DE68902568T2

DE68902568T2 - In-line-filtereinrichtung fuer druckluft.

Info

Publication number: DE68902568T2
Application number: DE8989105878T
Authority: DE
Inventors: Ltd Maeda
Original assignee: Maeda Shell Service KK; Maeda Ltd
Current assignee: Maeda Shell Service KK; Maeda Ltd
Priority date: 1988-04-05
Filing date: 1989-04-04
Publication date: 1993-02-04
Anticipated expiration: 2009-04-05
Also published as: ES2035404T3; DE68902568D1; EP0337248B1; US4897094A; GR3005634T3; KR890015776A; AU3248089A; EP0337248A1; KR960010372B1; AU606509B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine in-line-Filtervorrichtung, die mit einer Druckluftleitung verbunden ist, und insbesondere auf eine solche inline-Druckluft-Filtervorrichtung, die eine verbesserte bauliche Ausbildung aufweist, welche ein leistungsfähiges Abscheiden von Flüssigkeitspartikeln, wie in Druckluft enthaltenem Wasser- und Öldampf, zuläßt und die in ihrer Konstruktion kompakt ist sowie ihre einfache Wartung ermöglicht.
Zur Zufuhr von Druckluft zu verschiedenen pneumatisch betriebenen Bauteilen, die beispielsweise in unterschiedlichen Betrieben, Atomanlagen und medizinischen Einrichtungen zur Anwendung kommen, verwendete Leitungen werden im allgemeinen mit einer in-line-Filtervorrichtung oder -anordnung zur Abscheidung von in der strömenden Druckluft enthaltenein Wasser- und Öldampf ausgestattet zum Zweck des Schutzes der pneumatischen Bauteile.
Verschiedene Arten solcher in-line-Filtervorrichtungen sind herkömmlicherweise verfügbar gewesen. Beispielsweise offenbart die US-PS Nr. 4 487 618 (David O. Mann) eine als "airline vapor trap" bezeichnete in-line Filtervorrichtung, die imstande ist, mit besonders hoher Leistungsfähigkeit Wasser- und/oder Öldampf aus einer Druckluftleitung zu entfernen.
Im einzelnen umfaßt die in der oben genannten Veröffentlichung offenbarte Luftleitung-Kühlfalle ein erstes Filter mit einer ersten Einlage oder Packung aus Drahtgewebefasern, wie Fasern aus rostfreiem Stahl, und ein zweites Filter mit einer zweiten Einlage oder Packung aus einer absorbierenden Pfropfenkonstruktion, welche beispielsweise Baumwollgewebe umfaßt, und ein hohles Basisteil, das ein umschlossenes Volumen oder einen umschlossenen Raum begrenzt, welches mit dem ersten sowie zweiten Filter in Verbindung steht und mit einer Ablauföffnung versehen ist. In einströmender Druckluft enthaltene Dampf- oder Wasserpartikel werden zu Tröpfchen vereinigt, während die Druckluft durch das erste Filter geführt wird, und die Tröpfchen werden innerhalb des umschlossenen Raumes des hohlen Basisteils eingefangen. Die eingefangenen Tröpfchen werden durch die Ablauföffnung hindurch abgeführt. Auf diese Weise werden Dampf- oder Flüssigkeitspartikel von der Druckluft abgeschieden. Wenn der somit getrocknete Druckluftstrom durch das zweite Filter strömt, wird jeglicher zurückgebliebener Dampf verdampft. Auf diese Weise werden Wasser- und Öldampf sowie Staub und andere Fremdbestandteile leistungsfähig durch die in-line-Kühlfalle oder -Filtervorrichtung entfernt.
Um eine Kondensation (Verflüssigung) eines kleinen Volumens von restlichem Dampf, welcher verdampft worden ist, zu verhindern, ist es erwünscht, die in-line-Filtervorrichtung an einem Ort längs der Druckluftleitung anzuordnen, der relativ nahe an einem mit der Leitung verbundenen pneumatischen Bauteil liegt. Die in-line-Filtervorrichtung der oben beschriebenen Art neigt jedoch dazu, aufgrund einer in seitlicher Richtung beabstandeten Anordnung des ersten und zweiten Filters in Form von zwei unabhängigen, voneinander in der Längsrichtung der Luftleitung getrennten Patronen zu einer vergleichsweise großen Abmessung. Demzufolge macht die Filtervorrichtung zum Einbau einen relativ großen Raum notwendig. Deshalb besteht eine Begrenzung für den Ort der Filtervorrichtung, welcher über die Länge der Leitung gewählt werden kann. Das heißt mit anderen Worten, daß es erwünscht ist, eine in-line-Filtervorrichtung so kompakt wie möglich zu konstruieren. In dieser Hinsicht verbleibt gewisser Raum für eine Verbesserung in der Konstruktion der in-line-Filtervorrichtung der in der oben genannten Veröffentlichung beschriebenen Art.
Bei der in Rede stehenden Filtervorrichtung sollen die Einlagen oder Packungen im ersten und zweiten Filter gereinigt oder gegen neue ausgestauscht werden, wenn die Packungen verschmutzt sind. Insbesondere soll die Packung im zweiten Filter in einem kürzeren Zeitabstand als diejenige im ersten Filter vorzugsweise ausgetauscht werden. Jedoch sind die in seitlicher Richtung beabstandeten ersten und zweiten Filter der in dem oben genannten Schriftstück gezeigten Filteranordnung zwischen einer oberen Haube in Form eines Verteilers und einer unteren Haube in Form des hohlen Basisteils montiert und durch eine Mehrzahl von Schrauben zusammengeklemmt. Wenn die Schrauben zum Ausbau von einer der ersten und zweiten Filterpatronen entfernt werden, wird die gesamte Anordnung auseinandergenommen. Insofern ist es schwierig, lediglich eine der beiden Filterpatronen auszubauen. Damit ist die Wartung der Filteranordnung vergleichsweise beschwerlich.
Ferner sollten die aus der Druckluft abgeschiedenen Tröpfchen wirksam von der Filtervorrichtung abgeführt werden, ohne den Druck der Druckluft abzusenken. Zu diesem Zweck wird in geeigneter Weise ein Ablaufventil, wie es in der Auslegeschrift Nr. 45 - 36182 der geprüften japanischen Patentanmeldung offenbart ist, oder eine andere angemessene Ablaufeinrichtung verwendet. Das in der obigen Schrift offenbarte Ablaufventil wird automatisch in seine geöffnete Stellung zum Abführen von lediglich der aus einer Masse von aufgefangenen Tröpfchen bestehenden Flüssigkeit gebracht, wenn das Flüssigkeitsvolumen einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Jedoch steht die Flüssigkeit immer mit einer gegebenen Menge im Bodenteil des Gehäuses der Filtervorrichtung und neigt dazu, wieder verdampft zu werden, bevor die Flüssigkeit abgeführt wird. Das bedeutet einen niedrigen Abscheidewirkungsgrad der Flüssigkeitspartikel von der Druckluft.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände im Stand der Technik entwickelt. Es ist demzufolge ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte in-line-Filtervorrichtung zu schaffen, die imstande ist, hoch leistungsfähig Flüssigkeitspartikel, wie Wasser und Öldampf, die in durch eine Leitung strömender Druckluft enthalten sind, zu entfernen, und die kompakt oder einfach in ihrer Konstruktion ist sowie einen unabhängigen Ausbau ihrer beiden Filter für ihre einfache Wartung zuläßt.
Ein zweites Ziel der Erfindung ist, eine solche in-line-Filtervorrichtung zu schaffen, in welcher die Wiederverdampfung von aufgefangenen Tröpfchen oder Flüssigkeitspartikeln wirksam verhindert wird, um einen gesteigerten Abscheidewirkungsgrad für die Flüssigkeitspartikel zu ermöglichen.
Das obige erste Ziel kann gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung erreicht werden, welche eine in-line-Filtervorrichtung schafft, die eine erste Filtereinrichtung mit einer ersten Packung, welche imstande ist, in diese durchströmender Druckluft enthaltene Dampf- oder Wasserpartikel zu Tröpfchen zu vereinigen, Auffangeinrichtungen, um die Tröpfchen abzufangen und dadurch die Tröpfchen von der Druckluft abzuscheiden, sowie eine zweite Filtereinrichtung mit einer zweiten Packung, durch welche die durch die erste Filtereinrichtung getretene Druckluft strömt, enthält, wobei die zweite Packung imstande ist, restliche, in der durch die erste Filtereinrichtung getretenen Druckluft verbliebene Flüssigkeitströpfchen zu verdampfen, und die in-line-Filtervorrichtung umfaßt: (a) eine Zwischenhülse mit einem oberen sowie einem unteren offenen Ende und einer Trennwandkonstruktion (b) eine obere, das obere offene Ende der Zwischenhülse verschließende und mit der Zwischenhülse zur Abgrenzung eines oberen Volumens auf der einen von einander entgegengesetzten Seiten der Trennwandkonstruktion zusammenwirkende Haube; (c) eine untere, das untere offene Ende der Zwischenhülse verschließende und mit der Zwischenhülse zur Abgrenzung eines unteren Volumens auf der anderen Seite der Trennwandkonstruktion zusammenwirkende Haube, wobei die erwähnte Zwischenhülse und die obere sowie untere Haube eine Gehäuseanordnung bilden, in welcher das obere und untere Volumen voneinander durch die genannte Trennwandkonstruktion getrennt sind; (d) ein in dem unteren Volumen derart angeordnetes Innenrohr, daß es sich von der Trennwandkonstruktion aus erstreckt und mit der unteren Haube zur Abgrenzung eines Innenraumes sowie eines äußeren Ringraumes, die untereinander durch einen unteren, unterhalb des erwähnten Innenrohrs ausgebildeten Zwischenraum verbunden sind, zusammenwirkt, wobei das untere Volumen mit dem oberen Volumen durch den Innenraum in Verbindung steht, die Zwischenhülse eine Eintrittsöffnung, die mit dem äußeren Ringraum verbunden ist sowie eine eingehende Druckluft empfängt, und eine Austrittsöffnung aufweist, die mit dem oberen Raum verbunden ist und durch welche die Druckluft von der Gehäuseanordnung abgeführt wird, wobei der äußere Ringraum mit der ersten Packung angefüllt ist, um die erste Filtereinrichtung zu bilden; (e) ein poröses, innerhalb des unteren Zwischenraumes als die Auffangeinrichtungen zum Abfangen der Tröpfchen, die während des Durchtritts der Druckluft durch die erste Filtereinrichtung gebildet werden, aufgenommenes Gefüge; und (f) Ablaufeinrichtungen zum Abführen einer Masse der durch das poröse Gefüge abgefangenen Tröpfchen aus der Gehäuseanordnung heraus. Die zweite Packung füllt wenigstens einen Teil des oberen Volumens und bildet insofern die zweite Filtereinrichtung, durch welche die Druckluft, die durch den Innenraum geströmt ist, fließt.
Bei der Filtervorrichtung der vorliegenden Erfindung mit dem oben beschriebenen Aufbau sind die erste und die zweite Filtereinrichtung in dem unteren und oberen Raum angeordnet, welche auf entgegengesetzten Seiten der Trennwandkonstruktion der Zwischenhülse ausgebildet sind. Deshalb kann die Filtervorrichtung als Ganze kompakt gemacht und klein bemessen werden, während zugleich die erste und zweite Filtereinrichtung ausreichend große Strömungsguerschnittsflächen für die Druckluft durch diese hindurch haben können. Das bedeutet, daß die erfindungsgemäße Filtervorrichtung eine kompakte Filteranordnung ist, die zu einer leistungsfähigen Abscheidung von Flüssigkeitspartikeln aus der Druckluft imstande ist.
Ferner können die ersten und zweiten Packungen der ersten und zweiten Filtereinrichtung ohne Schwierigkeiten für einen Austausch oder eine Reinigung unabhängig voneinander ausgebaut werden, indem einfach die zugehörigen unteren und/oder oberen Hauben von der Zwischenhülse abgenommen werden. Dieser Wartungsvorgang kann auf einfache und leistungsfähige Weise bewirkt werden, ohne die Filtervorrichtung von einer zugehörigen Druckluftleitung zu lösen.
Bei einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung hat die eine von der Zwischenhülse und der unteren Haube eine Mehrzahl von radial auswärts sich erstreckenden ersten Kupplungsteilen, die nahe des offenen Endes von dieser so ausgebildet sind, daß die ersten Kupplungsteile voneinander in einer Umfangsrichtung der Gehäuseanordnung beabstandet sind. Die andere von der Zwischenhülse und der unteren Haube hat eine Mehrzahl von radial einwärts sich erstreckenden zweiten Kupplungsteilen, die nahe ihrem offenen Ende so ausgebildet sind, daß die zweiten Kupplungsteile voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet sind. Wenn die Zwischenhülse und die untere Haube zusammengebaut werden, wird das offene Endstück der oben genannten einen aus der Zwischenhülse und der unteren Haube in das offene Endstück der anderen aus der Zwischenhülse und der unteren Haube eingesetzt. Dann werden die ersten und zweiten Kupplungsteile miteinander in Eingriff gebracht, indem die Zwischenhülse und die untere Haube relativ zueinander in einem geeigneten Ausmaß gedreht werden.
Bei einer anderen Ausbildung der Erfindung hat eine von der Zwischenhülse und der oberen Haube eine Mehrzahl von radial auswärts sich erstreckenden ersten Kupplungsteilen, die nahe ihrem offenen Ende so ausgebildet sind, daß die ersten Kupplungsteile voneinander in einer Umfangsrichtung der Gehäuseanordnung beabstandet sind. Die andere aus der Zwischenhülse und der oberen Haube hat eine Mehrzahl von radial einwärts sich erstreckenden zweiten Kupplungsteilen, die nahe ihrem offenen Ende so ausgestaltet sind, daß die zweiten Kupplungsteile in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Wenn die Zwischenhülse und die obere Haube zusammengebaut werden, wird das offene Endstück der einen aus der Zwischenhülse und der oberen Haube in das offene Endstück der anderen aus der Zwischenhülse und der oberen Haube eingesetzt. Dann werden die ersten und zweiten Kupplungsteile miteinander in Eingriff gebracht, indem die Zwischenhülse und die obere Haube mit Bezug zueinander in einem geeigneten Ausmaß gedreht werden.
Die untere Haube kann bevorzugterweise eine größere Tiefe als die obere Haube haben, um den unteren Zwischenraum ohne eine Verminderung der Innen- und Außenräume im unteren Volumen auszubilden.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung umfaßt die Filtervorrichtung ein zweites Innenrohr, das an seinen entgegengesetzten Enden von der inneren Trennwandkonstruktion und der oberen Haube gelagert wird. Dieses zweite, zusätzlich zu dem den Innenraum aufweisenden Innenrohr vorgesehene Innenrohr wird mit der zweiten Packung angefüllt.
Das zweite oben angegebene Ziel kann gemäß einer noch weiteren Ausbildung der Erfindung erreicht werden, wonach die Ablaufeinrichtungen umfassen: eine durch die Bodenwand der unteren Haube hindurch ausgebildete Öffnung; Ablaufflascheneinrichtungen mit einem umschlossenen Raum, der mit dem unteren Zwischenraum in dem unteren Raum durch die Öffnung in Verbindbng steht, um eine aus den Tröpfchen bestehende Flüssigkeit zu empfangen; Einrichtungen, die einen verengten Kanal bestimmen, welcher mit dem unteren Raum sowie dem umschlossenen Raum in den Ablaufflascheneinrichtungen in Verbindung steht derart, daß der verengte Kanal in dem Innenraum des in dem unteren Raum angeordneten Innenrohres offen ist; und eine Ablaufvorrichtung, die in einem unteren Teil des umschlossenen Raumes in den Ablaufflascheneinrichtungen angeordnet ist, um die Flüssigkeit, die in dem umschlossenen Raum vorhanden ist, aus den Ablaufflascheneinrichtungen abzuführen.
Bei den Ablaufeinrichtungen mit dem oben beschriebenen Aufbau können die Tröpfchen, die aus der im unteren Volumen der Gehäuseanordnung strömenden Druckluft abgefangen und abgeschieden werden, leistungsfähig in die Ablaufflascheneinrichtungen durch die in der Bodenwand der unteren Haube ausgebildete Öffnung abgeführt werden, was auf einer Strömung der Luft von dem Bodenraum im unteren Raum in die Ablaufflascheneinrichtungen durch die oben erwähnte Öffnung beruht, welche auf eine Strömung der Luft durch den genannten verengten Kanal von den Ablaufflascheneinrichtungen in den innerhalb des Innenrohres, das im unteren Volumen angeordnet ist, vorhandenen Innenraum zurückzuführen ist. Das bedeutet, daß die Tröpfchen durch den Luftstrom vom Bodenraum in die Ablaufflascheneinrichtungen unter einer Saugwirkung der Luft in den Innenraum durch den verengten Kanal hindurch mitgeführt werden. Demzufolge können die Tröpfchen leistungsfähig in den Ablaufflascheneinrichtungen ohne eine Wiederverdampfung innerhalb des unteren Raumes des Filterhauptteils, in welchem die Tröpfchen abgefangen werden, gesammelt werden. Somit gewährleistet die in Rede stehende Ausbildung der Erfindung eine weiter gesteigerte Leistungsfähigkeit und Stabilität in der Abscheidung der Flüssigkeitspartikel aus der Druckluft.
Die Einrichtungen zur Bestimmung des verengten Kanals können ein Kapillarrohr umfassen, das sich von dem umschlossenen Raum in den Ablaufflascheneinrichtungen in den Innenraum im Innenrohr durch die Öffnung in der Bodenwand der unteren Haube erstreckt. Die Ablaufvorrichtung kann eine automatische Ablaufvorrichtung enthalten, um automatisch die Flüssigkeit abzuführen, wenn eine in dem umschlossenen Raum gespeicherte Flüssigkeitsmenge einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Die obigen und weitere Ziele, die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Kenntnisnahme der folgenden, detaillierten Beschreibung von gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gegeben wird, deutlich. In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 eine Ansicht im Längsschnitt einer Ausführungsform einer in-line-Filtervorrichtung, die für eine Verbindung mit einer Druckluftleitung geeignet ist;
Fig. 2 eine Ansicht im Längsschnitt einer Zwischenhülse der Filtervorrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Zwischenhülse von Fig. 2;
Fig. 4 eine Unteransicht der Zwischenhülse;
Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht eines unteren Gehäuses der Filtervorrichtung von Fig.1;
Fig. 6 eine Unteransicht des unteren Gehäuses von Fig. 5;
Fig. 7 eine Ansicht im Längsschnitt einer oberen Haube der Filtervorrichtung von Fig. 1;
Fig. 8 eine Unteransicht der oberen Haube von Fig. 7;
Fig. 9 eine Draufsicht auf ein in der Filtervorrichtung von Fig. 1 verwendetes Stützglied;
Fig. 10 eine Draufsicht auf ein in der Filtervorrichtung verwendetes Befestigungselement;
Fig. 11 eine Ansicht im Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Filtervorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht im Längsschnitt einer automatischen Ablaufvorrichtung, die in eine Ablaufflasche eingegliedert ist, welche an einem Filterhauptteil der Filtervorrichtung von Fig. 11 angebracht ist;
Fig. 13 eine vergrößerte Unteransicht eines Halteelements, das zur Verbindung der Ablaufflasche mit dem Filterhauptteil verwendet wird.
Die Fig. 1 zeigt eine Ausbildung der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Bezugszahl 10 eine allgemein zylindrische Zwischenhülse bezeichnet, die eine einstückig ausgebildete innere Trennwandkonstruktion 11 mit einer radialen Trennwand 12 als ihr unteres Ende, wie auch in Fig. 2 - 4 gezeigt ist, besitzt. Die Trennwand 12 liegt in einer zur Längsachse der Hülse 10 an einer axial mittleren Stelle dieser Hülse rechtwinkligen Ebene. Diese Zwischenhülse 10 ist an ihrem unteren offenen Ende durch eine zylindrische untere Haube 14 mit einer relativ großen Tiefe, wie auch in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, und an ihrem oberen offenen Ende durch eine zylindrische obere Haube 16 mit einer relativ kleinen Tiefe, wie auch in Fig. 7 und 8 gezeigt ist, verschlossen. Wenn die einander entgegengesetzten offenen Enden der Zwischenhülse 10 durch die an dieser angebrachten unteren und oberen Hauben 14, 16 verschlossen sind, so wird eine allgemein zylindrische Gehäuseanordnung geschaffen, die insgesamt in Fig. 1 mit 18 bezeichnet ist. Das innere Volumen der Gehäuseanordnung 18 wird in ein unteres Volumen 20 und ein oberes Volumen 22 durch die innere Trennwandkonstruktion 11 der Zwischenhülse 10 mit der radialen Trennwand 12 unterteilt.
Bei der in Rede stehenden Filtervorrichtung hat die untere Haube 14 eine Mehrzahl von bogenförmigen Ansätzen 24, die an ihrer Außenumfangsfläche nahe dem oberen Ende derart ausgebildet sind, daß die bogenförmigen Ansätze voneinander in der Umfangsrichtung der unteren Haube 14 gleich beabstandet sind, wie in Fig. 5 und 6 angegeben ist. Andererseits hat die Zwischenhülse 10 eine Mehrzahl von bogenförmigen Klauen 26, die an ihrem unteren offenen Ende radial einwärts sich erstreckend so ausgebildet sind, daß die bogenförmigen Klauen 26 voneinander in der Umfangsrichtung der Hülse 10 gleich beabstandet sind, wie in Fig. 2 und 4 gezeigt ist. Wenn die Zwischenhülse 10 und die untere Haube 14 zusammengebaut werden, wird zuerst das obere Endstück der unteren Haube 14 in das entsprechende untere Endstück der Zwischenhülse 10 eingeführt, wobei die bogenförmigen Ansätze 24 zwischen den benachbarten bogenförmigen Klauen 26 hindurchgehen. Dann werden die Hülse 10 und die untere Haube 14 relativ zueinander gedreht, so daß die bogenförmigen Ansätze und Klauen 24, 26 in ausgerichteter Lagebeziehung in der Umfangsrichtung der Hülse sowie der Haube 10, 14 verriegelt werden.
In gleichartiger Weise wird die Zwischenhülse 10 mit der oberen Haube 16 zusammengebaut. Die Zwischenhülse 10 hat bogenförmige Ansätze 25, die an ihrer Außenumfangsflsäche am oberen offenen Ende von dieser ausgebildet sind, wie auch in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, während die obere Haube 16 eine Mehrzahl von an ihrem unteren offenen Ende ausgebildeten bogenförmigen Klauen 27 hat, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Die obere Haube 16 wird zuerst in das obere Endstück der Zwischenhülse 10 eingesetzt und mit Bezug zur Hülse 10 gedreht, so daß ein fluchtender Eingriff zwischen den bogenförmigen Ansätzen und Klauen 25, 27 bewerkstelligt wird.
Die Zwischenhülse 10 ist durch O-Ringe 28 mit Bezug zur unteren und oberen Haube 14, 16 an den in Eingriff stehenden Teilen fluiddicht abgeschlossen, wobei die O-Ringe 28 einen druckdichten Abschluß des oberen und unteren Volumens 20, 22 mit Bezug auf die umgebende Atmosphäre schaffen.
Die Zwischenhülse 10 hat eine Eintrittsöffnung 30 sowie eine Austrittsöffnung 32, die durch diametral einander gegenüberliegende Teile ihrer äußeren Zylinderwand hindurch so ausgebildet sind, daß die Ein- und Austrittsöffnung 30, 32 koaxial zueinander liegen und mit dem unteren sowie oberen Raum 20, 22 jeweils in Verbindung sind. Die Trennwand 12 der Zwischenhülse 10 hat ein mittiges Gewindeloch 34, an welchem ein oberes, axiales Endstück mit einem Außengewinde eines dünnwandigen, zylindrischen Innenrohres 36 befestigt ist. Dieses Innenrohr 36 erstreckt sich durch den unteren Raum 20 in koaxialer Lagebeziehung zur unteren Haube 14. Die Länge des Innenrohres 36 wird so bestimmt, daß das untere Ende dieses Rohres 36 in der Mitte der Längserstreckung der unteren Haube 14 angeordnet ist.
Bei der oben beschriebenen strukturellen Anordnung besteht das untere Volumen 20 aus einem äußeren Ringraum 38, der zwischen dem Innenrohr 36 sowie der unteren Haube 14 abgegrenzt ist, aus einem zylindrischen Innenraum 40, der in nerhalb des Innenrohres 36 ausgebildet ist, und einem unteren Zwischenraum 42, der unterhalb des Innenrohres 36 gebildet sowie mit dem äußeren Ringraum 38 und dem zylindrischen Innenraum 40 in Fluidverbindung ist. In das untere Volumen 20 durch die Eintrittsöffnung 30 eintretende Druckluft wird zuerst in den äußeren Ringraum 38 geführt, wird in den unteren Zwischenraum 42 gelenkt und wird dann in das obere Volumen 22 durch den zylindrischen Innenraum 40 hindurch geleitet.
Die innere Trennwandkonstruktion 11 der Zwischenhülse 10, die die radiale Trennwand enthält, hat eine in koaxialer Lagebeziehung mit dem zylindrischen Innenraum 40 ausgebildete zylindrische Bohrung 44, die mit dem mittigen Gewindeloch 34 fluidseitig verbunden ist. In dieser zylindrischen Bohrung 44 ist ein unteres Teil eines zweiten Innenrohres 46, das einen größeren Durchmesser als das erste Innenrohr 36 mit dem durch dieses sich erstreckenden Raum 40 hat, fest angeordnet. Das zweite Innenrohr 46 besitzt eine Mehrzahl von Verbindungsöffnungen 50, die durch sein oberes Endstück hindurch ausgestaltet sind. Das zweite Innenrohr 46 wird an seinen axial entgegengesetzten Enden durch die und zwischen der Trennwand 12 sowie der oberen Haube 16 festgehalten derart, daß das Innenrohr 46 in koaxialer Lagebeziehung zu der Hülse 10 und der oberen Haube 16 im oberen Volumen 22 angeordnet ist. Zwischen der zylindrischen Bohrung 44 und dem inneren Endstück des zweiten Innenrohres 46 ist ein O-Ring 48 vorhanden, um eine Abdichtung zwischen der inneren Trennwandkonstruktion 11 der Hülse 10 und dem zweiten Innenrohr 46 zu schaffen. Die obere Haube 16 hat einen kreisförmigen Vorsprung 52, der von ihrer Innenfläche so vorragt, daß er mit dem oberen Ende des Innenrohres 46 in Anlage ist und dadurch das Rohr 46 festhält.
Die vom unteren Volumen 20 aufwärts durch den Raum 40 strömende Druckluft wird in einen inneren Zylinderraum 47 eingeleitet, der durch das zweite Innenrohr 46 gebildet wird. Die durch den Raum 47 aufwärts strömende Luft tritt durch die Verbindungsöffnungen 50 aus dem Rohr 46 aus und in einen zwischen dem Innenrohr 46 sowie der Zwischenhülse 10 ausgestalteten ringförmigen Ausströmraum 53 ein. Der Ausströmraum 53 steht mit der Austrittsöffnung 32 in Verbindung, so daß die Luft durch die Austrittsöffnung 32 in die Druckluftleitung zuruckgeführt wird, mit welcher die erfindungsgemäße Filtervorrichtung verbunden ist.
In der Gehäuseanordnung 18, die die Luftströmungsräume in der oben beschriebenen Ausbildung besitzt, ist der äußere Ringraum 38 des unteren Raumes 20 mit einer äußeren Einlage oder Packung 54 aus gewickelten Drahtfasern, wie Fasern aus rostfreiem Stahl, angefüllt. Die untere Haube 14, das erste Innenrohr 36 und die erste Packung 54 bilden eine erste Filtereinrichtung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung. Die untere Haube 14 weist eine in ihrer Innenumfangsfläche am unteren Ende des äußeren Ringraumes 38 ausgebildete Schulter 58 auf. Die erste Packung 54 wird an ihrem Ort im Ringraum 38 durch ein dünnwandiges, kreisförmiges Stützglied 62 festgehalten, das ein kreisförmiges Zentrumsloch 59 und eine kreisförmige Anordnung von Öffnungen 60 hat, die so angeordnet sind, daß sie den Umfang des Zentrumslochs 59 umgeben, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Das Stützglied 62 ist fest mit der Außenfläche des ersten Innenrohres 36 an seinem Zentrumsloch 59 in Eingriff und wird an seinem Außenumfang in anstoßender Berührung mit der Schulter 58 gehalten. Die Zwischenhülse 10 besitzt einen ringförmigen Eintrittsraum 70, der oberhalb der ringförmigen oberen Fläche der ersten Packung 54 angeordnet ist, so daß die durch die Eintrittsöffnung 30 in den unteren Raum 20 eingetretene Druckluft gleichförmig über die gesamte obere Fläche der ersten Packung 54 verteilt wird.
Der unterhalb des äußeren Ringraumes 38 angeordnete untere Zwischenraum 42 nimmt ein poröses Gefüge 64 einer Wabenkonstruktion so auf, daß die Wabendurchgänge sich in der vertikalen Richtung erstreckend ausgerichtet sind. Die untere, den unteren Zwischenraum 42 teilweise begrenzende Haube 14 hat eine Bodenwand, durch welche eine Gewindebohrung 66 ausgebildet ist. An dieser Gewindebohrung 66 ist ein Ablaßventil 68 angebracht. Wenngleich ein geeignetes, bekanntes Ventil als das Ablaßventil 68 verwendet werden kann, so kann in besonders bevorzugter Weise ein Ablaßventil zur Anwendung gelangen, wie es in der Offenlegungsschrift Nr. 62 - 99313 der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusteranmeldung beschrieben ist.
Die Gehäuseanordnung 18 besitzt ferner eine zweite Einlage oder Packung 72 aus gewickeltem Gewebematerial, wie Baumwollgewebe, welches den inneren Zylinderraum 47 anfüllt, der durch das im oberen Volumen 22 angeordnete zweite Innenrohr 46 begrenzt ist. Das zweite Innenrohr 46 und die zweite Packung 72 bilden ein zweites Filter 74 der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung. Das untere Ende der zweiten Pakkung 72 wird durch einen ringförmigen Abstandshalter 76 in einem geeigneten Abstand von der radialen Trennwand 12 gehalten, so daß die Druckluft über die gesamte untere Stirnfläche der zweiten Packung 72 gleichförmig verteilt werden kann. Die zweite Packung 72 wird an ihrem Ort innerhalb des Innenrohres durch den ringförmigen Abstandshalter 76 und ein Befestigungselement 82 sowie zwischen diesen festgehalten, wobei das Befestigungselement 82 innerhalb des Innenrohres 46 in anstoßender Berührung mit der oberen Stirnfläche der Packung 72 angeordnet ist. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, weist das Befestigungselement 82 eine Mehrzahl von Durchlässen 78 sowie eine Mehrzahl von Schenkeln 80 auf, deren freie Enden in Anlage an der Innenfläche des kreisförmigen Vorsprungs 52 der oberen Haube 16 gehalten werden, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
Die Filtervorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau wird mit der Druckluftleitung so verbunden, daß die Eintrittsöffnung 30 mit einem stromaufwärtigen Teil der Leitung in Verbindung kommt, während die Austrittsöffnung 32 mit einem stromabwärtigen Teil der Leitung in Verbindung gebracht wird. Im Betrieb wird die in das untere Volumen 20 durch die Eintrittsöffnung 30 eingetretene Druckluft in den äußeren Ringraum 38 geleitet. Als Ergebnis dessen dehnt sich die Druckluft in dem Ringraum 38 aus und kühlt bei ihrer Expansion adiabatisch ab. Folglich wird der in der Druckluft enthaltene Dampf kondensiert. Ferner werden, wenn die Luft durch die erste Packung 54 des ersten Filters 56 geführt wird, Wasser- und/oder Öldampf oder Flüssigkeitspartikel, die in der Druckluft enthalten sind, zu Tröpfchen vereinigt. Die Tröpfchen werden durch die Druckluft in den unteren Zwischenraum 42 geführt.
Weil die Querschnittsfläche des unteren Zwischenraumes 42 größer ist als diejenige des äußeren Ringraumes 38 (des ersten Filters 56), wird die Geschwindigkeit der Luft, die in den Zwischenraum 42 eingetreten ist, vermindert und werden die durch die Luftströmung mitgeführten Tröpfchen wirksam aus der Luft abgeschieden, so daß sie durch die Schwerkraft und die Zentrifugalkraft zum Boden des Zwischenraumes 42 hin abfallen und in das poröse Wabengefüge 64 eingeführt werden. Da das poröse Gefüge 64 keine wesentlichen Bewegungen oder Strömungen der Luft durch dieses hindurch erlaubt, wird eine Wiederverdampfung der Tröpfchen innerhalb des porösen Gefüges 64 vermieden. Die Tröpfchen, die in das poröse Gefüge 64 eingetreten sind, werden mit solchen, die in dem porösen Gefüge 64 vorhanden sind, vereinigt und die vereinigten Tröpfchen werden durch das Ablaßventil 68 hindurch aus der Filtervorrichtung ausgetragen.
Die Druckluft, die auf diese Weise in einem erheblichen Ausmaß getrocknet ist, wird dann durch den zylindrischen Innenraum 40 in die zweite Packung 72 des zweiten Filters 74 im zweiten Innenrohr 46 geleitet. Wenn die Luft durch die zweite Packung 72 hindurchtritt, werden in der Luft als Flüssigkeitspartikel verbliebenes Wasser und/oder Öl vollständig aufgrund der Turbulenz der Luftströmung durch die Struktur der zweiten Packung 72 verdampft. Als Ergebnis dessen wird die Druckluft, die von Wasser- und/oder Ölpartikeln frei ist, durch die Austrittsöffnung 32 zurück in die Druckluftleitung abgeführt.
Bei der Filtervorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau sind das erste und zweite Filter 56, 74 koaxial zueinander innerhalb der Gehäuseanordnung 18 untergebracht. Deshalb kann die Filteranordnung als Ganze in einer erheblich kompakten Form ausgelegt und konstruiert werden, so daß folglich der für die Filtervorrichtung erforderliche Einbauraum verkleinert und die Vorrichtung an einer funktionell geeigneten Stelle, d.h. nahe einer pneumatisch betriebenen Vorrichtung, der die Druckluft durch die Luftleitung zugeführt wird, angeordnet werden. Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung kann somit leistungsfähig wirken, um die pneumatisch betriebene Vorrichtung gegen einen Eintritt von Flüssigkeitspartikeln mit der Druckluft schützen.
Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung hat einen weiteren ausgezeichneten Vorteil. Das innere Volumen wird nämlich in das untere Volumen 20 mit dem ersten Filter 56 und das obere Volumen 22 mit dem zweiten Filter 74 so unterteilt, daß das erste und zweite Filter 56, 74 mit einem geeigneten Abstand voneinander in der Längsrichtung der Filtervorrichtung getrennt sind. Diese Anordnung erleichtert das Vorsehen von ausreichend großen Querschnittsflächen des ersten und zweiten Filters 56, 74 ohne eine störende Beeinflussung zwischen diesen beiden Filtern. Somit ist die erfindungsgemäße Filtervorrichtung dahingehend wirksam, einen unerwünschten Druckabfall der Druckluft zu minimieren, während die konstruktive Anordnung ausreichend kompakt und klein bemessen beibehalten wird.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung liegt in ihrer einfachen Wartung, weil die untere und obere Haube 14, 16 von der Zwischenhülse 10, welche die Ein- und Austrittsöffnungen 30, 32 aufweist, die mit der Druckluftleitung verbunden sind, abgenommen werden können. Das bedeutet, daß das erste Filter 56 und/oder das zweite Filter 74, die innerhalb der Gehäuseanordnung 18 (10, 14, 16) aufgenommen sind, ohne Schwierigkeiten aus der Gehäuseanordnung 18 ausgebaut werden können, indem die untere und/oder obere Haube oder die Hauben 14, 16 abgenommen werden. Somit können das erste und zweite Filter 56, 74 leicht gegen neue ausgetauscht oder gereinigt werden, und zwar unabhängig voneinander.
Es ist insbesondere zu bemerken, daß die untere und obere Haube 14, 16 in einer leichten und raschen Weise mit Bezug zur Zwischenhülse 10 abgebaut und wieder angebaut werden können, indem einfach die Hauben relativ zur Hülse 10 gedreht werden, während oder nachdem die entsprechenden Endstücke der Hauben 14, 16 in oder an die zugeordneten Endstücke der Hülse 10 für ihren Eingriff über geeignete Längen ein- oder angesetzt werden. Diese Demontage- und Montagevorgänge können ohne irgendwelche speziellen Werkzeuge ausgeführt werden.
Es wird nun auf die Fig. 11 bis 13 Bezug genommen, in welchen eine abgewandelte Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist, welche aus einem Filterhauptteil 100, das der Filtervorrichtung der ersten Ausführungsform gleichartig ist, und einer Ablaufflasche 102 in Gestalt eines geschlossenen, am Boden der unteren Haube 14 des Filterhauptteils 100 angebrachten Gefäßes besteht. Im Interesse einer Kürzung und Vereinfachung werden dieselben Bezugszahlen, die in den Fig. 1 - 10 verwendet wurden, auch in den Fig. 11 - 13 verwendet, um funktionell einander entsprechende Komponenten zu kennzeichnen, und eine insofern überflüssige Beschreibung des Filterhauptteils wird nicht gegeben.
Die Ablaufflasche 102 umfaßt einen Behälter 104, der an seinem einen Ende geschlossen und am anderen Ende offen ist, sowie einen Deckel 106, der auf das offene Ende des Behälters 104 geschraubt ist, um das offene Ende fluiddicht abzuschließen. An seiner Außenfläche ist der Behälter 104 durch eine Flaschenumhüllung 108, die eine Mehrzahl von Fenstern hat, abgedeckt. Die Flaschenumhüllung hat im wesentlichen die gleiche Gestalt wie der Behälter 104 und ist an ihrem oberen Ende über einen Haltering 110 am Deckel 106 befestigt. Die Bezugszahl 112 bezeichnet eine Dichtung, um einen fluiddichten Abschluß zwischen dem Behälter 104 und dem Deckel 106 zu schaffen.
Eine Kupplung 118 in Form einer Hülse wird dazu verwendet, eine durch einen zentralen Teil des Deckels 106 hindurch ausgebildete Öffnung 114 und eine durch die Bodenwand der unteren Haube 14 des Filterhauptteils 100 hindurch ausgebildete Öffnung 116 zu verbinden. Auf diese Weise wird die Ablaufflasche 102 am Filterhauptteil 100 in fluiddichter Verbindung miteinander angebracht.
Im einzelnen wird der untere Zwischenraum 42 im Filterhauptteil 100 mit dem Inneren der Ablaufflasche 102 durch die Öffnung 116 in der unteren Haube 14, die Kupplung 118 und die Öffnung 114 im Deckel 106 in Verbindung gehalten, so daß die im Zwischenraum 42 abgefangenen Tröpfchen in der Ablaufflasche 102 aufgenommen werden.
Der Ablaufflasche 102 ist ferner eine automatische Ablaufvorrichtung 120 eingegliedert, die in deren Bodenabschnitt angeordnet ist. Die automatische Ablaufvorrichtung 120 wird so betrieben, daß die Flüssigkeit (Masse an Tröpfchen), die im Bodenteil der Ablaufflasche 102 enthalten ist, von Zeit zu Zeit automatisch aus der Filtervorrichtung 100, 102 abgeführt wird.
Wie im einzelnen in Fig. 12 gezeigt ist, besitzt die automatische Ablaufvorrichtung 120 eine Mehrzahl von Schirmen 122 aus einem Netzwerkgebilde, durch welche die Luft und die Flüssigkeit vom Filterhauptteil 100 in das Innere der Ablaufvorrichtung 120 eingeführt werden. Im unteren Teil der Vorrichtung 120 ist ein Kolben 128 angeordnet, der innerhalb eines Zylinders 130 verschiebbar aufgenommen ist. Der Kolben 128 ist mit einem einstückig ausgebildeten Absperrorgan 126 versehen, das eine Ablauföffnung 124 öffnen und verschließen kann. Der Kolben 128 wird zwischen einer unteren Position (in Fig. 12 mit ausgezogener Linie dargestellt), in welcher die Ablauföffnung 124 offen ist, um ein Abführen der Flüssigkeit durch diese hindurch zu ermöglichen, und einer oberen Position (in Fig. 12 durch eine strich-punktierte Linie angegeben), in welcher die Ablauföffnung 124 geschlossen ist, bewegt.
Normalerweise wird der Kolben 128 gegen eine Druckkraft einer Schraubenfeder 134 in seiner oberen Position gehalten, wobei ein Druck in der Ablaufflasche 102 auf eine untere Zylinderkammer 132 wirkt. Wenn ein Schwimmer 136 sich auf ein vorbestimmtes Niveau mit dem Flüssigkeitsspiegel anhebt, der ansteigt, weil die Flüssigkeit vom Filterhauptteil 100 in der Ablaufflasche 102 gespeichert wird, so wird eine obere Zylinderkammer 138 des Zylinders 130 mit dem Inneren der Ablaufflasche 102 durch einen Luftkanal 140 in Verbindung gebracht. Als Ergebnis dessen empfängt der Kolben 128 einen Druck der Luft in der oberen Zylinderkammer 138 wie auch eine Druckkraft von der Schraubenfeder 134, wodurch der Kolben 128 in seine untere Position bewegt wird.
Wenn sich der Kolben 128 in der unteren Position befindet, wird die Ablauföffnung 124 geöffnet und die in der Ablaufflasche 102 gespeicherte Flüssigkeit durch die Ablauföffnung 124 in einer relativ kurzen Zeit unter dem Druck in der Flasche 102 abgeführt. Wird die Menge der in der Ablaufflasche 102 gespeicherten Flüssigkeit vermindert, sinken demgemäß der Flüssigkeitsspiegel und der Schwimmer 136 ab, bis der mit dem Inneren der Ablaufflasche 102 in Verbindung stehende Luftkanal 140 geschlossen wird. Dann wird der Kolben 128 zu seiner oberen Position angehoben und die Ablauföffnung 124 geschlossen.
Der Aufbau und die Arbeitsweise der automatischen Ablaufvorrichtung 120 sind in der einchlägigen Technik bekannt, beispielsweise aus der Beschreibung in der Auslegeschrift Nr. 45 - 36182 einer geprüften japanischen Patentanmeldung. Eine weitere Beschreibung der Vorrichtung 120 wird als unnötig angesehen.
Die Ablaufflasche 102 hat ein Halteelement 146, das an der Unterseite des Deckels 106 befestigt ist. Wie auch in Fig. 13 gezeigt ist, besteht das Halteelement 146 aus einem Zylinderstück 142 mit Außengewinde, das in die Gewindebohrung 114 im Deckel 106 eingeschraubt ist, und einem Flügelteil mit einer Mehrzahl von Flügeln 144 (bei dieser besonderen Ausführungsform in einer kreuzweisen Anordnung von vier Flügeln), die sich von dem zylindrischen Teil 142 abwärts erstrecken. Auch wenn das Halteelement 146 am Deckel 106 befestigt ist, ist die Fluidverbindung zwischen den Innenräumen des Filterhauptteils 100 und der Ablaufflasche 102 durch die Öffnung 114 aufgrund der Abstände zwischen den einander benachbarten Flügeln 144 möglich.
Das Halteelement 146 hat einen durch einen zentralen Teil des Flügelteils hindurch, an welchem sich die Flügel 144 miteinander kreuzen, ausgebildeten Längskanal 148. Ein Kapillarrohr 150 ist am Halteelement 146 derart angebracht, daß ein unterer Teil des Kapillarrohres 150 fest im Längskanal 148 aufgenommen ist und sich durch das Zylinderstück 142 erstreckt. Wenn das Halteelement 146 am Deckel 106 der Ablaufflasche 102 befestigt ist, verläuft das Kapillarrohr 150 durch die Öffnung 114 (Kupplung 118) und ragt in das Innere des Filterhauptteils 100 so hinein, daß das freie Ende des Rohres 150 im zylindrischen Innenraum 40 im ersten Innenrohr 36 offen ist. Bei dieser Anordnung sind die Innenräume des Filterhauptteils 100 und der Ablaufflasche 102 untereinander durch einen relativ engen Kanal verbunden, der durch eine kleine Öffnung 152, die durch das Kapilalrrohr 150 hindurch ausgestaltet ist, und den durch das Halteelement 146 hindurch ausgebildeten Längskanal 148 gebildet ist.
Bei der obigen Anordnung ist das sich vom Inneren der Ablaufflasche 102 in das Innere des Filterhauptteils 100 erstrekkende Kapillarrohr 150 an seinem freien Ende im zylindrischen Raum 40 in Richtung dem Strömung der Druckluft durch den Raum 40 hindurch offen. Folglich entsteht eine Differenz zwischen den Drücken nahe den einander entgegengesetzten offenen Enden des Rohres 150. Dieser Druckunterschied ruft eine kontinuierliche Strömung der Luft von der Ablaufflasche 102 in das Filterhauptteil 100 durch den verengten Kanal 148, 152 hindurch hervor.
Als Ergebnis einer Druckabnahme in der Ablaufflasche 102, die auf der Luftströmung durch den verengten Kanal 148, 152 hindurch beruht, ist eine permanente Luftströmung vom unteren Teil des unteren Raumes 42 in die Ablaufflasche 102 durch die Kupplung 118 (Öffnungen 116, 114) vorhanden. Mit dieser Luftströmung werden die Tröpfchen, die aus dem Druckluftstrom, der in den zylindrischen Raum 40 eintritt, abgeschieden wurden und in das poröse Gefüge 64 fallen, in die Ablaufflasche 102 eingeführt, während sie durch den in die Ablaufflasche 102 eingesaugten Luftstrom mitgeführt werden.
Da die Menge der Luftströmung innerhalb der Ablaufflasche 102, insbesondere im Bodenteil der Ablaufflasche 102, erheblich kleiner als diejenige innerhalb des Filterhauptteils 100 ist, wird eine Wiederverdampfung der in die Ablaufflasche 102 eingebrachten Tröpfchen im wesentlichen eliminiert. Ferner sind die unteren Enden der Flügel 144 des an der Öffnung 114 befestigten Halteelements 146 schräg abgeschnitten, so daß der axiale Abstand der geneigten unteren Endfläche eines jeden Flügels 144 vom offenen Ende des Kanals 148 in der radialen Auswärtsrichtung des Kanals 148 zunimmt. Diese Anordnung verhindert wirksam eine Rückströmung der Tröpfchen in den Kanal 148, nachdem die Tröpfchen einmal in die Ablaufflasche 102 durch die Abstände zwischen den benachbarten Flügeln 144 hindurch eingeführt wurden.
Bei der mit der Ablaufflasche 102, die den oben beschriebenen Aufbau aufweist, ausgestatteten Filtervorrichtung werden die im unteren Raum 42 des Filterhauptteils 100 abgefangenen Tröpfchen leistungsfähig vom Filterhauptteil 100 in die Ablaufflasche 102 ausgetragen, während sie durch den Luftstrom in die Flasche eingeführt werden, wodurch die Wiederverdampfung der abgefangenen Tröpfchen minimiert und die Abscheideleistung für die Flüssigkeitspartikel aus der Druckluft wirksam gesteigert und stabilisiert werden.
Wenngleich die vorliegende Erfindung mit einem gewissen Ausmaß an Eigentümlichkeiten anhand ihrer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, so ist es selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der erläuterten Ausführungsformen begrenzt ist, sondern mit verschiedenen Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen verwirklicht werden kann.
Beispielsweise sind die konstruktiven Anordnungen zur Befestigung der unteren und oberen Haube 14, 16 an der Zwischenhülse 10 nicht auf diejenigen beschränkt, die in den dargestellten Ausführungsformen verwendet werden, sondern es können andere Einrichtungen, wie Konstruktionen mit Gewinde oder Befestigungsbolzen, zur Anwendung gelangen.
Ferner ist die erste Filterpackung 54 nicht auf das gewikkelte Maschenwerk aus rostfreien Stahlfasern, das bei den dargestellten Ausführungsformen verwendet wird, begrenzt, sondern kann durch eine Packungung aus verschiedenen anderen Materialien, wie anderen Maschenwerk- Metalldrahtfasern oder Geweben, ersetzt werden, welche imstande sind, ein Zusammenfließen von Dampf- oder Flüssigkeitspartikeln in der hindurchströmenden Druckluft zu fördern. Auch kann die zweite Filterpackung 72, die bei den dargestellten Ausführungsformen gänzlich aus Gewebematerial gefertigt ist, aus abwechselnden Spirallagen eines Drahtmaschenwerks sowie absorbierendem Gewebe, wie Baumwollgewebe, hergestellt werden. Für weitere Einzelheiten der ersten und zweiten Packung 54, 72 wird auf das US-Patent Nr. 4 116 650 Bezug genommen, dessen Offenbarung hier summarisch einbezogen wird.
Bei den dargestellten Ausführungsformen ist das zweite Innenrohr 46 innerhalb des oberen Volumens 22 so angeordnet, daß die durch den zylindrischen Innenraum 40 im unteren Volumen 20 strömende Druckluft in die zweite Packung 72 eingeführt wird, welche das Innere des Rohres 46 ausfüllt. Jedoch kann das zweite Innenrohr 46 weggelassen werden. In diesem Fall kann das gesamte obere Volumen 22 durch die zweite Packung 72 angefüllt werden.
Obwohl die erläuterten Ausführungsformen das poröse Gefüge 64 mit einem Wabenaufbau verwenden, so sollte klar sein, daß das poröse Gefüge 64 durch andere geeignete poröse Gefüge zu ersetzen ist, die imstande sind, in der Druckluft im unteren Raum 42 enthaltene Tröpfchen abzufangen und wirksam wesentliche Bewegungen der Luft durch diese hindurch zu verhindern.
Wenngleich das Kapillarrohr 150, das mit dem Kanal 148 zur Ausbildung des verengten Kanals bei der zweiten Ausführungsform zusammenwirkt, durch das Halteelement 146 so getragen wird, daß es sich durch die Öffnung 116 in das Filterhauptteil 100 erstreckt, so sind der Ort und der Aufbau des Rohres 152 nicht auf diejenigen der gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Ferner braucht das Halteelement 146 nicht vorgesehen zu werden.
Es ist auch möglich, die Saugwirkung der Luft vom unteren Raum 42 des Filterhauptteils 100 in die Ablaufflasche 102 durch die Öffnung 116 hindurch zu justieren, indem der Durchmesser des ersten Innenrohres 36, in welchem der verengte Kanal (Kapillarrohr 150) offen ist, in geeigneter Weise geregelt wird.
Ferner ist die Einrichtung zum Abführen der Flüssigkeit von der Ablaufflasche 102 nicht auf die gezeigte automatische Ablaufvorrichtung 120 beschränkt, sondern kann durch verschiedene andere bekannte Vorrichtungen ersetzt werden, wie eine Vorrichtung, die ein Ablaufventil verwendet, das in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 62 - 99313 beschrieben ist.
Bei der gezeigten zweiten Ausführungsform verwenden das Filterhauptteil 100 und die Ablaufflasche 102 getrennte Gehäuse. Jedoch können die Filter- und die Ablaufeinrichtungen in jeweiligen getrennten Sektionen einer einstückigen Gehäusekonstruktion angeordnet werden.

Claims

1. In-line-Filtervorrichtung mit einer ersten Filtereinrichtung, die eine erste Packung, welche imstande ist, in diese durchströmender Druckluft enthaltene Dampf- oder Wasserpartikel zu Tröpfchen zu vereinigen, Auffangeinrichtungen, um die Tröpfchen abzufangen und dadurch die Tröpfchen von der Druckluft abzuscheiden, und eine zweite Filtereinrichtung mit einer zweiten Packung, durch welche die durch die genannte erste Filtereinrichtung getretene Druckluft strömt, enthält, wobei die zweite Packung imstande ist, restliche, in der durch die erste Filtereinrichtung getretenen Druckluft verbliebene Flüssigkeitströpfchen zu verdampfen, die genannte in-line-Filtervorrichtung umfaßt:

- eine Zwischenhülse (10) mit einem oberen sowie einem unteren offenen Ende und einer Trennwandkonstruktion (11);

- eine obere, das besagte obere offene Ende der erwähnten Zwischenhülse verschließende und mit der Zwischenhülse zur Abgrenzung eines oberen Volumens(22) auf der einen von einander entgegengesetzten Seiten der genannten Trennwandkonstruktion zusammenwirkende Haube (16);

- eine untere, das besagte untere offene Ende der erwähnten Zwischenhülse verschließende und mit der Zwischenhülse zur Abgrenzung eines unteren Volumens (20) auf der anderen Seite der genannten Trennwandkonstruktion zusammenwirkende Haube (14), wobei die erwähnte Zwischenhülse und die genannte obere sowie untere Haube eine Gehäuseanordnung bilden, in welcher das besagte obere sowie untere Volumen (20, 22) voneinander durch die genannte Trennwandkonstruktion getrennt sind;

ein in dem besagten unteren Volumen (20) derart angeordnetes Innenrohr (36), daß es sich von der genannten Trennwandkonstruktion aus erstreckt und mit der besagten unteren Haube (14) zur Abgrenzung eines Innenraumes (40) sowie eines äußeren Ringraumes (38), die untereinander durch einen unteren, unterhalb des erwähnten Innenrohres ausgebildeten Zwischenraum (42) verbunden sind, zusammenwirkt, wobei das genannte untere Volumen mit dem genannten oberen Volumen (22) durch den erwähnten Innenraum in Verbindung steht;

- die erwähnte Zwischenhülse besitzt eine Eintrittsöffnung (30), die mit dem genannten äußeren Ringraum (38) verbunden ist sowie eine eingehende Druckluft empfängt, und eine Austrittsöffnung (32), die mit dem genannten oberen Volumen verbunden ist und durch welche die Druckluft von der besagten Gehäuseanordnung (18) abgeführt wird;

- der besagte äußere Ringraum (38) ist mit der genannten ersten Packung (54) angefüllt, um die erwähnte erste Filtereinrichtung (56) zu bilden;

- ein poröses, innerhalb des genannten unteren Zwischenraumes (42) als die erwähnten Auffangeinrichtungen zum Abfangen der besagten Tröpfchen während des Durchtretens der Druckluft durch die erwähnte erste Filtereinrichtung aufgenommenes Gefüge (64);

- Ablaufeinrichtungen (66, 68, 102, 116, 118, 146, 150) zum Abführen einer Masse der durch das erwähnte poröse Gefüge abgefangenen Tröpfchen aus der besagten Gehäuseanordnung (18) heraus;

- die genannte zweite Packung (72) füllt wenigstens einen Teil des besagten oberen Volumens (22) und bildet dadurch die erwähnte zweite Filtereinrichtung (74), durch welche die durch den genannten Innenraum (40) getretene Druckluft strömt.

2. In-line-Filtervorrichtung nach Anspruch 1, in welcher die eine von der erwähnten Zwischenhülse (10) und der erwähnten unteren Haube (14) eine Mehrzahl von radialen, auswärts sich erstreckenden ersten Kupplungsteilen (24) hat, die nahe des offenen Endes von dieser so ausgebildet sind, daß die besagten ersten Kupplungsteile voneinander in einer Umfangsrichtung der genannten Gehäuseanordnung (18) beabstandet sind, während die andere von der erwähnten Zwischenhülse und der erwähnten unteren Haube eine Mehrzahl von radial einwärts sich erstreckenden zweiten Kupplungsteilen (26) hat, die nahe des offenen Endes von dieser so ausgebildet sind, daß die besagten zweiten Kupplungsteile voneinander in der erwähnten Umfangsrichtung beabstandet sind, wobei das offene Endstück der einen von der Zwischenhülse und der unteren Haube in das offene Endstück der genannten anderen von der Zwischenhülse und der unteren Haube eingesetzt wird und die besagten ersten sowie zweiten Kupplungsteile miteinander als Ergebnis einer Relativ-Drehbewegung der erwähnten Zwischenhülse und der erwähnten unteren Haube in Eingriff gehalten werden.

3. In-line-Filtervorrichtung nach Anspruch 1, in welcher die eine von der erwähnten Zwischenhülse (10) und der erwähnten oberen Haube (16) eine Mehrzahl von radial auswärts sich erstreckenden ersten Kupplungsteilen (25) hat, die nahe des offenen Endes von dieser so ausgebildet sind, daß die besagten ersten Kupplungsteile voneinander in einer Umfangsrichtung der genannten Gehäuseanordnung (18) beabstandet sind, während die andere von der erwähnten Zwischenhülse und der erwähnten oberen Haube eine Mehrzahl von radial einwärts sich erstreckenden zweiten Kupplungsteilen (27) hat, die nahe des offenen Endes von dieser so ausgebildet sind, daß die besagten zweiten Kupplungsteile voneinander in der erwähnten Umfangsrichtung beabstandet sind, wobei das offene Endstück der einen von der Zwischenhülse und der oberen Haube in das offene Endstück der genannten anderen von der Zwischenhülse und der oberen Haube eingesetzt wird, und die besagten ersten sowie zweiten Kupplungsteile miteinander als Ergebnis einer Relativ-Drehbewegung der erwähnten Zwischenhülse und der erwähnten oberen Haube in Eingriff gehalten werden.

4. In-line-Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, in welcher die genannte untere Haube (14) eine größere Tiefe als die genannte obere Haube (16) hat.

5. In-line-Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, die ferner ein weiteres Innenrohr (46) umfaßt, das an seinen einander entgegengesetzten Enden durch die erwähnte innere Trennwandkonstruktion (11) sowie die genannte obere Haube (16) gelagert ist, wobei das besagte weitere Innenrohr mit der erwähnten zweiten Packung (72) angefüllt ist.

6. In-line-Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, in welcher die erwähnten Ablaufeinrichtungen umfassen:

- eine durch die Bodenwand der genannten unteren Haube (14) hindurch ausgebildete Öffnung (116);

- Ablaufflascheneinrichtungen (104, 106) mit einem umschlossenen Raum, der mit dem genannten unteren Zwischenraum (42) in dem erwähnten unteren Volumen (20) durch die besagte Öffnung (116) in Verbindung steht, um eine aus den genannten Tröpfchen bestehende Flüssigkeit zu empfangen;

- Einrichtungen (146, 150), die einen verengten Kanal (148, 152) bestimmen, welcher mit dem erwähnten unteren Volumen (20) sowie dem erwähnten umschlossenen Raum in den genannten Ablaufflascheneinrichtungen (104, 106) in Verbindung steht derart, daß der besagte verengte Kanal in dem genannten Innenraum (40), der sich in dem im besagten unteren Volumen angeordneten Innenrohr (36) befindet, offen ist; und

- eine in einem unteren Teil des erwähnten umschlossenen Raumes in den genannten Ablaufflascheneinrichtungen (104, 106) angeordnete Ablaufvorrichtung (120), um die besagte Flüssigkeit im erwähnten umschlossenen Raum aus den genannten Ablaufflascheneinrichtungen abzuführen.

7. In-line-Filtervorrichtung nach Anspruch 6, in welcher die genannten Einrichtungen zur Bestimmung eines verengten Kanals ein Kapillarrohr (150) umfassen, das sich von dem erwähnten umschlossenen Raum in den genannten Ablaufflascheneinrichtungen (104, 106) in den genannten Innenraum (40) in dem erwähnten Innenrohr (36) hinein durch die besagte Öffnung (116) in der genannten Bodenwand der besagten unteren Haube (14) hindurch erstreckt.

8. In-line-Filtervorrichtung nach Anspruch 6, in welcher die erwähnte Ablaufvorrichtung eine automatische Ablaufvorrichtung (120) umfaßt, um automatisch die besagte Flüssigkeit abzuführen, wenn eine Menge der besagten, in dem erwähnten umschlossenen Raum gespeicherten Flüssigkeit einen vorbestimmten Wert übersteigt.