FI98793C - Suodatinyksikkö - Google Patents

Description

98793

Suodatinyksikkö

Keksintö koskee suodatinyksikköä.

5 Suodatinyksikkö käsittää suodatinelementin ja vastaanottaa suodatettavaa nestettä.

Elementin läpikulun jälkeen suodatettu neste poistuu yksiköstä. Suodatinelementeillä on ainoastaan rajoitettu kestoikä. Jonkin ajan kuluttua ne tukkeutuvat suodoksesta ja ne on vaihdettava poistamalla käytetty suodatinelementti suodatinyksiköstä ja asentamalla uusi suodatinelementti.

10

Kriittisissä tuotantoprosesseissa on usein hydraulisia ja voitelujärjestelmiä, joiden on toimittava keskeytymättä erittäin puhtaalla nesteellä ja siten neste ohjataan tällaisiin järjestelmiin suodatinyksikön kautta. Kun tällaisten yksikköjen suodatinelementit tukkeutuvat, ne on vaihdettava välittömästi katkaisematta nestevirtausta, jolloin 15 järjestelmä pysyy käyttökelpoisena.

Aikaisemmin tämä on hoidettu usealla tavalla. Eräässä ehdotuksessa suodatinyksik-köön sisältyy kaksi suodatinelementtiä, jotka on jäljestetty rinnakkain siten, että suodatettava neste ohjataan tavallisesti yksikön yhteen elementtiin, mutta silloin, kun 20 tämä elementti on vaihdettava, neste ohjataan toiseen elementtiin.

Toisessa samankaltaisessa järjestelmässä kaksi suodatinyksikköä on järjestetty rinnakkain ja putkitus ja venttiili on jäljestetty siten, että suodatettava neste voi kulkea jommankumman yksikön kautta. Samoin kuin ensimmäisessä ehdotuksessa yksi 25 suodatinelementti voi suodattaa nestettä silloin, kun toista vaihdetaan.

Kolmannen ehdotuksen tarkoituksena on saada aikaan yksi ainoa suodatinyksikkö ja liittää yksikkö putkitukseen, joka saa aikaan ohituksen yksikköön tulon ja yksiköstä • poiston välillä. Järjestämällä venttiili putkitukseen, joka johtaa tuloputkeen, normaa- 3 0 listi suljettu venttiili ohitusputkitukseen ja takaiskuventtiili putkitukseen, joka johtaa poistoputkesta, tuloventtiilin sulkeminen eristää yksikön suodatinelementin vaihtamista varten, kun taas ohitusventtiili avautuu, niin että neste kulkee ohituksen kautta 98793 2 vaihdon aikana.

Ehdotuksissa, joissa on jäljestetty kaksi suodatinyksikköä, on se haitta, että tarvitaan kaksi suodatinelementtiä, kun ainoastaan yhtä elementtiä tarvitaan suurimman osan 5 aikaa. Siten esiintyy pääomakustannuksia suodatinkapasiteetin suhteen, jota tarvitaan itse asiassa ainoastaan hyvin harvoin ja hyvin lyhyitä aikoja. Lisäksi tällaisen yksikön koko on huomattava ja siten sitä on vaikea asentaa määrättyihin paikkoihin.

Silloin, kun on jäljestetty kaksi rinnakkaista suodatinyksikköä, asennus ja ylimääräi-10 nen putkitus ja venttiilit voivat aiheuttaa suuria painehäviöitä yksikössä, mikä on haitallista. Voi esiintyä myös vaikeuksia sulkea toinen suodatin ennen toisen avaamista ja tämä saattaa eristää myötävirtaan kulkevan jäijestelmän nestevirtauksesta, mikä on samoin haitallista.

15 Ulkoisilla venttiileillä ja putkituksella varustetulla yhdellä ainoalla järjestelmällä on se haitta, että ylimääräinen putkitus ja venttiilit lisäävät kustannuksia ja aiheuttavat suuren painehäviön järjestelmässä. Samoin voi olla mahdotonta avata samanaikaisesti ohitusventtiili, kun tuloventtiili on suljettu (tai päinvastoin), ja tämä voi eristää myötävirtaan kulkevan järjestelmän nestevirtauksesta.

20

Julkaisussa GB-A-656494 on esitetty suodatinyksikkö, joka käsittää suodatinelemen-tin, jossa on tulokanava, joka johtaa elementtiin, ja poistokanava, joka johtaa suoda-tinelementistä. Ohituskanava ulottuu tulo- ja poistokanavien väliin ja se käsittää venttiilin, joka avaaja sulkee ohituskanavan absoluuttisen nestepaineen mukaisesti.

25 Tulo- ja poistokanavaa valvotaan venttiileillä, jotka reagoivat tulokanavan ja poisto-kanavan väliseen paine-eroon.

Julkaisussa US-A-4379053 on esitetty suodatinyksikkö, joka käsittää suodatinelemen-tin, jossa on tulokanava, joka johtaa suodatinelementtiin, ja poistokanava, joka johtaa 30 suodatinelementistä. Ohituskanava ulottuu tulo-ja poistokanavien väliin. Kiertovent-tiili kääntää toisessa asennossa saapuvan nesteen tulokanavaan ja sulkee ohitus- 98793 3 kanavan ja toisessa asennossa se sulkee tulokanavan ja avaa ohituskanavan. Takais-kuventtiili on jäljestetty poistokanavaan vastavirtaan sen kytkennästä ohituskanavaan.

, Keksinnön mukaisesti saadaan aikaan suodatinyksikkö, joka käsittää pesän, joka 5 käsittää kammion suodatinelementin vastaanottamiseksi, tulokanavan, joka johtaa pesän läpi kammioon suodatettavan nesteen ohjaamiseksi sinne, poistokammion suodatetun nesteen ohjaamiseksi pesän läpi kammiosta, takaiskuventtiilin poisto-kanavassa, ohituskanavan, joka ulottuu pesän läpi tulokanavan ja kohdan väliin, joka on poistokanavassa myötävirtaan takaiskuventtiilistä, venttiilin, joka on jäljestetty 10 tukikanavaan myötävirtaan tulokanavan ja ohituskanavan välisestä kytkennästä ja joka avaa ja sulkee tulokanavan, ja ohitusventtiilin, joka avaa ohituskanavan silloin, kun tulokanava on suljettu, kammiossa olevan suodatinelementin vaihtamiseksi, ja sulkee ohituskanavan silloin, kun tulokanava on avoinna, nesteen ohjaamiseksi uudelleen suodatinelementtiin.

15 Tällä tavalla jäljestämällä ainoastaan yksi suodatinpesä ja -elementti yksikön kokoa voidaan pienentää ja pääomakustannukset minimoida. Lisäksi, kun kaikki komponentit ovat yhdessä ainoassa pesässä, paineen alenema on minimaalinen.

2 0 Seuraavassa selitetään lähemmin keksinnön erästä suoritusesimerkkiä viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on kaaviomainen hydraulinen kaavio suodatinelementin sisältävästä suoda-tinyksiköstä, ja 25 kuvio 2 on sivupystykuva osittain poikkileikkauksena kuvion 1 mukaisen suodatinyk-sikön eräästä suoritusmuodosta.

Kuviossa 1 esitetty suodatinyksikkö käsittää pesän, joka on esitetty kaaviomaisesti 30 pistekatkoviivoin numerolla 10. Pesä 10 käsittää suodatinelementin 11 ja siinä on tulo 12 suodatettavaa nestettä varten ja poisto 13 suodatettua nestettä varten.

ϊ 4 98793

Tulokanava 14 johtaa pesän 10 läpi tuloputkesta 12 suodatinelementtiin 11 ja poisto-kanava 15 johtaa pesän 10 läpi suodatinelementistä 11 poistoon 13. Tuloventtiili 16 on jäljestetty tulokanavaan 14 ja se avaa tai sulkee tulokanavan 14. Takaiskuventtiili 17 on jäljestetty poistokanavaan ja se sallii virtauksen ainoastaan suodatinelementistä 5 11 poistoon 13 johtavassa suunnassa.

Ohituskanava 18 ulottuu pesän 10 läpi tuloputken 12 ja poistoputken 13 väliin.

Tähän kanavaan 18 on jäljestetty ohitusventtiili 19. Venttiili 19 mahdollistaa virtauksen ainoastaan tulosta 12 poistoon 13 kulkevassa suunnassa silloin, kun paine venttii-10 Iissä 19 ylittää ennalta määrätyn tason.

Lisäksi laskutulppa 20 on kytketty suodatinelementtiin 11 ja se mahdollistaa nesteen poistamisen elementistä. Tuuletustulppa 21 on kytketty myös elementtiin 11 ja se mahdollistaa ilman poistumisen suodatinelementistä 11.

15

Toinen kanava 22 ulottuu kohdan, joka on tukikanavassa 14 myötävirtaan tuloventtii-listä 16, ja kohdan väliin, joka on ohituskanavassa 18 myötävirtaan ohitusventtiilistä 19. Tätä toista kanavaa 22 säädetään uudelleenpaineistusventtiilillä 23.

20 Käytössä suodatinyksikkö toimii seuraavasti.

Normaalissa käytössä tuloventtiili 16 on avoinna ja laskutulppa 20, tuuletustulppa 21 ja uudelleenpaineistusventtiili 23 on suljettu. Suodatettava neste saapuu tuloputkeen 12 ja kulkee tulokanavan 14 kautta suodatinelementtiin 11. Suodatettu neste poistuu 25 suodatinelementistä 11 ja kulkee poistokanavan 15 kautta poistoon 13. Ohitusventtiili 19 on suljettu, koska paine venttiilissä 18 ei ole riittävä venttiilin 19 avaamiseksi.

Kun on välttämätöntä vaihtaa suodatinelementti 11, toimitaan seuraavasti. Ensinnäkin tuloventtiili 16 suljetaan. Tämä nostaa paineen ohitusventtiilissä 19, joka avautuu, 30 niin että neste virtaa ohituskanavan 18 kautta poistoon 13. Takaiskuventtiili 17 estää nesteen kulun poistokanavan 15 elementtiin 11. Tuuletustulppa 21 avautuu paineen 98793 5 vaimentamiseksi elementissä 11 ja laskutulppa 20 avautuu sitten nesteen poistamiseksi elementistä 11 ja kun se on poistettu, elementti 11 poistetaan ja korvataan uudella elementillä. Laskutulppa 20 suljetaan sitten ja uudelleenpaineistusventtiili 23 avataan.

Neste kulkee ohituskanavasta 18 suodatinelementtiin 11 toisen kanavan 22 kautta 5 ilman sytyttämiseksi suodatinelementistä 11, joka poistuu tuuletustulpan 21 kautta.

Kun neste alkaa poistua tuuletustulpan 21 kautta, tuuletustulppa 21 suljetaan. Sitten avataan tuloventtiili 16, mikä saa aikaan ohitusventtiilin 19 sulkeutumisen. Siten normaali nestevirtaus alkaa uudelleen suodatinelementin 11 kautta.

10 Tällä tavalla suodatinelementti 11 voidaan vaihtaa nopeasti ja helposti. Koska kaikki osat ovat pesässä 10, paineen alenema voidaan minimoida ja yksikön koko voidaan minimoida. Tuuletustulpan 21 ja laskutulpan 20 läsnäolo varmistavat minimaalisen nestehukan ja varmistavat sen, että ilma poistetaan ennen, kuin suodatus aloitetaan uudelleen, niin että suodatinyksiköstä nestettä vastaanottava järjestelmä ei ota vastaan 15 ilmaa.

Yllä kuvioon 1 viitaten esitetyn järjestelmän eräs suoritusmuoto on esitetty kuviossa 2. Kuviossa 2 suodatinyksikkö käsittää pesän, jota on yleisesti merkitty numerolla 30. Pesässä on kaksi komponenttia: runko 31 ja sylinterimäinen kotelo 32, joka 20 riippuu rungosta 31, joka on avoin yläpäästä, joka on ruuvikierteitetyssä kytkennässä rungon 31 kanssa yläpäässä ja joka on suljettu alapäässä. Alapää on varustettu lasku-tulpalla 33.

Kotelo 32 sulkee sisäänsä suodatinelementin 34, joka käsittää suodatusväliaineiden 25 35 laskostetun sylinterin, joka on järjestetty sylinterimäisen ytimen 36 ympärille.

Suodatinelementin 34 ulkopinnan ja kotelon 32 välissä on rengasmainen tila 37.

Runko 31 käsittää tulon 39 ja poiston 40. Reikä 41 ulottuu tulon 39 ja poiston 41 väliin ja sisältää ohitusventtiilin 42. Tämä venttiili 42 käsittää venttiilielimen 43, 30 joka on pakotettu vastavirtaan venttiilin istukkaa 44 vasten jousella 45.

6 98793

Runkoon 31 on jäljestetty toinen reikä 47, joka johtaa reiästä 41 asemassa, joka on sen päiden välissä ja myötävirtaan ohitusventtiilistä 42. Luistin 48 toinen pää on kytketty tähän reikään 47, jolloin luisti 48 riippuu reiästä 47 alaspäin ja sen vastakkainen pää on nestetiiviissä kytkennässä suodatinelementin 34 ytimen 36 kanssa.

5 Luisti 48 saa aikaan poistokanavan, joka johtaa ytimestä 36 reikään 41.

Luisti 48 käsittää tangon 49 ja pidättää sitä rajoitettua aksiaalista liikettä varten, jonka tangon 49 yläpäässä on venttiilielin 50, joka kuviossa 2 esitetyssä asennossa on luistin 48 päätä vasten venttiilin 48 sulkemiseksi, niin että se estää nesteen kulun 10 reiästä 41 suodatinelementtiin 34. Venttiilielintä 50 ja tankoa 49 voidaan kuitenkin nostaa nesteen virtauksella suodatinelementistä 34 reikään 41 kanavan avaamiseksi.

Siten venttiilielin 50 saa aikaan takaiskuventtiilin.

Tulokanava 51 johtaa reiästä 41 kohdassa, joka on vastavirtaan ohitusventtiilistä 42.

15 Kanava kulkee suorakulmaisen mutkan kautta ennen sen sulautumista rengasmaiseen kammioon 52, joka on muodostettu luistin 48 ulkopuolen ja rungon 31 väliin. Tämä kammio 52 on yhteydessä suodatinelementin 34 ulkopuolen ympärillä olevan rengasmaisen tilan 37 kanssa.

20 Kuulaventtiili 53 on jäljestetty tulokanavassa 51 olevaan mutkaan ja sitä käytetään kahvalla 54 kanavan 51 avaamiseksi ja sulkemiseksi.

Sola 55 ulottuu rungon 31 läpi kammiosta 52 rungon 31 ulkopuolelle. Ruuvi 56 on kierteitetty solaan 55 solan avaamiseksi ja sulkemiseksi. Sola 55 ja ruuvi 56 muodos-25 tavat yhdessä tuuletustulpan.

Toinen sola 57 ulottuu kammiosta 52 kohtaan reiässä 41 myötävirtaan toisesta reiästä 47. Tämä toinen sola 57 voidaan avata ja sulkea käyttämällä ruuvia 58 ja se muodostaa uudelleenpaineistusventtiilin.

Yllä kuvioon 2 viitaten esitetty suodatinyksikkö toimii seuraavasti.

30 98793 7

Tulo 39 on kytketty suodatettavan nesteen lähteeseen. Tämä voi olla kaasua tai nestettä, kuten öljyä. Poisto 40 on kytketty jäijestelmään, joka vaatii suodatettua nestettä. Kahvaa 54 käytetään siten, että kuulaventtiili 53 avaa tulokanavan 51 ja ruuvit 56 ja 58 suljetaan tuuletustulpan ja poistotulpan sulkemiseksi.

5

Tuloon 39 saapuva neste kulkee siten tulokanavan 51 kautta kammioon 52 kuulavent-tiilin 53 kautta. Nesteen paine silloin, kun kuulaventtiili 53 on avoinna, on riittämätön avaamaan venttiilielintä 50 ja siten mitään nestettä ei kulje reiän 41 kautta poistoon 40.

10

Sitten neste kulkee kammiosta 52 koteloon 32 ja suodatetaan ohjaamalla se suodatin-väliaineiden 35 kautta. Suodatettu neste saapuu ytimeen 36 ja sieltä se kulkee luistin 48 kautta reikään 41, joka avaa venttiilielimen 50. Reiästä 41 neste kulkee poistoon 40.

15

Kun suodatuselementti 34 on vaihdettava, toimenpiteet ovat seuraavat. Ensiksi kahvaa 54 käytetään kuulaventtiilin 53 sulkemiseksi. Tämä saa aikaan nesteen paineen nousun ohitusventtiilissä 42, joka siirtää venttiilielimen 43 pois istukalta 44 ja mahdollistaa siten nesteen suuntaamisen suoraan tulosta 39 reiän 41 kautta poistoon 40.

20 Reikä 41 toimii siten ohituskanavana.

Ruuvi 56 avataan sitten tuuletustulpan avaamiseksi nesteen paineen vaimentamiseksi. Laskutulppa 33 avataan sitten nesteen poistamiseksi kotelosta 32 ja kun tämä on tehty, kotelo 32 ruuvataan irti rungosta 31 ja suodatinelementti 34 poistetaan ja 25 korvataan uudella elementillä. Kotelo 32 ruuvataan sitten takaisin runkoon ja lasku-tulppa 33 suljetaan. Ruuvi 58 ruuvataan sitten irti uudelleenpaineistusventtiilin avaamiseksi. Neste kulkee reiästä 41 toisen solan 57 kautta ja koteloon 32. Syrjäytetty ilma poistuu tuuletussolan 55 kautta. Kun neste saapuu tuuletussolasta 55, ruuvit 56 ja 58 ruuvataan tuuletussolan ja uudelleenpaineistusventtiilien sulkemiseksi. Kahvaa 30 54 käytetään sitten tulokanavan 51 avaamiseksi nesteen suodattamisen aloittamiseksi uudelleen. Ohitusventtiili 42 sulkeutuu jousen 45 vaikutuksessa.

8 98793

On tietenkin selvää, että venttiiliyksikön ei tarvitse olla tarkasti yllä kuvioihin 1 ja 2 viitatun kaltainen. Laskutulppa voitaisiin jättää pois kuviossa 2, jolloin kotelo 32 tyhjennetään sen jälkeen, kun se on irroitettu rungosta 31.

» 5 Lisäksi uudelleenpaineistusventtiili ja tuuletussola voitaisiin jättää pois. Sen jälkeen, kun uusi suodatinelementti on vaihdettu, tuloventtiili voidaan aukaista yksinkertaisesti nesteen päästämiseksi uuteen suodatinelementtiin. Kuitenkin näiden kahden läsnäoloa pidetään edullisena ilman poistamiseksi nesteestä.

Claims (8)

98793 9

1. Suodatinyksikkö, joka käsittää pesän (10; 30), joka käsittää kammion (32) suoda-tinelementin (11; 34) vastaanottamiseksi, joka kammio (32) on irrotettavissa ja vaih-5 dettavissa suodatinelementin (11; 34) vaihtamiseksi, tulokanavan (14; 51), joka johtaa pesän (10; 30) läpi kammioon (32) suodatettavan nesteen ohjaamiseksi siihen, poisto-kanavan (15; 48) suodatettua nestettä varten, joka johtaa pesän (10; 30) läpi kammiosta (32), takaiskuventtiilin (17; 50) poistokanavassa (15; 48), ohituskanavan (18; 41), joka ulottuu pesän läpi tulokanavan (14; 51) ja kohdan väliin, joka on poisto-10 kanavassa (15; 48) myötävirtaan takaiskuventtiilistä (17; 50), jolloin tulokanavassa (14; 51) on venttiili (16; 53), joka on sovitettu myötävirtaan tulokanavan (14; 51) ja ohituskanavan (18; 41) välisestä kytkennästä ja joka sulkee tai avaa tulokanavan, ja on jäljestetty ohitusventtiili (19; 42), joka avaa ohituskanavan (18; 41), kun tulokana-va (14, 51) on suljettu, ja sulkee ohituskanavan (18; 41), kun tulokanava (14; 51) on 15 avoinna, tunnettu siitä, että tulokanavan venttiili (16; 53) toimii ennen kammion (32) irrottamista tai sen vaihtamisen jälteen ja että pesään (30) on jäljestetty tuuletustulppa (21; 56) kammion (32) tuulettamiseksi ilmakehään venttiilin sulkemisen jälkeen ja ennen aloittamista tai kammion (32) irrottamista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodatinyksikkö, tunnettu kanavasta (22; 57), joka on jäljestetty pesään (10; 30) kohdan, joka on tulokanavassa (14; 51) myötävirtaan tuloventtiilistä (16; 53), ja ohituskanavan (18; 41) väliin, mainittuun kanavaan (22; 57) jäljestetystä uudelleenpaineistusventtiilistä (23; 58), joka on normaalisti suljettu, mutta joka avaa kanavan (22; 57) nesteen ohjaamiseksi ohituskanavasta (18; 25 41) kammioon (32) suodatinelementin (11; 34) vaihtamisen jälkeen, jolloin tulovent- tiili (16; 53) on suljettu ja ohituselementti (19; 42) avoinna.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suodatinyksikkö, tunnettu siitä, että on jäljestetty laskutulppa (20; 33), jota käytetään silloin, kun tuloventtiili (16; 53) on 30 suljettu nesteen poistamiseksi kammiosta (32) ennen käytetyn suodatinelementin (11; 34. poistoa. 10 98793

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen suodatinyksikkö, tunnettu siitä, että pesä (30) käsittää rungon (31), johon kammio (32) on kiinnitetty irrotettavasti, jolloin ohituskanava on muodostettu ensimmäisellä reiällä (41), joka ulottuu rungon läpi rungon (31) tulon (39) ja poiston (40) väliin, tulokanava (51) haarautuu reiästä 5 (41) ja johtaa kammioon (32), ja poistokanava on muodostettu toisella reiällä (47), joka ulottuu rungon (31) läpi kammiosta (32) ensimmäiseen reikään (41).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen suodatinyksikkö, tunnettu siitä, että kammio käsittää sylinterimäisen kotelon (32), joka on suljettu sen alapäässä ja jossa on 10 avoin yläpää kierteitetyssä kytkennässä rungon (31) kanssa, jolloin toinen reikä (47) on jäljestetty koaksiaalisesti kotelon (32) akselin kanssa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen suodatinyksikkö, tunnettu siitä, että toisen reiän osa on rajoitettu yleisesti sylinterimäisellä luistilla (48) sylinterimäisen suoda- 15 tinelementin (34) keskeiseen poistokanavaan kytkentää varten, jolloin tulokanava (51) on yhteydessä rengasmaisen kammion (52) kanssa, joka on muodostettu luistin (48) ulkopinnan ja rungon (31) väliin, ja kammio (52) johtaa puolestaan kammioon (32) suodatettavan nesteen ohjaamiseksi kammion (32) ja sylinterimäisen suodatinelemen-tin (34) ulkopinnan väliseen rengasmaiseen tilaan (37). 20

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen suodatinyksikkö, tunnettu siitä, että luisti (48) muodostaa pesän takaiskuventtiiliä (50) varten.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen suodatinyksikkö, tunnettu siitä, että 25 tuuletustulppa (56) on kytketty kammion (52) ja rungon (31) ulkopuolen väliin. u 98793