

Der Sicherheitsfilter nach den Fig. 1 bis 5 setzt sich zusammen aus einem Gehäuse 1, einem einschraubbaren Boden 2 und aus einem leicht auswechselbaren Filtereinsatz 3. Der Filtereinsatz 3 ist zylindrisch und an einem Ende mit einem den Innenraum des Filtereinsatzes 3 freilassenden Stützring 5 und am anderen Ende mit einer den Innenraum des Filtereinsatzes 3 absperrenden Stützkappe 6 versehen. Der Filtereinsatz 3 stützt sich je nach Einbau entweder mit dem Stützring 5 oder aber mit der Stützkappe 6 auf dem einschraubbaren Boden 2 ab. Der Boden 2 kann so weit in das Gehäuse 1 hineingedreht werden, daß der Filtereinsatz 3 mit Stützring 5 und Stützkappe 6 von axialen Kräften nicht belastet zwischen der Decke 4 des Gehäuse 1 und dem Boden 2 fixiert ist. Ein Längsspiel des Filtereinsatzes 3 im Gehäuse 1 von etwa 0,4 mm ist zulässig.

Der einschraubbare Boden 2 des Gehäuses 1 ist als Steckmuffe 10 ausgebildet, während die Decke 4 des Gehäuses 1 von einer Einstecktülle 11 gebildet ist, die gemäß Fig. 1 am zylindrischen Gehäuse 1 angeschweißt ist oder gemäß Fig. 6 einstückig mit dem zylindrischen Gehäuse 1 verbunden ist.

Der Filtereinsatz 3 besteht aus acht gleich langen Stützstäben 7, die parallel zur Achse des Filtereinsatzes 3 angeordnet sind und die von mindestens einem Draht 9 umwunden sind. Die Windungen des Drahtes 9 bzw. der Drähte 9 haben einen Abstand von 0,08 bis 0,1 mm voneinander und bilden somit einen Spaltfilter. Der Draht 9 bzw. die Drähte 9 haben einen Durchmesser von etwa 0,8 bis 1 mm und sind an den Berührungspunkten mit den Stützstäben 7 verschweißt. Der Draht 9 bzw. Drähte 9 umwinden die einen Zylindermantel bildenden Stützstäbe 7 mit konstanter Steigung, so daß der Draht 9 bzw. die Drähte 9 auf der Außenseite des Filtereinsatzes 3 ein Außengewinde bilden. Am Stützring 5 und an der Stützkappe 6 ist ein diesem Außengewinde entsprechendes Innengewinde 9 angebracht, so daß der Stützring 5 und die Stützkappe 6 auf den zylindrischen Filtereinsatz 3 aufgeschraubt werden können.

Die Stützkappe 6 des Filtereinsatzes 3 hat gemäß Fig. 3 vier Ecken mit je einem zinnenförmigen Vorsprung 12. Diese vier Vorsprünge 12 setzen je nach Einbau des Filtereinsatzes 3 entweder auf der ringförmigen Decke 4 des Gehäuses 1 (siehe linke Hälfte der Fig. 1) oder auf der ringförmigen Stirnfläche 12 des Bodens 2 auf.

Wird der Sicherheitsfilter gemäß Fig. 1 von unten nach oben, d. h. von der Steckmuffe 10 zur Stecktülle 1 hin durchströmt und der Filtereinsatz 3 ist mit seiner Stützkappe 6 entsprechend der linken Hälfte der Fig. 1 in das Filtergehäuse 1 eingebaut, dann wird der höhere Druck auf der Schmutzseite, d. h. im Innenraum des Filtereinsatzes 3, den Filtereinsatz 3 mit seiner Stützkappe 6 gegen die Gehäusedecke 4 drücken. Die zinnenartigen Vorsprünge 12 setzen auf die Ringfläche 14 der Gehäusedecke 4 auf. Zwischen der Ringfläche 14 und den vier Seiten der Stützkappe 6 sind kreisegmentartige Öffnungen 21, durch welche das Filtrat aus dem zwischen Gehäuse 1 und Filtereinsatz 3 befindlichen Filtratraum in die Tülle 11 strömt.

Günstiger ist es, wenn bei einem Einbau des Filtereinsatzes 3 gemäß der linken Hälfte der Fig. 1 der Sicherheitsfilter von oben nach unten durchströmt wird, so daß der Filtereinsatz 3 von außen nach innen durchströmt wird und sich der Filtratraum im Innenraum des Filtereinsatzes 3 befindet. Die den Innenraum des Filtereinsatzes 3 absperrende Wand 15 ist vom Mittelpunkt der Stützkappe 6 zu den Seiten der Stützkappe 6 hin dachartig geneigt, so daß zwischen dem trichterförmigen Teil der Tülle 11 und der Stützkappe 6 eine günstige Strömungsführung erreicht wird.

Wird der Filtereinsatz 3 - entsprechend der rechten Hälfte der Fig. 1 - um 180° gedreht in das Filtergehäuse 1 eingesetzt, dann wird die günstige Strömungszuführung zwischen der Stützkappe 6 und dem Boden 2 gebildet. Der höhere Druck auf der Schmutzseite drückt in diesem Fall den Filtereinsatz 3 mit dem Stützring 5 gegen die Ringfläche 14 der Gehäusedecke 4.

Der als Steckmuffe 10 ausgebildete aufschraubbare Boden 2 des Gehäuses 1 weist Bohrungen 16 zur Aufnahme eines eine eingesteckte Tülle fixierenden Riegels auf. Bei dieser Ausführungsform ist die Dichtfläche 17 für die in die Steckmuffe 10 einzusteckenden Tülle im Boden 2 des Gehäuses angeordnet. Dies hat zur Folge, daß mit Hilfe des Filtergehäuses 1, 2 auch dann eine dichte Verbindung erreicht werden kann, wenn der Filtereinsatz 3 dem Gehäuse 1 entnommen wird.

Bei der Ausführungsform des Sicherheitsfilters nach den Fig. 6 bis 11 sind die funktionsgleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 5.

Bei dieser Ausführungsform ist die Dichtfläche 17 für die in den Boden 2 des Gehäuses 1 einzusteckende Tülle nicht am Boden 2 angeordnet, sondern am Stützring 5′ des Filtereinsatzes 3. Dieser Stützring 5′ ist mit einer Steckhülse 18 versehen, deren Innenfläche die Dichtfläche 17 bildet. Ferner ist der Stützring 5′ an seinem Umfang mit einer Nut zur Aufnahme eines Dichtringes 19 versehen. Der Dichtring 19 dichtet den Stützring 5′ gegen das Gehäuse 1 ab. Wird bei diesem Sicherheitsfilter der Filtereinsatz 3 dem Gehäuse 1 entnommen, dann kann das Filtergehäuse 1, 2 keine dichtende Steckverbindung bewirken. Damit ist sichergestellt, daß bei Kontrollen sofort erkennbar ist, ob der Sicherheitsfilter mit einem Filtereinsatz 3 versehen ist oder nicht.

Wie Fig. 8 zeigt, können die Stützstäbe 7 runden Querschnitt haben mit einem Durchmesser von 2 bis 2,5 mm. Die Stützstäbe 7 können aber auch quadratischen, rombenförmigen oder auch linsenförmigen Querschnitt haben, wobei die rechtwinkligen oder spitz zulaufenden Ecken außen liegen und der umlaufende Draht 8 auf diesen Ecken aufgeschweißt ist. Auch der umlaufende Draht 8 kann einen runden Querschnitt haben. Filtertechnisch und schweißtechnisch ist es vorteilhaft, dem Draht 8 einen quadratischen, rautenförmigen oder linsenförmigen Querschnitt zu geben und mit einer Kante mit den Stützstäben 7 zu verschweißen.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Boden
3 Filtereinsatz
4 Decke
5 Stützring
6 Stützkappe
7 Stützstäbe
8 Draht
9 Innengewinde
10 Steckmuffe
11 Stecktülle
12 Vorsprung
13 Stirnfläche
14 Ringfläche
15 Wand
16 Bohrungen
17 Dichtfläche
18 Steckhülse
19 Dichtring
20 Ecke
21 Durchlaßöffnung

Claims

1. Sicherheitsfilter für hydraulisch betriebene Stempel oder Schreitwerke, mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse (1), einem an das Gehäuse (1) anschraubbaren Boden (2), einem zylindrischen Filtereinsatz (3), der konzentrisch zur Gehäuseachse zwischen der Decke (4) des Gehäuses (1) und dem Boden (2) leicht auswechselbar angeordnet ist und der an einem Ende mit einem zentrierenden Stützring (5) und an seinem anderen Ende mit einer den Innenraum des zylindrischen Filtereinsatzes (3) absperrenden Stützkappe (6) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (3) ein Spaltfilter ist mit mindestens sechs in gleichen Abständen auf einem Kreis parallel zur Achse des Filtereinsatzes (3) angeordneten Stützstäben (7) und mindestens einem die Stützstäbe (7) mit konstanter Steigung umwindenden Draht (8), der mit den Stützstäben (7) verschweißt ist und dessen Windungen einen Abstand von kleiner als 0,1 mm voneinander haben, und der Stützring (5) und die Stützkappe (6) mit einem Innengewinde (9) versehen sind und auf das von Draht (8) gebildete Außengewinde aufgeschraubt sind.

2. Sicherheitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkappe (6) mindestens drei radial vorspringende Ecken (20) aufweist, die den Filtereinsatz (3) innerhalb des zylindrischen Gehäuses (1) zentrieren und auf eine ringförmige Fläche (13 und 14) am Boden (2) oder am Gehäuse (1) aufsetzbar sind und zwischen der in Draufsicht polygonen Stützkappe (6) und dem zylindrischen Gehäuse (1) kreissegmentförmige Durchlaßöffnungen (21) gebildet sind.

3. Sicherheitsfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ecken (20) axial sich erstreckende Vorsprünge (12) angeordnet sind, die auf eine ringförmige Stirnfläche (13) des Bodens (2) oder auf eine Ringfläche (14) der Decke (4) des Gehäuses (1) aufsetzbar sind.

4. Sicherheitsfilter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkappe (6) in Draufsicht quadratisch ist und die vier Ecken (20) mit Vorsprüngen (12) versehen sind.

5. Sicherheitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei einem von außen nach innen durchströmten Filtereinsatz (3) die Außenseite (15) der Stützkappe (6) vom Mittelpunkt zu den Seiten der Stützkappe (6) dachartig um 20° bis 40° geneigt ist und der Mittelpunkt die Vorsprünge (12) überragt und der Übergangsbereich vom Gehäuse (1) in die Steckhülle (11) trichterartig ausgebildet ist.

6. Sicherheitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem am Gehäuse (1) konzentrisch zur Gehäuseachse eine Stecktülle (11) angebracht ist und der anschraubbare Boden (2) als Steckmuffe (10′) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (17) für die Steckmuffe (10′) an einer einstückig mit dem Stützring (5′) verbundenen Steckhülse (18) angeordnet ist und am Umfang des Stützringes (5′) ein gegen das Gehäuse (1) abdichtender Dichtring (19) angeordnet ist.

7. Sicherheitsfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckhülle (11) einstückig mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.

8. Sicherheitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß um die Stützstäbe (7) des Filtereinsatzes (3) drei zueinander parallele Drähte (8) gewunden sind.

9. Sicherheitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Drahtes (8) oder der Drähte (8) rund ist und der Durchmesser etwa 0,8 mm beträgt.

10. Sicherheitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (8) einen quadratischen Querschnitt hat und mit einer Kante die Stützstäbe (7) berührt und mit ihnen verschweißt ist.