DK164488B - Fin filterenhed og filtreringsapparat - Google Patents

Description

i

DK 164488 B

Den foreliggende opfindelse angår filterenheder og primært, men ikke udelukkende, området filtrering af smøreolie anvendt i forbrændingsmotorer, men kan også udnyttes i andre sammenhænge.

Det er konventionelt ved filtrering af smøreolie anvendt i for-5 brændingsmotorer at tilvejebringe en såkaldt fuldstrømningsfilterenhed.

Denne modtager olie under tryk fra motorens sædvanlige oliestrømskreds-· løb, og oliestrømmen dirigeres gennem en filterenhed med strømningsveje af så små dimensioner, at partikler af fremmed materiale, navnlig kulstof, opfanges af filterenheden, hvorved olien vender tilbage til syste-10 met i en betydeligt renere tilstand. For at opnå tilstrækkelig behandling af den samlede mængde olie, som forefindes i motorens smøresystem, er det nødvendigt i praksis at sikre, at der sker en forholdsvis hurtig strømning af olie gennem filterenheden, for eksempel af størrelsesordenen 9 1/min. (2 gallon pr. minut). En sådan hurtig strømning med filtre-15 ring ned til for eksempel 25 /an, i det følgende omtalt som "fuldstrømning" af bekvemmelighedsgrunde, er ikke forenelig (i en filterenhed af praktisk anvendelig lille størrelse) med filtrering i en filterenhed med meget lille porøsitet for eksempel af størrelsesordenen 1 /an, i det følgende kaldet "mikrometer"filtrering for bekvemmelighedens skyld. Da der 20 er et betragteligt indhold af sådanne meget små partikler i motorolie, er det ikke desto mindre ønskeligt at være i stand til at fjerne sådanne partikler ved filtrering til mikrometerstørrelse om overhovedet muligt.

GB patentskrift nr. 1236805 beskriver anvendelsen af en papirdugs-rulle som filtreringsmedium. Som det vil blive diskuteret nedenfor, er 25 dette et medium, som er egnet til mikrometerfiltrering af smøreolie, men beskrivelsen viser kun et fuldstrømningsfilter baseret på dette materiale. Et sådant filter ville forårsage for stort modtryk og utilstrækkelig gennemstrømning.

GB patentskrift nr. 965328 viser en filterenhed indeholdende et 30 groft filter og et "fint filter" anbragt i serie til fuldstrømning af motorolie. Det kan følgelig udledes, at enten er det "fine filter" ikke et mikrometerfilter, eller også vil filterenheden lide under samme problemer som filterenheden ifølge GB patentskrift nr. 1236805. En bypass-ventil, som gør det muligt for olie at løbe uden om det fine filter, 35 hvis dette filter blokeres, er tilvejebragt. Normalt er bypasset lukket med en fjederbelastet ventil, og olie strømmer ikke gennem bypasset under normal brug.

DK 164488 B

2

Det har været foreslået at tilvejebringe et mikrometerfilter, som skulle fungere i forbindelse med et konventionelt motoroliefilter. Dette -mikrometerfilter var en separat enhed, og den skulle tilsluttes ved hjælp af specielle udboringer foretaget til en motors oliegange eller 5 ved hjælp af T-forbindel sesstykker indsat i olieledninger. Hver motor krævede en speciel forbindelsesteknik, og filteret var ikke tilstrækkeligt bekvemt i brug til at få succes. Da der ydermere var tale om et parallelt arrangement, var ufil treret olie tilbøjelig til at komme til mikrometerfiltret og få dette til at blive tilstoppet hurtigere end nød-10 vendigt.

Et groft filter og et fint filter arrangeret parallelt i, et enkelt hus er blevet forestået, men dette arrangement resulterer nødvendigvis i, at det fine filter bliver udsat for ufil treret olie.

Det ville følgelig være ønskeligt at tilvejebringe en filterenhed, 15 hvormed et fuldstrømningsystem på hurtig, simpel og billig måde kan omdannes til et system, som sikrer, at en del af den samlede mængde filtreret olie altid undergår en finere filtrering, for eksempel filtrering til mi krometerstørrelse.

Et alternativ ville være at tilvejebringe en fin filterenhed, som 20 kunne anvendes på den konventionelle filtermontering i forbindelse med en grov filterenhed.

I et første aspekt tilvejebringer opfindelsen følgelig en fin filterenhed indrettet til indskydelse mellem en grov filterenhed og en montering, som normalt modtager den grove filterenhed direkte derpå, hvor 25 den fine filterenhed omfatter et hus med et par monteringssteder, en første og en anden indgang for væske og en første og en anden udgang for væske, hvor den første indgang og den anden udgang er tilvejebragt ved det ene af monteringsstederne, og den anden indgang og den første udgang er tilvejebragt ved det andet af monteringsstederne, koblingsindretning-30 er ved hvert af monteringsstederne, hhv. til kobling af den fine filterenhed til den grove filterenhed og til filtermonteringen, midler i huset, der definerer en første strømningsvej for fluidum mellem den første indgang og den første udgang for huset, midler i huset, som definerer en anden strømningsvej for væske mellem den anden indgang og den anden ud-35 gang for huset, og en fin filterindretning i huset til fjernelse af partikler på 5 jam (fortrinsvis 1 /am) og derover, hvor den anden strømningsvej indbefatter en vej gennem den fine filterindretning og en bypass-passage omkring den fine filterindretning, hvorved der under normal brug

DK 164488 B

3 er samtidig strømning gennem den fine filterindretning og bypass-passagen, således at kun en del af den væske, som passerer ad den anden strømningsvej, passerer gennem den fine filterindretning.

Monteringsstederne er fortrinsvis et par modstående endevægge, og 5 den første indgang og den anden udgang er tilvejebragt i den ene endevæg, og den første udgang og den anden indgang er tilvejebragt i den anden endevæg.

Enheden kan som koblingsindretninger omfatter en med gevind forsynet boring i den ene endevæg for forbindelse af enheden til en kilde for 10 væske, som skal filtreres, og en med gevind forsynet tap på den anden endevæg for forbindelse af enheden til en grov filterenhed.

Den med gevind forsynede boring befinder sig fortrinsvis ved den anden udgang, og den med gevind forsynede tap befinder sig så ved den anden indgang.

15 Når en enhed ifølge det første aspekt af opfindelsen anbringes i serie med et konventionelt fuldstrømningsfilter, bringes den del af den filtrerede væske, som passerer gennem fuldstrømningsfilterenheden, og som ikke kan passere ad mikrometerfiltreringsvejen på grund af den relative konstriktion af sidstnævnte, i stand til lettere at strømme uhind-20 ret gennem bypass-passagen.

Det bør bemærkes, at bypass-passagen ikke er en nødpassage, som er lukket under normal brug, således som det er tilfældet i GB patentskrift nr. 965328, men er en del af den normale strømningsvej gennem enheden. I almindelighed vil bypass-passagens modstand mod strømning være sådan, at 25 størstedelen af fluidet, som passerer igennem enheden, går denne vej.

Bypassets og mikrometerfiltrets strømningsmodstand er fortrinsvis afbalanceret således efter hinanden, at smøreolie (for eksempel SAE 20/50) vil strømme ad disse veje i et volumenforhold på mindst 5:1, fortrinsvis ca. 10:1.

30 Bypasset kan indbefatte et strømningsrestriktionsmiddel, som kan være variabelt og fjedrene belastet på en sådan måde, at det vil stræbe efter at øge strømningsrestriktionen, for eksempel et ventil element, der tvinges mod et ventilsæde ved hjælp af en fjedrende belastning. Den variable type restriktionsmiddel kan lukke bypass-passagen, når enheden 35 ikke er i brug. Strømningsrestriktionsmidlet kan som alternativ være permanent åbent og enten have variabel eller fikseret restriktionsgrad.

En almindelig form for filtermontering omfatter et legeme med en forbindelsesoverflade med åbninger, som står i forbindelse med en til-

DK 164488 B

4 førselsledning og en returledning, og en tap med genvind, som rager frem centralt i forhold til overfladen til modtagelse af en bøsning med gevind på en forbindelsesflade på filterenheden, som igen har åbninger for væskeindgangen og -udgangen. Den fine filterenhed har med fordel tilsva-5 rende forbindelsesflader.

Der kan yderligere være tilvejebragt et rørformet organ, som forløber aksi alt gennem huset mellem den med gevind forsynede boring og den med gevind forsynede tap, og der kan således blive dannet et rum i huset omkring det rørformede organ, i hvilket ringformede rum den anden ind-10 gang og den anden udgang udmunder og i hvilket ringformede rum den fine fil terindretning befinder sig.

Bypasset kan være coaksialt med det rørformede organ.

Hjælpelegemet kan således indskydes mellem en sådan filtermontering og en sådan filterenhed uden modifikation af nogen af disse.

15 I en første foretrukket konstruktion afgrænses bypass-strømnings- passagen af et antal langsgående slidser i et ringformet organ anbragt omkring en central bøsning i filterenheden, og den fine fil terindretning er anbragt som en ring uden på det ringformede organ.

I en anden udførelsesform har huset et aftageligt endedæksel, som 20 bærer filterindretningen, og bypasset udgøres med fordel af et antal passager afgrænset af et finnet afstandsorgan og filterindretningen anbragt omkring afstandsorganet.

I et andet aspekt tilvejebringer opfindelsen et filtreringsapparat omfattende et hus med en indgang og en udgang for væske, som skal fil -25 treres, midler, der definerer en strømningsvej mellem indgangen og udgangen, hvilken strømningsvej i serie indeholder en grov filterindretning til behandling af i det mindste hovedsagelig al den væske, som passerer gennem strømningsvejen, og en fin filterindretning, som er i stand til at fjerne partikler på 5 /im (fortrinsvis 1 /zm) og mere, hvil-30 ken fine filterindretning i det væsentlige består af en rulle papirdug-materiale, som er under radial kompression, der øges progressivt i strømningsretningen, hvor strømningsvejen indbefatter et bypass omkring den fine filterindretning for en del af væsken, som passerer gennem strømningsvejen, hvilket bypass ikke frembyder større modstand mod 35 strømning end den fine filterindretning.

Den grove filterindretning og den fine filterindretning er fortrinsvis arrangeret bagved hinanden i huset.

Huset omfatter fortrinsvis et monteringspladeorgan, som har en ak-

DK 164488 B

5 sialt placeret, med gevind forsynet udboring for montering på en med komplementært gevind forsynet tap og definerer udgangen og har mindst én -væskeindgangspassage, som definerer indgangen, en kropsdel, som er lukket ved den ene ende og monteret på monteringspladeorganet ved den anden 5 ende deraf, og et aksialt forløbende rør, der forløber fra i nærheden af den lukkede ende af kropsdelen til den med gevind forsynede udboring.

Bypasset kan være tilvejebragt af en eller flere aksialt forløbende udvendige fordybninger i røret.

Den grove fil terindretning omgiver fortrinsvis røret coaksialt i 10 nærheden af monteringspladeorganet, og den fine filterindretning omgiver så røret coaksialt mellem den grove fil terindretning og den lukkede ende.

Bypass-passagen kan forløbe mellem den fine filterindretning og det ydre af røret langs længden af den fine fil terindretning mod den lukkede 15 ende af kropsdelen.

En sådan filterenhed er fortrinsvis indrettet til simpelthen at erstatte et konventionelt motorolieengangsfilter til påskruning.

Kropsdelen snapmonteres fortrinsvis på monteringspladen ved, at snapkopi ingselementer tilvejebragt på kropsdelen og monteringspladen 20 bringes i indgreb med hinanden.

Kropsdelen, monteringspladeorganet og røret fremstilles fortrinsvis alle som én af et formstofmateriale, for eksempel ved sprøjtestøbning.

Dette materiale er fortrinsvis tilstrækkelig bestandigt over for olie og varme til, at enheden er egnet til brug som et motoroliefilter. Et spe-25 cielt foretrukket materiale er nylon af en passende kvalitet såsom MARANYL (varemærke tilhørende ICI Plc). Formstofmaterialerne kan være fiberarmeret.

Filteret, der anvendes ifølge det første aspekt af opfindelsen, omfatter fortrinsvis også rullet papirdug.

30 Filteret kan indeholde dug omgivet af et net.

I et tredje aspekt tilvejebringer opfindelsen en fin filterenhed til forbindelse til en grov filterenhed tilvejebringende indgang og returløb via strømningsveje, hvilken fine filterenhed omfatter et hus med et vægorgan, der tilvejebringer en monteringsflade, og indeholdende en 35 hul cylindrisk fin fil terindretning, som kan filtrere til fjernelse af partikler med dimensioner på 5 fm (fortrinsvis 1 jwn) og derover, en indgang i monteringsfladen for væske, som skal filtreres, en udgang i monteringsfladen for filtreret væske, en strømningsvej for væske i huset

DK 164488 B

6 mellem en indgang til den ene ringformede endeflade af den fine filterindretning og en udgang fra den anden ringformede endeflade af den fine fil terindretning og et bypass, der danner forbindelse mellem indgangen og udgangen for filterenheden i huset, hvilket bypass har en modstand 5 mod væskestrømning, som ikke overstiger den fine filterindretnings modstand, hvorved under brug kun en del af væsken passerer gennem den fine filterindretning.

Enheden omfatter fortrinsvis yderligere et rør, som er åbent ved den ene ende og forløber fra udgangen i huset, idet den hule cylindriske 10 fine filterindretning omgiver nævnte rør i huset, og bypass-strømnings-vejen forløber mellem den fine filterindretning og røret væk fra vægorganet langs det ydre af røret mod dets åbne ende.

Opfindelsen beskrives nærmere i det følgende ved hjælp af eksempler på udførelsesformer af en filterenhed ifølge opfindelsen under henvis-15 ning til tegningen, hvor figur 1 er et sammensat billede, med de forskellige elementer vist i aksialt adskilt tilstand, af en repræsentativ filtermontering, en første udførelsesform af en hjælpefilterenhed og en konventionel fuldstrømningsfil terenhed, 20 figur 2 er et aksialt snitbillede af en anden udførelsesform af en hjælpefilterenhed, figur 3 er et sammensat billede, med de forskellige elementer i aksialt adskilt tilstand, af en repræsentativ filtermontering, en tredie udførelsesform af en hjælpefilterenhed og en konventionel fuldstrøm-25 ningsfilterenhed, figur 4 er et planbi Ilede af hjælpefilterenheden set i retning af pilen "A" i figur 3, figur 5 er et underpianbiIlede af hjælpefilterenheden set i retning af pilen "B" i figur 3, 30 figur 6 er et billede i aksialt snit af en fjerde udførelsesform af en hjælpefilterenhed, figur 7 er en endeopstalt af hjælpefilterenheden i figur 6 set i retning af pilen "C" i figur 6, figur 8 er et radialt snitbillede af hjælpefilterenheden i figur 6 35 taget langs linien "D-D" i figur 6, figur 9 er et sammensat billede, med de forskellige komponenter vist aksialt adskilt og i aksialt snit, af et groft filter og en enhed ifølge en femte udførelsesform af opfindelsen,

DK 164488 B

7 figur 10 er et underpianbiIlede af det grove filter i figur 9 set langs pilen "A" i figur 9, figur 11 er et underpianbiIlede af den i figur 9 viste enhed ifølge opfindelsen set langs pilen "B" i figur 9, og 5 figur 12 er et aksialt snitbillede af en sjette enhed ifølge op findelsen.

I figur 1 omfatter den konventionelle filtermontering 1 en krop 2 med en central tap 3 med et udvendigt skruegevind 4. En første indvendig ledning 5, der fører fra motorens oliestrømssystem, står i forbindelse 10 med en central tilgangspassage 6 i tappen 3. En anden indre ledning 7 udmunder ved kroppens 2 underside ved åbninger 8, 8 for udstrømning af filtreret olie tilbage fra motoren.

En konventionel fuldstrømsoliefilterenhed 9 omfatter en krop 10 med en central bøsning 11, som er forsynet med indvendigt gevind ved 12 for 15 at svare til det udvendige gevind 4 på tappen 3. Et bæger 13 er skruet på kroppen 10 ved 14. Bøsningen 11 strækker sig næsten til bægerets 13 basis, men ender kort før bægerets basis. Omkring bøsningen 11 er der et ringformet fuldstrømningsfilterelement 15. Kroppen 10 har åbninger 16 anbragt, så de svarer til åbningerne 8, 8 i filtermonteringen 1. En pak-20 ning 17 er anbragt i en reces ved den øvre flade af kroppen 10 for at ligge an mod undersiden af monteringens krop 2.

Under normal brug bringes filterenheden 9 i indgreb med monteringen 1 ved, at bøsningen 11 skrues på tappen 3, indtil filterenheden tætnes mod monteringen ved hjælp af pakningen 17. Olie tilføres under tryk fra 25 motoren via ledningen 7 og ind i åbningerne 16 for at strømme gennem filterelementet 15 og tilbage til motoren via bøsningen 11 og ledningen 5. Den hidtil beskrevne konstruktion og funktion er repræsentativ for det konventionelle fuldstrømningsfiltersystem.

Mens det er konventionelt for strømningen og returneringen af olie 30 fra og til motoren at være som illustreret, ville et alternativt arrangement være at have tilstrømningen gennem ledning 5 og returneringen gennem ledning 7. Figur 3 til 8 angår et sådant arrangement, som er modsat af det konventionelle.

I figur 1 vises en hjælpefilterenhed 110, som har en i almindel ig-35 hed bægerformet krop 111, som koaksialt omgiver et rørformet organ 112, der ved sin øvre ende har en udvidet udboring, som er forsynet med gevind ved 113 til optagelse af den med gevind forsynede tap 3 på filtermonteringen. Under det med indvendigt gevind forsynede afsnit 113 er det

DK 164488 B

8 rørformede organ af reduceret diameter og forsynet med udvendigt gevind, idet det ender i et afsnit 114 med udvendigt gevind til frembringelse af . et tapafsnit, som kan komme i gevindindgreb i den centrale bøsning 11 i filterenheden 9.

5 Kroppen 111 omfatter en cylindrisk væg, som slutter i en tværvæg 115, i hvilken der er tilvejebragt aperturer 116, som under brug står i forbindelse med aperturer 8 i filtermonteringen 1. En ringformet pakning 117 er anbragt, så den ligger an mod filtermonteringens 1 krop 2 og tætner der. Kroppens 111 cylindriske væg slutter i en indadforløbende ring-10 formet flange 118, idet kroppen i øvrigt er åben ved denne ende ved 118a. Inden i kroppen 111 er der tilvejebragt et bægerformet organ 119, som har en cylindrisk væg og ved sin øvre ende, som vist på tegningen, har en tværgående endevæg 120 med en central apertur med gevind skruet ned i det ringformede organ 112 for at ligge an mod den ringformede 15 skulder, som er udformet mellem afsnittene med større og mindre diameter af det ringformede organ. En første skilleplade 121 i form af et ringformet vægorgan, som har en central apertur med gevind og længere ude end denne et antal mindre aperturer 122, er skruet ned langs det udvendige gevind på det rørformede organ 112 og tætner mod organets 119 cy-20 lindriske væg, således at den befinder sig i en lille afstand fra tværvæggen 120. Et filtermateriale i form af en rulle papirdug omgiver det rørformede organ 112 koaksialt umiddelbart under skillevæggen 121. En anden skillevæg 123 lig skillevæg 121 og også indbefattende aperturer 122 er skruet ned langs det udvendige gevind på det rørformede organ 112 25 for at komprimere filtermaterialet og endnu engang tætne mod væggen af organet 119.

Organet 119 kan være af egentlig cylindrisk form, men tilspidses fortrinsvis noget, for eksempel fra 2 til 5° mod væggen 120, således at filtermaterialet, hvis det indsættes som en cylindrisk rulle, befinder 30 sig under stigende kompression, efterhånden som det nærmer sig skillevæggen 121.

Organet 119 er lukket af en på tværs forløbende tredie skillevæg 124 uden aperturer 122, som igen er skruet ned langs det udvendige gevind på det rørformede organ 112.

35 Et antal tværudboringer 125 er tilvejebragt i det rørformede organ 112 mellem tværvægsorganet 120 og den første skillevæg 121, og lignende udboringer 126 er tilvejebragt gennem det rørformede organ 112 mellem skillevæggen 123 og den afsluttende skillevæg 124.

DK 164488 B

9

Indeholdt i den centrale udboring af det ringformede organ 112 og snappasset ind i en ringformet fordybning deri er et radialt forløbende edderkoppeorgan 127, op ad fra hvilket der strækker sig et bur af stangorganer 128, som afsluttes af basisdæksel 129. Edderkoppeorganet 127 har 5 en central apertur 130, og buret indeholder et ventil organ 131, som er forspændt til at lukke aperturen 130 ved hjælp af en spiralfjeder 132.

Under brug strømmer olie fra motoren gennem ledning 7 gennem åbninger 6 ind i åbninger 116 i hjælpefilterenheden, passerer omkring ydersiden af organet 119 for at gå ud fra hjælpefilterenheden gennem 10 dennes åbne basis og gå ind og passere gennem det konventionelle grove filter på normal måde. Olie udgående fra det grove filter gennem den centrale bøsning 11 går igen ind i hjælpefilterenheden gennem den rørformede udboring i organ 112. En mindre del af oliestrømmen forløber gennem åbninger 126 og går ind i organet 119 og passerer gennem åbninger 15 122 i skillevæg 123, gennem filtermaterialet, ud gennem åbninger 122 i skillevæg 121 og går igen ind i det rørformede organ 112 gennem apertu-rer 125. En større del af olien trykker ventilorganet 131 mod dets fjeder 132 og passerer gennem aperturen 130. Oliestrømmene løber sammen under ventilorganet 131 og går ud af hjælpefilterenheden og ind i moto-20 ren igen for at flyde ned langs ledning 5.

I figur 2 vises en modificeret form af hjælpefilterenheden, som ligner den i figur 1 viste med den undtagelse, at ventil arrangementet i udboringen i det rørformede organ 112 er udeladt. I stedet er den rørformede udboring 112 indsnævret ved udgangen af udboringerne 125 til 25 dannelse af en venturi. Venturien udgør en fast strømningsrestriktion for olien, der strømmer direkte ned langs kanalen i det rørformede organ 112, og har yderligere den virkning at frembringe en sugning til at trække olie gennem filtermaterialet ved hjælp af den alternative passage.

30 I figur 3 til 5 vises en hjælpefilterenhed 18 til brug, hvor motorolien strømmer modsat det, som er konventionelt. Enheden 18 har en krop 19, som aksialt er forsynet med et ringformet organ 20, der ved dets øvre ende har en udvidet udboring, som er forsynet med gevind ved 21 og er indrettet til at optage den med gevind forsynede tap 3 i filtermonte-35 ringen. Ved den nedre ende har det rørformede organ 20 reduceret udvendig diameter, og det er forsynet med gevind ved 22 til frembringelse af et tapafsnit, som kan skrues i indgreb med filterenheden 9 i den centrale bøsning 11. Omkring det mellemliggende centrale afsnit af det rørfor-

DK 164488 B

10 mede organ 20 er der et ringformet ventilsædeelement 23 med et tykvægget nedre afsnit 23a og et tyndvægget øvre afsnit 23b. Det nedre afsnit 23a er forsynet med et antal aksi alt forløbende slidser 24 (ses bedst i figur 3) til frembringelse af en oliestrømspassage. Hvor det nedre afsnit 5 23a slutter sig til det øvre afsnit 23b er der tilvejebragt et konisk ventilsæde 25. Radialt udad fra ventilsædeelementet 23 er der tilvejebragt en rørformet bøsning 26, og mellem bøsningen 26 og overfladen 27 af kroppen 19 er der dannet en ringformet åbning, som optager et udtageligt filterelement 28, der kan være en rulle af papir. Den øvre ende af 10 kroppen 19 omfatter en tværvæg 29, i hvilken der er tilvejebragt apertu-rer 30, som under brug står i forbindelse med aperturerne 8 i filtermonteringen 1. En ringformet pakning 31 er anbragt, så den ligger an mod filtermonteringens 1 krop 2 og tætner der.

Inden i det øvre afsnit 23b af ventilsædeelementet 23 er der an-15 bragt et bevægeligt strømningsbegrænsnings- og bypass-ventilorgan 32, som tvinges fjedrende mod ventilsædet 25 af en kompressionsfjeder 33, der ligger an mod en ribbe 34 på det rørformede organ 20.

Et antal åbninger 35 (se figur 4) er tilvejebragt i tværvæggen 29 til frembringelse af en forbindelse mellem rummet 36 indeholdende ven-20 tilelementet 32 og det ydre af kroppens 19 øvre ende.

Hele hjælpefilterenheden 18, bortset fra filterelementet 28, kan være en multipartssprøjtestøbning af for eksempel det formstofmateriale, der forhandles af I.C.I. under betegnelsen MARANYL-391.

Under brug indskydes hjælpefilterenheden 18 mellem filtermontering-25 en 1 og den konventionelle fuldstrømningsfilterenhed 9. Til dette formål bringes hjælpefilterenheden 18 i indgreb på tappen 3 ved hjælp af dens eget gevind 21 og spændes, indtil pakningen 31 har tætnet mod monteringskroppen 2. Derefter bringes fuldstrømningsfilterenheden 9 i indgreb på hjælpeenhedens 18 gevind 22 og spændes, indtil pakningen 17 tætner 30 mod kroppens 19 nedre overflade "S".

Når olie tilføres under tryk gennem ledning 5 passerer den centralt ned gennem tappen 3, gennem det rørformede organ 20 i hjælpefilterenheden 18 og gennem bøsningen 11 i fuldstrømningsfilterenheden 9, hvorefter den returnerer opad gennem filterelementet 15 i fuldstrømningsfilteret 35 og gennem åbningerne 16 for at gå ind i det ringformede kammer 16a, som står i forbindelse med filterelementet 28 i hjælpefilteret.

Det filtermateriale, der anvendes i figur 1 og 2 i filterelementet 28, er konstrueret til at have en filtreringsvirkning, som er mange

DK 164488 B

11 gange mere effektiv end virkningen af elementet 15 i fuldstrømningsfil -terenheden. Eksempelvis kan hjælpefilterelementet 28 være indrettet til at have en filtreringsvirkning, som er effektiv til at opfange partikler på ca. 1 im i diameter, hvilket kan være nogle tyvendedele til en femog-5 tyvendedel af den mindste parti kl estørrelse, som opfanges af et konventionelt fuldstrømningsfilter. En yderligere fordel er, at mikrometerfilteret også kan fjerne vand, som kan være til stede i emulsion med olien.

Ved de oliestrømstryk, der normalt er tilgængelige i en forbrændingsmotor, ville strømningshastigheden gennem de viste hjælpefilterele-10 menter være ganske langsom, og den ville være utilstrækkelig til en tilstrækkelig behandling af oliestrømmen, hvis det var eneste tilvejebragte filtreringsvej. Med andre ord ville simpel erstatning af et eksisterende fuldstrømningsfilterelement i en konventionel filterenhed 9 med et mikrometerf ilterelement ikke tillade en tilstrækkelig mængde olie at 15 strømme gennem filtreringssystemet pr. tidsenhed.

Med arrangementet indbefattende hjælpefilterenheden ifølge opfindelsen sker der en forholdsvis hurtig strømning af olie gennem filterelementet 15 i fuldstrømningsfilterenheden efterfulgt af en meget langsommere passage af en del af olien gennem filterelementet i hjælpeenheden.

20 For at kompensere for forskellen i strømningshastigheder ledes resten af oliestrømmen uden om, for eksempel, idet der henvises til figur 3, aksi-alt gennem antallet af slidser 24, derefter forbi det fjederbelastede restriktionsventilorgan 32 og dets sæde 25, derefter gennem rummet 36 og åbningerne 35 til åbningerne 8 og tilbage til returstrømsledningen 7.

25 Den totale returstrøm består således af en forholdsvis lille del mi krofiltreret olie, som passerer gennem elementet 28 og aperturerne 30, og en forholdsvis større del af fuldstrømningsfiltreret olie, som passerer ad bypass-ruten.

Der opnås således den fordel, at skønt fuldstrømningsrutinen opret-30 holdes i det væsentlige uændret, underkastes i det mindste en del af olien kontinuert en filtrering til mikrometerstørrelse.

Oliens viskositet er tilbøjelig til at falde med stigende temperatur. Når olien er kold og forholdsvis tyktflydende kan bypass-ventilen 32, 25 åbnes yderligere mod fjederbelastningen, og når olien bliver 35 tyndere med højere temperatur, kan ventilen 32, 25 lukkes delvis i overensstemmelse hermed.

I figur 6 til 8 vises en yderligere udførelsesform af en hjælpefi 1 -terenhed 37, som kan indskydes mellem en filtermontering 1 og et fuld

DK 164488 B

12 strømningsfilter 9 på samme måde som beskrevet ovenfor for udførelsesformen i figur 3 til 5.

Enheden 37 omfatter en cylindrisk krop 38, som ved den ene ende har en tværvæg 39, i hvilken der er en ringformet reces, som optager en tæt-5 ningspakning 39a for, når den er i brug, at hvile mod filtermonteringens 1 krop 2. Centralt har væggen 39 et kort bøsningsafsnit 40, hvori der er fastgjort et ringformet organ 41, som ved den ende har en udvidet udboring, som ved 42 er forsynet med gevind, som skal bringes i indgreb med den med gevind forsynede tap på filtermonteringen. Ved den anden ende 10 har det rørformede organ 41 formindsket udvendig diameter, og det har et gevind 43 til tilvejebringelse af et tapafsnit, som er i stand til at komme i gevindmæssigt indgreb i den centrale bøsning 11 i filterenheden 9.

Ved den anden ende af kroppen 38 er der tilvejebragt et endedæksel 15 44, som er tætnet i forhold til kroppen 38 ved hjælp af en O-ring 45. Endedækslet har en åbning eller et antal åbninger 46 for under brug at tilvejebringe en forbindelsesvej mellem returstrømsåbningerne 16 i fuldstrømningsfil terenheden 9 og det indre af kroppen 38.

I indgreb omkring det rørformede organ 41 er et afstandsorgan 47 20 med et rørformet element 47, fra hvilket et antal radiale finner 49 rager ud. Afstandsorganet 48 ligger ved den ene ende an mod bøsningsafsnittet 40 og ved den anden ende mod endedækslet 44. Fastgjort til den ind-advendende overflade af endedækslet 44 er et ringformet mikrometerfil-terelement 50, for eksempel bestående af dugmateriale indelukket mellem 25 koncentriske, cylindriske vægge 52, 53 af trådnet. Ved enden fjernest fra endedækslet 44 har filterelementet en endevæg 54, som befinder sig i afstand fra tværvæggen 39, således at der efterlades en strømningsvej 55, som står i forbindelse med åbninger 56 i væggen 39, som under brug står i forbindelse med åbninger 8 i filtermonteringen 1. Filterenheden 30 er lejret inden for ribber 38a på det cylindriske legeme 38, mellem hvilke der afgrænses strømningsveje 57, som fører til strømningsvejen 55.

Når hjælpefilteret 37 er i brug passerer olie under tryk tilført fra motoren gennem det rørformede organ 41 og til den konventionelle 35 filterenhed 9. Returstrømmen fra enheden 9 går ind i hjælpeenheden 37 gennem åbningerne 46 og passerer ind i strømningsvejen 58, som er afgrænset af det rørformede element 48, finnerne 49 og den indre trådnetsvæg 53 i hjælpefilteret. Mellem hjælpefilterets endevæg 54 og det korte

DK 164488 B

13 bøsningsafsnit 40 er der udformet en indsnævring, og dette resulterer i, at en del af den samlede strøm i strømningsvejen 58 tvinges gennem filterelementet 50 og ind i strømningsvejen 57 for igen at slutte sig til hovedstrømmen via strømningsvejen 55.

5 Det vil kunne forstås, at én eller flere yderligere hjælpefilteren heder såsom 18 eller 37 kan forbindes i serie med hinanden mellem filtermonteringen 1 og fuldstrømningsfilterenheden 9, således at brugeren kan vælge at anbringe så mange, som han ønsker, i kredsløbet, forudsat at der er tilstrækkelig ydre plads til rådighed.

10 De i figur 1 og 2 viste hjælpefilterenheder har den betydelige praktiske fordel, at begge kan fastgøres til konventionelle filtermonteringer 1 og anvendes sammen med konventionelle fuldstrømningsfilterenheder 9 uden nogen form for modifikation af disse to objekter. Hvor en mo-torkøretøjsmotor er forsynet med en konventionel fuldstrømningsfilteren-15 hed, kan brugeren således efter levering blot skrue fuldstrømningsenheden af og indskyde en mellemliggende hjælpefilterenhed og derefter igen fastgøre fuldstrømningsenheden. Når oliestrømmen er modsat det konventionelle, kan en enhed, som den der vises i figur 3 til 8, anvendes på samme måde.

20 Figur 9 illustrerer en alternativ type hjælpefilterenhed ifølge opfindelsen. Som vist i figur 9 omfatter en sammensat filtreringsenhed en grov filtreringsenhed 60 og en enhed 60a ifølge opfindelsen. Den grove filtreringsenhed 60 er indrettet til montering på en konventionel monteringstap på en konventionel filtermontering. Den grove filterenhed 60 25 omfatter et centralt rørformet organ 61, som ved den ene ende har en udboring 62 med indvendig gevind for gevindmæssigt indgreb med motorens filtermontering. Ved den modsatte ende har det rørformede organ 61 et afsnit 63 med reduceret diameter og udvendigt gevind for forbindelse til enheden 60a ifølge opfindelsen. Et cirkulært vægorgan 64 har en central 30 apertur indeholdende en ringformet reces, som er snappasset over en tilsvarende ringformet vulst udformet på det rørformede organ 61 i området med det indvendige gevind 62. Ud i ét med væggen 64 er et cylindrisk hus 65, der indeholder et groft filtreringsmateriale 66. Adgang til det grove filtreringsmateriale 66 tilvejebringes via aperturer 67 udformet i 35 den cirkulære væg 64. Et endedæksel organ 68 lukker den modsatte ende af det cylindriske organ 65 og har åbninger 69, gennem hvilke groft filtreret olie slipper ud.

Som sædvanlig er der tilvejebragt en passende fleksibel ringformet

DK 164488 B

14 pakning 70, som rager frem fra en ringformet reces i væggen 64 for at tætne mod motorens filtermontering.

Enheden 60a ifølge opfindelsen omfatter et centralt rørformet organ 70, som er åbent ved den højre ende set på tegningen og har et afsnit 5 med indvendigt gevind ved den venstre ende til optagelse af det med gevind forsynede afsnit 63 af enheden 60. Ud i ét med det rørformede organ 70 er der udformet et cirkulært endevægsorgan 71, som bærer en passende fjedrende pakning 72, som rager frem fra en ringformet reces i væggen 71 og er indrettet til at tætne mod endefladerne af det cylindriske organ 10 65. Den cylindriske væg 71 er forsynet med et antal aperturer 73, som passerer derigennem.

Et endedæksel 74, som er i hovedsagen bægerformet, er arrangeret koaksialt med det rørformede organ 70. Et omgivende vægorgan 75 strækker sig fra periferien af væggen 71 mod endedæksel organet 74. Umiddelbart 15 inden for den omgivende væg 75 er der tilvejebragt en ringformet fordybning 76 i væggen 71, som delvis er optaget af en tætningspakning 77. Perimeteren af det bægerformede organ 74 er optaget i denne ringformede fordybning under kompression af tætningsorganet. Det bægerformede organ 74 danner en snapkobling med den omgivende væg 75 i kraft af snaplåse-20 formationer 78 tilvejebragt på de respektive organer.

Det ringformede organ 70 er forsynet med et antal aksialt forløbende fordybninger 79, som står i forbindelse med aperturerne 73 og strækker sig til den frie ende af det rørformede organ. Et filtermateriale i form af papirdug viklet på et papformstykke er arrangeret koaksialt over 25 det rørformede organ 70 og komprimeret af lukkeorganet 74. Lukkeorganet 74 har lidt større diameter, hvor det er forbundet med væggen 71, end der hvor det overlejrer den frie ende af det rørformede organ 70. Følgelig er kompressionen af filtermaterialet størst mod filterets højre ende, som vist på tegningen. De aksialt forløbende fordybninger 79 i det 30 rørformede organ samarbejder med papformstykket 80 af filtermaterialet til afgrænsning af passager uden om filtermaterialet. En skive af net, for eksempel trådnet 81, er tilvejebragt ved den frie ende af det rørformede organ 70 for at definere enden af filtermaterialet og adskille filtermaterialet fra et åbent kammer 82, som naturligt er i fluidumfor-35 bindel se med udboringen i det rørformede organ 70 og også med strømningskanalerne udformet af de aksialt forløbende fordybninger 79.

Under brug modtages olie i enheden gennem aperturerne 73 efter grovfiltrering og passerer dels gennem filtermaterialet til kammeret 82

DK 164488 B

15 og dels gennem fordybningerne 79 til kammeret 82 og returneres derefter til motoren gennem udboringen i det rørformede organ 70.

Det fremgår, at den under henvisning til figur 9 beskrevne filterenhed er indrettet til at blive monteret ridende på et groft filter, som 5 skal monteres på en konventionel forbrændingsmotoroliemontering.

Filterenhedens væg 71 og lukke 74 kan være dannet ved sprøjtestøbning af et passende formstofmateriale såsom MARANYL.

Til det grove filter er et plisseret papirfilterelement passende.

Den ydre væg og den cirkulære endevæg 64 kan være sprøjtestøbt ud i ét 10 af et passende formstofmateriale, mens det rørformede organ hensigtsmæssigt kan være udformet som en stål indsats.

Endelig vises i figur 12 en variant af den i figur 9 viste filterenhed, i hvilken det grove filter er indeholdt i samme hus som det fine mikrometerfilter. Den i figur 12 viste filterenhed er i hovedsagen kon-15 strueret på lignende måde som den i figur 9 viste enhed, og tilsvarende dele er vist ved samme henvisningstal. I det væsentlige er, i sammenligning med figur 9, mellemrummet til venstre for filtermaterialet forlænget tilstrækkeligt til at inkorporere et groft filtermateriale 83, såsom et plisseret papirfilter, som er indskudt mellem aperturerne 73 og be-20 gyndelsen af fordybningerne 79. Det grove filtermateriale 83 er adskilt fra det fine filtermateriale ved hjælp af et støtteskelet 84. Filteret er indrettet til at blive monteret på en konventionel motorfiltermontering som en direkte erstatning for det konventionelle grove filter for derved at tilvejebringe grov filtrering af den fulde strøm af olie og 25 fin filtrering af en del af oliestrømmen, idet resten passerer forbi det fine filter gennem et bypass, som aldrig lukkes, men forefindes konstant under drift.

Endnu en gang er organet 74 og væggen 71, som bærer det med fordybning forsynede rørformede organ 70 ud i ét dermed, begge egnede til at 30 blive dannet ved sprøjtestøbning af et formstofmateriale. Endnu engang tilspidser organet 74 mod højre, som vist, således at filtreringsmaterialet underkastes stigende kompression mod højre i filteret. Det fremgår, at det under henvisning til figur 12 beskrevne filter er specielt velegnet til simpel og hurtig fremstilling og samling, da alle delene 35 simpelthen indsættes på det passende sted, og organet 74 og væggen 75 snappes sammen.

Den progressive kompression af filtermaterialet, som er beskrevet under henvisning til adskillige af ovenstående udførelsesformer, sikrer

Claims (15)

1. Fin filterenhed (110, 37) indrettet til indskydelse mellem en grov filterenhed og en montering, som normalt modtager den grove filterenhed direkte derpå, KENDETEGNET ved, at den fine filterenhed omfatter et hus med et par monteringssteder, en første (116) og en anden (114) 10 indgang for væske og en første (118a) og en anden udgang (113) for væske, hvor den første indgang og den anden udgang er tilvejebragt ved det ene af monteringsstederne, og den anden indgang og den første udgang er tilvejebragt ved det andet af monteringsstederne, koblingsindretninger ved hvert af monteringsstederne, hhv. til kobling af den fine filteren- 15 hed til den grove filterenhed og til filtermonteringen, midler (111, 119. i huset, der definerer en første strømningsvej for fluidum mellem den første indgang og den første udgang for huset, midler (126, 122, 125. i huset, som definerer en anden strømningsvej for væske mellem den anden indgang og den anden udgang for huset, og en fin filterindretning 20. huset til fjernelse af partikler på 5 μιη og derover, hvor den anden strømningsvej indbefatter en vej gennem den fine filterindretning og en bypass-passage (130) omkring den fine fil terindretning, hvorved der under normal brug er samtidig strømning gennem den fine filterindretning og bypass-passagen, således at kun en del af den væske, som passerer ad den 25 anden strømningsvej, passerer gennem den fine filterindretning.

2. Enhed ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at monteringsstederne er et par modstående endevægge, og at den første indgang og den anden udgang er tilvejebragt i den ene endevæg, og den første udgang og den and- 30 en indgang er tilvejebragt i den anden endevæg.

3. Enhed ifølge krav 2, KENDETEGNET ved, at den som koblingsindretninger omfatter en med gevind forsynet boring (113) i den ene endevæg for forbindelse af enheden til en kilde for væske, som skal filtreres, 35 og en med gevind forsynet tap (114) på den anden endevæg for forbindelse af enheden til en grov filterenhed. DK 164488 B 17

4. Enhed ifølge krav 3, KENDETEGNET ved, at den med gevind forsynede boring (113) befinder sig ved den anden udgang, og at den med gevind forsynede tap (114) befinder sig ved den anden indgang.

5. Fin filterenhed ifølge krav 3, KENDETEGNET ved, at den yderli gere omfatter et rørformet organ (41), der forløber aksi alt gennem huset mellem den med gevind forsynede boring (42) og den med gevind forsynede tap (43), og et rum i huset omkring det rørformede organ, i hvilket ringformede rum den anden indgang (46) og den anden udgang (56) udmund-10 er, og i hvilket ringformede rum den fine filterindretning (50) befinder sig.

6. Fin filterenhed (60a) til forbindelse på den nedenstrøms side af en grov filterenhed forbundet til en kilde for væske, spm skal fil -15 treres, og tilvejebringende indgang og returløb via strømningsveje, KENDETEGNET ved, at den fine filterenhed omfatter et hus (71, 74) med et vægorgan (71), der tilvejebringer en monteringsflade, og indeholdende en hul cylindrisk fin filterindretning, som kan filtrere til fjernelse af partikler med dimensioner på 5 [im og derover, en indgang (73) i monte-20 ringsfladen for væske, som skal filtreres, en udgang i monteringsfladen for filtreret væske, en strømningsvej for væske i huset mellem en indgang til den ene ringformede endeflade af den fine filterindretning og en udgang (81) fra den anden ringformede endeflade af den fine filterindretning og et bypass (79), der danner forbindelse mellem indgangen og 25 udgangen for filterenheden i huset, hvilket bypass har en modstand mod væskestrømning, som ikke overstiger den fine filterindretnings modstand, hvorved under brug kun en del af væsken passerer gennem den fine filterindretning.

7. Enhed ifølge krav 6, KENDETEGNET ved, at den yderligere omfat ter et rør (70), som er åbent ved den ene ende og forløber fra udgangen i huset, idet den hule cylindriske fine filterindretning omgiver nævnte rør i huset, og bypass-strømningsvejen forløber mellem den fine filterindretning og røret væk fra vægorganet (71) langs det ydre af røret mod 35 dets åbne ende.

8. Filtreringsapparat omfattende et hus (71, 74) med en indgang (73) og en udgang for væske, som skal filtreres, og midler, der define- DK 164488 B 18 rer en strømningsvej mellem indgangen og udgangen, KENDETEGNET ved, at strømningsvejen i serie indeholder en grov filterindretning (83) til be- . handling af i det mindste hovedsagelig al den væske, som passerer gennem strømningsvejen, og en fin filterindretning, som er i stand til at fjer- 5 ne partikler på 5 /tm og mere, hvilken fine filterindretning i det væsentlige består af en rulle papirdugmateriale, som er under radial kompression, der øges progressivt i strømningsretningen, hvor strømningsvejen indbefatter et bypass (79) omkring den fine filterindretning for en del af væsken, som passerer gennem strømningsvejen, hvilket bypass 10 ikke frembyder større modstand mod strømning end den fine filterindretning.

9. Apparat ifølge krav 8, KENDETEGNET ved, at den grove filterindretning og den fine filterindretning er arrangeret bagved hinanden i 15 huset.

10. Apparat ifølge krav 9, KENDETEGNET ved, at huset omfatter et monteringspladeorgan (71), som har en aksialt placeret, med gevind forsynet udboring for montering på en med komplementært gevind forsynet tap 20 og definerer udgangen og har mindst én væskeindgangspassage, som definerer indgangen, en kropsdel (74), som er lukket ved den ene ende og monteret på monteringspladeorganet (71) ved den anden ende, og et aksialt forløbende rør (70), der forløber fra i nærheden af den lukkede ende af kropsdelen til den med gevind forsynede udboring. 25

11. Apparat ifølge krav 10, KENDETEGNET ved, at bypasset er tilvejebragt af en eller flere aksialt forløbende udvendige fordybninger (79) i røret (70).

12. Apparat ifølge krav 10, KENDETEGNET ved, at den grove filter indretning (83) coaksialt omgiver røret (70) i nærheden af monterings-pladeorganet (71), og at den fine fil terindretning coaksialt omgivet røret (70) mellem den grove filterindretning og den lukkede ende.

13. Apparat ifølge krav 10 eller 12, KENDETEGNET ved, at bypass- passagen forløber mellem den fine filterindretning og det ydre af røret (70) langs længden af den fine indretning mod den lukkede ende af kropsdelen. DK 164488 B 19

14. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-12 eller apparat ifølge krav 13, KENDETEGNET ved, at bypasset indbefatter et varia-· belt strømningsrestriktionsmiddel (130, 131), som er fjedrende belastet på en sådan måde, at det søger at øge strømningsbegrænsningen. 5

15, Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-12 eller apparat iføl9e krav 13, KENDETEGNET ved, at bypasset er permanent åbent. 10 15