DE60200555T2

DE60200555T2 - Filter

Info

Publication number: DE60200555T2
Application number: DE60200555T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Houghton-le-Spring Merrie; Richard Lawrence Chester-le-Street Taggart
Original assignee: Walker Filtration Ltd
Current assignee: Walker Filtration Ltd
Priority date: 2001-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2022-01-11
Also published as: DE60200555D1; US20030062301A1; ATE268208T1; EP1222951A1; EP1222951B1; GB0100647D0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Filtereinheiten, die in Pumpen, Kompressoren und dergleichen eingebaut sein können, oder als separate. Einheiten zur Installation in Fluidströmungsleitungen bereitgestellt werden können.
Filtereinheiten beinhalten üblicherweise Kartuschen, die im Strömungsweg eines zu überwachenden Fluids angeordnet sind, so dass das Fluid durch diese hindurch strömt, wobei die Kartuschen in einem zugehörigen Gehäuse angeordnet sind.
Filterkartuschen müssen regelmäßig gereinigt oder ausgetauscht werden, und um auf die Kartusche zugreifen zu können, um sie zu entfernen, ist es normalerweise zuerst erforderlich, einen Deckel oder eine ähnliche Komponente vom Gehäuse zu entfernen und dann die Kartusche aus dem Gehäuse herauszunehmen.
Ein solcher Vorgang kann arbeitsintensiv und zeitintensiv sein, wobei häufig spezielle Werkzeuge zum Entfernen des Deckels benötigt werden.
In der EPA 0956 892A1 ist z.B. vorgeschlagen worden, diese Probleme zu lösen, indem eine Filtereinheit bereitgestellt wird, in der die Filterkartusche auf einem abnehmbaren Deckel für das Gehäuse befestigt ist, wodurch die Kartusche und der Deckel eine einzige Einheit umfassen, so dass das Entfernen des Deckels vom Gehäuse ein Herausnehmen der Kartusche aus diesem mit sich bringt.
Der Deckel kann auf verschiedene Arten am Gehäuse befestigt sein, wie z.B. durch Schrauben oder eine Bajonett-Verbindung.
Es ist in jedem Fall wichtig, dass der Deckel dichtend in die zugehörige Öffnung im Gehäuse eingepasst ist, um ein Lecken zu vermeiden. Die Außenfläche des Deckels und die entsprechende Innenfläche des Gehäuses muss daher genau gearbeitet sein, um ein leckdichtes Zusammenwirken zwischen diesen sicherzustellen.
Die Gehäuse sind herkömmlicherweise Metallgussteile und das anschließende Einarbeiten von Schraubgewinden, Bajonettfassungen und dergleichen in die Gus steile kann an sich eine sehr zeit- und arbeitsintensive Aufgabe sein, was die Kosten der Vorrichtung wesentlich erhöht.
Es wäre wünschenswert, eine Filtereinheit mit einer abnehmbaren Kartusche/Abdeckung bereitzustellen, bei der das Gehäuse nicht so genau bearbeitet werden muss wie es bisher notwendig war.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Filtereinheit bereitgestellt, die ein Gehäuse, bei dem durch eine Wand eine Öffnung ausgebildet ist, einen ringförmigen Einsatz aus einem Kunststoffmaterial, der in der Öffnung angeordnet ist, um einen abdichtenden Kontakt mit den Begrenzungswänden der Öffnung auszubilden, ein Verschlusselement, das im ringförmigen Einsatz abnehmbar montiert ist, um abdichtend in diesen einzugreifen, und eine Filterkartusche umfasst, die auf dem Verschlusselement befestigt ist, um sich in das Gehäuse zu erstrecken, wobei das Verschlusselement und die Filterkartusche als eine Einheit auf dem Gehäuse angeordnet und von diesem entfernt werden können.
Es versteht sich daher, dass bei einer solchen Anordnung nur die Öffnung, die den Einsatz darin aufnimmt, genauer gesagt die Dicke der Gehäusewand, in der die Öffnung ausgebildet ist, und der Durchmesser der Öffnung selbst, am Gehäuse genau bearbeitet werden muss. Sämtliche anderen Bearbeitungsvorgänge, um eine leckdichte Befestigung der Kartusche im Gehäuse sicherzustellen, können am ringförmigen Einsatz und am Verschlusselement durchgeführt werden, die beide bequem aus einem Kunststoffmaterial wie Polybutylenterephthalat (PBT) spritzgegossen sind.
Der ringförmige Einsatz kann durch Druck-Schnapppassung in die Öffnung eingebracht sein und kann einen ringförmigen Dichtungsring tragen, der zwischen dem Einsatz und dem Gehäuse wirkt.
Vorzugsweise umfasst die abnehmbare Verbindung zwischen dem Abdeckelement und dem ringförmigen Einsatz eine Bajonett-artige Druck-Dreh-Verbindung, die mit vorstehenden Schultern, die innen auf dem ringfömigen Einsatz und außen auf dem Abdeckelement ausgebildet sind, zusammenwirkt, wobei das Abdeckelement einen ringförmigen Dichtungsring trägt, der zwischen dem Abdeckelement und dem ringförmigen Einsatz wirkt.
Die Schultern auf dem Einsatz und dem Abdeckelement können mit zusammenwirkenden Mitteln, wie z.B. Nasen und Vertiefungen, versehen sein, um das Abdeckelement in seiner vollständig eingeführten Position auf dem Einsatz zu halten.
Lediglich als Beispiel wird nun eine Ausführungsform der Erfindung detaillierter mit Verweis auf die begleitenden Abbildungen beschrieben, worin:
1 ein Längsschnitt durch eine Filtereinheit gemäß der Erfindung ist;
2 eine Ansicht in Einzelteilen ist, die ein Abdeckelement, einen ringförmigen Einsatz und Bestandteile einer Kartusche und ein Gehäuse einer Filtereinheit gemäß der Erfindung zeigt;
3 ein vertikaler Schnitt durch einen ringfömigen Einsatz einer Filtereinheit gemäß der Erfindung ist; und
4 eine Seitenansicht eines Abdeckelements einer Filtereinheit gemäß der. Erfindung ist.
Die Filtereinheit der Erfindung kann in eine Pumpe, wie z.B. eine Vakuumpumpe, oder einen Kompressor eingebaut sein oder eine eigenständige Einheit darstellen, die in eine Fluidströmungs-Druckleitung integriert wird, und kann dazu verwendet werden, komprimierte Gase wie z.B. Luft oder Flüssigkeiten wie Öl zu filtern. Das Prinzip der Erfindung bleibt bei sämtlichen Anwendungen der Einheit dasselbe.
Bezugnehmend auf die Abbildungen umfasst die veranschaulichte Einheit ein im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichnetes Gussgehäuse, wobei in eine Endwand 4 davon, eine kreisförmige Öffnung 6 genau eingearbeitet ist, wobei die Dicke der Wand 4, die die Öffnung 6 begrenzt, ebenfalls exakt bemessen ist.
Ein ringförmiger Einsatz 8 aus spritzgegossenem Kunststoff wie PBT bildet eine Druck-Schnapppassung in die Öffnung 6 aus, um abdichtend in diese zu passen.
Genauer gesagt schließt der ringförmige Einsatz 8 vier den Umfang entlang beabstandete elastische Nasen 10 ein, die sich von diesem nach hinten erstrecken, wobei jeder Nase 10 eine aufrechte, nach vorne gerichtete Lippe 12 darauf definiert.
Eine gegenüberliegende aufrechte, nach hinten gerichtete Lippe 14 ist außen auf dem Einsatz 8 angrenzend an den vorderen Teil der Außenfläche davon ausgebildet, um diesen zu umgeben, wobei der Abstand zwischen den Lippen 12, 14 der Dicke der Endwand 4 des Gehäuses 2, die die Öffnung begrenzt, entspricht.
Die Außenfläche des Einsatzes 8 weist eine Vertiefung auf, um darin einen Dichtungsring 16 aufzunehmen, wobei die Anordnung so erfolgt, dass der Einsatz 8 durch Druck-Schnapppassung in die Öffnung 6 eingebracht wird, die Lippen 12 der Nasen 10 hinter der Rückfläche der Wand 4 einschnappen, wenn die Lippe 14 an die Vorderfläche der Wand 4 anstößt, und der Ring 16 zwischen dem Einsatz 8 und der Öffnung 6 abdichtet.
Ein Ausschnitt 18 in der Wand 4 des Gehäuses 2 nimmt darin einen entsprechenden auf dem Einsatz 8 ausgebildeten radialen Vorsprung 20 auf, um den Einsatz 8 dadurch durch Drehen in Bezug auf das Gehäuse anzuordnen, und um ein Drehen desselben nach dem Einführen des Einsatzes 8 in die Öffnung 6 zu verhindern.
Drei sich den Umfang entlang erstreckende, gleichmäßig beabstandete Schultern 22 sind auf der Innenfläche des Einsatzes 8 bereitgestellt, wie in 3 am besten ersichtlich ist, wobei – aus Gründen, die noch ersichtlich werden – jedes Ende jeder Schulter 22 wie dargestellt abgeschrägt ist und jede Schulter eine an ein Ende davon angrenzende Vertiefung 24 umfasst.
Die Filtereinheit schließt weiters ein in Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 26 gekennzeichnetes Abdeckelement ein, das aus einem Kunststoffmaterial wie PBT spritzgegossen ist. Das Abdeckelement beinhaltet eine ringförmige Seitenwand 28, von der ein Ende durch eine querliegende Endplatte 30 verschlossen ist, wobei sich ein Griffabschnitt 32 diametral zum Abdeckelement 26 erstreckt, wie in 2 am besten ersichtlich ist.
Drei gleichmäßig beabstandete, sich den Umfang entlang erstreckende Schultern 34 sind auf der Außenfläche der Seitenwand 28 ausgebildet, wobei jede Schulter einen Vorsprung 36 darauf aufweist, wie in 4 am besten ersichtlich ist, während die Außenfläche der Seitenwand 28 vertieft ist, um darin einen Dichtungsring 38 aufzunehmen.
Die Konfigurationen des Einsatzes 8, der Schultern 22 darauf, des Abdeckelements 26 und der Schultern 34 darauf sind so gewählt, dass das Abdeckelement 26 eine abdichtende Druck-Dreh-Passung im Einsatz 8 ausbildet. Genauer gesagt ist der Einsatz 8 anfangs so im Abdeckelement 26 angeordnet, dass die Schultern 22, 34 den Umfang entlang nicht fluchten, wobei sie so angeordnet sind, dass die abgeschrägten Oberflächen der Schultern 22, 34 ineinander eingreifen, wenn das Abdeckelement 26 mittels dem Griffabschnitt 32 axial gedrückt und gedreht wird, wobei ein Fortsetzen der Drehung des Abdeckelements 26 das Abdeckelement 26 in den Einsatz 8 eindreht, um eine Fluid-dichte Dichtung zwischen diesen auszubilden, wobei der Dichtungsring 38 gegen die Innenfläche des Einsatzes 8 abdichtet. In der vollständig eingeführten Position des Abdeckelements 26 im Einsatz 8, werden die Vorsprünge 36 auf den Schultern 34 innerhalb der Vertiefungen 24 in den zugehörigen Schultern 22 aufgenommen, um mit diesen zusammenzuwirken, um die geschlossene Position des Abdeckelements 26 aufrechtzuerhalten, bis das anschließende Entfernen durch Drehen des Abdeckelements 26 in die entgegengesetzte Richtung durchgeführt wird. Die Abschrägung der Schultern 22, 34 ist so ausgebildet, dass sie das Entfernen des Abdeckelements 26 aus dem Einsatz 8 im Gegenlauf vorantreibt und unterstützt.
Das Drehen des Abdeckelements 26 kann durch ein geeignetes Werkzeug durchgeführt werden, das in eine zentrale Gewindevertiefung 40, die im Griffabschnitt 32 ausgebildet ist, eingeführt wird, oder auch manuell erfolgen.
Die Filtereinheit wird durch eine zylindrische Kartusche 42 vervollständigt, von der ein Ende auf der Unterseite des Abdeckelements 26 befestigt ist, wodurch die Kartusche 42 und das Abdeckelement 26 als eine Einheit betätigt werden können. Die Kartusche 42 kann am Abdeckelement 26 befestigt sein, um permanent mit diesem verbunden zu sein, oder abnehmbar daran angebracht sein, wodurch Ersatzkartuschen 42 auf dasselbe Abdeckelement 26 montiert werden können.
Eine gegenüberliegende Endwand 44 des Gehäuses 2 ist mit einer Öffnung versehen, die so ausgebildet ist, dass darin das andere Ende der Kartusche 42 aufgenommen werden kann, das eine Abschlusskappe 46 mit einem Dichtungsring 48 umfasst und eine abdichtende Druckpassung mit der Öffnung in der Wand 44 ausbildet.
Es versteht sich somit, dass es, wenn ein Entfernen der Kartusche 42 aus dem Gehäuse 2 zum Reinigen oder Austauschen derselben notwendig ist, lediglich erforderlich ist, das Abdeckelement 26 in Bezug auf den Einsatz 8 zu drehen, um das Abdeckelement 26 aus dem Einsatz 8 zu lösen, wodurch das Abdeckelement 26 und die daran befestigte Kartusche 42 als eine Einheit aus dem Gehäuse 2 entfernt werden können.
Dieser Vorgang wird umgedreht, um die Kartusche 42 oder eine Ersatzkartusche 42 im Gehäuse 2 anordnen zu können.
Die Dichtungsringe 38, 48 sind vorteilhafterweise axial angeordnet, so dass die anfängliche Dichtung zwischen Ring 48 und der Öffnung in der Wand 44 vor dem anfänglichen Eingreifen des Dichtungsrings 38 in die Innenfläche des Einsatzes 8 ausgebildet wird.
Die Filtereinheit der Erfindung ist so ausgebildet, dass die zusammenwirkenden Komponenten zum Ermöglichen einer abdichtenden Befestigung der Kartusche 42 im Gehäuse 2 auf den spritzgegossenen Komponenten 8, 26 bereitgestellt sind und am Gehäuse 2 lediglich die Wand 4 und die Öffnung 6 spanabhebend bearbeitet werden müssen, wodurch der Einsatz 8 exakt abdichtend in diese passt.
Natürlich können die zusammenwirkenden Mittel auf dem Einsatz 8 und dem Abdeckelement 26 andere sein, als die beschriebene Druck-Dreh-Anordnung, wie z.B. Schraubgewinde, Bajonettfassungen oder dergleichen.
Weitere Modifikationen und Variationen der beschriebenen und veranschaulichten Anordnungen sind für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich.

Claims

Filtereinheit Folgendes umfassend: ein Gehäuse (2), bei dem durch eine Wand (4) eine Öffnung (6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger Einsatz (8) aus Kunststoffmaterial in der Öffnung angeordnet ist, um einen abdichtenden Kontakt mit der Begrenzungswand der Öffnung (6) auszubilden, ein Verschlusselement (26), das im ringförmigen Einsatz (8) abnehmbar montiert ist, um abdichtend in diesen einzugreifen, sowie eine Filterkartusche (42), die auf dem Verschlusselement (26) befestigt ist, um sich in das Gehäuse (2) zu erstrecken, wobei das Verschlusselement (26) und die Filterkartusche (42) als eine Einheit auf dem Gehäuse (2) angeordnet und von diesem entfernt werden können.
Filtereinheit nach Anspruch 1, worin der ringförmige Einsatz (8) und das Verschlusselement (26) aus einem Kunststoffmaterial wie Polybutylenterephthalat spritzgegossen sind.
Filtereinheit nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der ringförmige Einsatz (8) durch Druck-Schnapppassung in die Öffnung (6) eingebracht ist.
Filtereinheit nach Anspruch 3, worin der ringförmige Einsatz (8) einen ringförmigen Dichtungsring (16) trägt, der zwischen dem Einsatz (8) und dem Gehäuse (2) wirkt.
Filtereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die entfernbare Verbindung zwischen dem Abdeckelement (26) und dem ringförmigen Einsatz (8) eine Bajonettartige Druck-Dreh-Verbindung umfasst, wobei vorstehende zusammenwirkende Schultern (22, 34) innen auf dem ringförmigen Einsatz (8) und außen auf dem Abdeckelement (26) ausgebildet sind, wobei das Abdeckelement (26) einen ringförmigen Dichtungsring (38) trägt, der zwischen dem Abdeckelement (26) und dem ringförmigen Einsatz (8) wirkt.
Filtereinheit nach Anspruch 5, worin die Schultern (22, 34) auf dem Einsatz (8) und auf dem Deckelement (26) mit zusammenwirkenden Mitteln versehen sind, um das Abdeckelement (26) in seiner vollständig eingeführten Position auf dem Einsatz (8) zu halten.
Filtereinheit nach Anspruch 6, worin die zusammenwirkenden Mittel Nasen (36) und Vertiefungen (24) umfassen.