FI98990C - Suodatin - Google Patents

Description

, 98990

Suodatin - Filter Tämän keksinnön kohteena on suodatin virtaavan aineen, kuten öljyn, suodattami-5 seksi, joka käsittää päästään avoimen kotelon, joka on liitettynä tiiviisti virtauksen tulo- ja/tai poistokanavan käsittävään laiterunkoon, sekä kotelon sisään sovitetun oleellisesti lieriömäisen, vaihdettavan suodatinelementin, jonka vaipan läpi sen ulkopuolelta sisäpuolelle tai sisäpuolelta ulkopuolelle koteloon johdettu virtaus on järjestetty kulkemaan.

10 Koteloituja lieriömäisiä suodattimia käytetään mm. polttomoottoreissa voiteluöljyn suodattamiseen öljyn pitämiseksi käytössä puhtaana. Toinen tämäntyyppisten suodattimien tyypillinen käyttöalue on hydraulijärjestelmien hydraulinesteen suodatus. Koska käytössä likaantuva suodatin joudutaan aika ajoin vaihtamaan, on suodattimen kotelon oltava irrotettavissa laiterungosta, johon se on kiinnitetty.

15 Tunnetaan öljysuodattimia, joissa suodatin ja sitä ympäröivä kotelo on konstruoitu kiinteäksi, sellaisenaan vaihdettavissa olevaksi elementiksi. Tällainen ratkaisu tuhlaa kuitenkin materiaalia ja synnyttää runsaasti jätettä.

Ympäristönäkökohtien kannalta edullisempi ratkaisu on muodostaa kotelo avattavaksi, jolloin ainoastaan tukkeutunut suodatinelementti vaihdetaan ja uuden elemen-20 tin sisältävä kotelo kiinnitetään takaisin paikalleen laiterunkoon. Esimerkkinä tämäntyyppisestä ratkaisusta voidaan mainita US-patenttijulkaisu 5 342 519, jossa kuvattu kokoonpantava öljysuodatin käsittää lieriömäisen, vaihdettavan suodatinelementin, elementin sisäpuolisen, rei'itetyn tukiputken sekä tämän jatkeena olevan kauluksen, elementtiä ympäröivän kotelon sekä kotelon suulla olevan liitinrenkaan.

25 Tämä suodatinkonstruktio käsittää kaksi rengastiivistein varustettua kierreliitosta, joista toinen liittää kotelon liitinrenkaaseen ja toinen liittää kokoonpannun suodattimen kauluksesta laiterunkoon, jolloin viimeksi mainitulla liitoksella aikaansaadaan tiivistys liitinrenkaan ja laiterungon välille. Myös sellaisia avautuvia suodatinraken-teita tunnetaan, joissa tullaan toimeen yhdellä ainoalla kierreliitoksella, joka liittää 30 suodatinelementin, kotelon sekä mahdolliset liitinosat yhtenä kokonaisuutena laite-runkoon.

Vaihdettavissa suodattimissa on kotelon oltava hyvin tiivistettynä laiterunkoon, sillä muussa tapauksessa suodatettava väliaine, kuten paineistettu voiteluöljy tai hydrau-liikkaneste, pääsee pursuamaan osien liitoskohdasta ympäristöön. Tällainen näkyvä 35 vuoto paljastaa tiivisteen viallisuuden tai puuttumisen välittömästi. Sitä vastoin ny- 2 98990 kyisistä suodatinrakenteista ei voi nähdä päällepäin, onko suodatinelementti niissä paikallaan vai ei. Niissä on täysin mahdollista poistaa tukkeutunut suodatinelementti ja kiinnittää sen jälkeen kotelo takaisin paikalleen panematta uutta suodatinelement-tiä poistetun tilalle. Tällaisen virheen seuraus on tietenkin se, että mitään suodattu-5 mistä ei enää tapahdu.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa ratkaisu, jossa edellä mainittu virheellisen käytön mahdollisuus on poistettu ja jolla suodattimen rakenne on samalla saatu entistä yksinkertaisemmaksi. Keksinnön mukaiselle suodattimelle on tunnusomaista se, että lieriömäinen suodatinelementti käsittää päätylaipan, jonka kehän 10 ulkoreuna toimii kotelon pään tiivisteenä ja jossa on mainitun reunan sisäpuolella yksi tai useampia virtausaukkoja, jotka yhdistävät suodatinelementin vaipan ulkopuolen laiterungossa olevaan suodatettavan virtauksen tulo- tai poistokanavaan .

Keksinnön mukaisessa suodattimessa suodatinelementin puuttuminen paikalleen 15 asennetusta kotelosta merkitsee samalla kotelon tiivistyksen puuttumista, mikä paljastuu käytössä välittömästi kotelon liitoskohtaan syntyvänä vuotona. Moottorin, hydrauliikkajärjestelmän tai vastaavan pitempiaikainen käyttö ilman suodatusta on tällöin käytännössä mahdotonta. Keksinnön mukaisen suodattimen lisäetuna on edelleen se, että suodatinelementin ja kotelon pään tiivisteen yhdistäminen vähentää 20 rakenteen erillisten osien lukumäärää ja yksinkertaistaa sen kokoonpanoa.

Yleensä suodattimen kotelo on toisesta päästään tiivistettynä laiterunkoon, joka käsittää sekä suodatettavan virtauksen tulokanavan että suodatetun virtauksen poisto-kanavan, jolloin kotelo on vastakkaisesta päästään umpinainen. Suodatinelementin päätylaipan ulkoreuna muodostaa tällöin tiivisterenkaan, jonka sisäpuolella oleva 25 virtausaukko tai -aukot yhdistävät suodatinelementin vaipan ulkopuolen laiterungossa olevaan virtauskanavaan. Yleensä kyseessä on suodatettavan virtauksen tuloka-nava, jolloin virtauksen suunta on lieriömäisen suodatinelementin ulkopuolelta sen sisäpuolelle, josta suodattunut virtaus jatkaa laiterungossa olevaan poistokanavaan, joskin päinvastainenkin virtaussuunta on periaatteessa yhtä lailla mahdollinen.

30 Eräälle keksinnön edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että suodatinelementin päätylaipan muodostama rengasmainen tiiviste sijaitsee kotelon suun ulkopintaa vasten siten, että kotelon sisäpuolella vallitseva paine lisää tiivisteeseen kohdistuvaa puristusta. Tämä keksinnön mukainen tiivisteen sijoitus, joka on itse asiassa riippumaton tiivisteen konstruktiosta, parantaa tiivistystä suodatusprosessin 35 aikana toisin kuin monet tunnetut tiivistysratkaisut, mukaanlukien US-patenttijulkai-sussa 5 342 519 esitetty, joissa tiivisterengas on kotelon pään sisäpuolella.

li 98990 3

Keksinnön mukainen suodatinrakenne käsittää kotelon ja vaihdettavan suodatinele-mentin ohella edullisesti elementin sisäpuolisen, revitetyn tukielimen siihen liittyvine kauluksineen sekä kotelon ja laiterungon välisen liitimenkään. Suodatinelementin päätylaippa toimii tällöin kotelon ja liitimenkään välisenä tiivisteenä, ja kokoonpan-5 tu suodatin on liitettävissä yhtenä kappaleena kiertämällä kauluksessa olevasta kierteestä laiterunkoon.

Keksinnön mukainen vaihdettavalla suodatinelementillä varustettu suodatin soveltuu varsinkin hydrauliikka- tai voiteluöljysuodattimeksi mutta on käyttökelpoinen myös minä tahansa muuna nestesuodattimena kuten esim. vesi- tai polttoainesuodattime-10 na.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista kokoonpantua suodatinta sekä laiterun-15 koa, johon suodatin on kiinnitettävissä kiertämällä, kuvio 2 esittää suodattuneen kuuluvan suodatinelementin päätylaipan poikkileikkausta II-II kuviosta 3, kuvio 3 esittää suodatinelementin päätylaippaa päältä nähtynä ja kuvio 4 esittää keksinnön erään toisen sovellutusmuodon mukaista suodatinele-20 mentin päätylaippaa kuviota 2 vastaavana poikkileikkauksena.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen ns. spin-on-suodatin 1, joka soveltuu etenkin polttomoottorin vaihdettavaksi öljy suodattimeksi. Suodatin muodostuu osista, jotka kuvion 1 mukaisesti kokoonpantuina ovat liitettävissä kierreliitoksella 2, 3 suodatettavan virtauksen tulo- ja poistokanavat 4, 5 käsittävään laiterunkoon 6.

25 Suodatin 1 käsittää umpinaisen, sopivasti metallista tai muovista valmistetun kotelon 7, joka on laiterungon 6 puoleisesta päästään avoin, kotelon vastakkaiseen päähän syvävedetyn syvennyksen 8 jatkeeksi kiinnitetyn revitetyn tukiputken 9, joka laite-rungon 6 puoleisessa päässään päättyy sisäpuolisella kierteellä 2 varustettuun kaulukseen 10, kotelon vaipan ja tukiputken väliseen tilaan 11 sovitetun lieriömäisen 30 suodatinelementin 12, jonka suodatuskerros muodostuu sopivasti esim. laskostetusta paperista tai non-woven-kuitumassasta, sekä kotelon avointa päätä vasten olevan liitinrenkaan 13, jossa on virtausaukot 14 laiterungossa olevista virtauksen tuloka-navista 4 kotelon sisäpuoliseen suodatustilaan 11 johdettavalle suodatettavan aineen tulovirtaukselle. Liitinrengas 13 on varustettu rengastiivisteellä 15, joka tiivistää lii-35 tinrenkaan ja laiterungon 6 välisen liitoksen suodattimen 1 ollessa kierrettynä paikalleen. Kotelon 7 avoimen pään ja liitinrenkaan 13 välinen tiivistys on puoles- 4 98990 taan keksinnön mukaan aikaansaatu varustamalla lieriömäinen suodatinelementti 12 sopivasti muovista ruiskupuristamalla valmistetulla päätylaipalla 16, jonka ulkoreuna on muodostettu kotelon pään ulkopinnan ja liitimenkään väliseksi rengastiivisteeksi 17 ja jossa reunan sisäpuolella on virtausaukkoja 18 laiterungon 6 5 tulokanavista 4 kotelon sisäpuoliseen suodatustilaan 11 johdettavalle suodatettavan aineen tulovirtaukselle.

Suodatinelementin päätylaipan 16 muoto selviää lähemmin kuvioista 2 ja 3. Laippa käsittää alaspäin taivutetun reunaosan 17, joka toimii kotelon suun ulkopinnan ja liitimenkään välisenä rengastiivisteenä, sekä virtausaukkoja 18, jotka on järjestetty ta-10 savälein renkaaksi reunaosan sisäpuolelle. Virtausaukkojen 18 väliset kannakset 19 yhdistävät tällöin reunaosan 17 laipan 16 sisempään, suodatinelementin pään kattavaan osaan 20. Laipan 16 keskellä on aukko 21 laipan sovittamiseksi suodattimen kauluksen 10 ympärille kuvion 1 mukaisesti.

Kuviossa 4 nähdään suodatinelementin päätylaipan 16 vaihtoehtoinen sovellutus-15 muoto, joka eroaa kuvioissa 2 ja 3 esitetystä mm. siinä, että sen tiivisteenä toimiva ulkoreuna 17 on muotoiltu V-muotoiseksi, jolloin se kykenee joustamaan litistymällä tai avautumalla siihen kohdistuvasta puristuksesta riippuen. Tässä yhteydessä on huomattava, että joustava, tiivisteenä toimiva päätylaippa 16 on mahdollista muotoilla lukuisilla eri tavoilla ammatillisen taitamisen puitteissa. Tällöin on myös mah-20 dollista, että laipassa ainakin suodatinelementin päätä vasten sijaitsevat osat 20 muodostetaan jäykemmästä materiaalista, jonka ohella vaipan ulkoreunassa 17 käytetään jotain pehmeämpää, erityisesti tiivisteeksi soveltuvaa materiaalia.

Kuvion 1 mukaisesti kokoonpantu suodatin 1 kiinnitetään laiterunkoon 6 kiertämällä kauluksessa 10 oleva sisäpuolinen kierre 2 laiterungossa olevaan vastaavaan ulko-25 puoliseen kierteeseen 3. Suodattimen 1 toimiessa suodatettava virtaus johdetaan tulokanavista 4 liitimenkään ja suodatinelementin päätylaipan virtausaukkojen 14, 18 kautta kotelon 7 rajaamaan suodatustilaan 11, josta virtaus suotautuu suodatinelementin 12 suodatinmateriaalikerroksen ja rei'itetyn tukiputken 9 läpi putken sisäpuoliseen tilaan 22, josta suodatettu virtaus poistuu laiterungossa olevaan poistokana-30 vaan 5. Virtauksen suunta on osoitettu kuvioon 1 merkityin nuolin. Virtauksen suunta voisi periaatteessa olla myös päinvastainen, mutta tällöin suodattimen konstruktiota tulisi modifioida niin, että tukiputki 9 sijaitsee lieriömäisen suodatinelementin 12 ulkopintaa vasten.

Likaantuneen suodatinelementin 12 vaihto tapahtuu kiertämällä suodatin 1 irti laite-35 rungosta 6, vetämällä kotelo 7, tukiputki 9 ja kaulus 10, jotka ovat kiinteästi yhtä li 98990 5 kappaletta, irti liitinrenkaasta 13 ja poistamalla suodatinelementti 12 kotelon ja tuki-putken välisestä tilasta 11. Tämän jälkeen sovitetaan tilaan 11 uusi suodatinelementti 12, jonka päätylaipan 16 ulkoreuna 17 sovitetaan tiivisteeksi kotelon 7 suun ympärille, minkä jälkeen puristetaan liitinrengas 13 paikalleen ja kiinnitetään näin ko-5 koonpantu suodatin yhtenä kappaleena kiertämällä laiterunkoon 6.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot eivät rajoitu edellä esimerkkeinä esitettyyn vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi suodattimen 1 ja laiterungon 6 välinen kierreliitos voi poiketa kuviossa 1 esitetystä siten, että suodattimen kaulus 10 varustetaan ulkopuo-10 lisella kierteellä ja laiterunko sitä vastaavalla sisäpuolisella kierteellä.

Claims (9)

98990 6

1. Suodatin (1) virtaavan aineen, kuten öljyn, suodattamiseksi, joka käsittää päästään avoimen kotelon (7), joka on liitettynä tiiviisti virtauksen tulo- ja/tai poistokanavan (4, 5) käsittävään laiterunkoon (6), sekä kotelon sisään sovitetun oleellisesti 5 lieriömäisen, vaihdettavan suodatinelementin (12), jonka vaipan läpi sen ulkopuolelta (11) sisäpuolelle (22) tai sisäpuolelta ulkopuolelle koteloon johdettu virtaus on järjestetty kulkemaan, tunnettu siitä, että lieriömäinen suodatinelementti (12) käsittää päätylaipan (16), jonka kehän ulkoreuna (17) toimii kotelon (7) pään tiivisteenä ja jossa on mainitun reunan sisäpuolella yksi tai useampia virtausaukkoja (18), jotka 10 yhdistävät suodatinelementin vaipan ulkopuolen (11) laiterungossa (6) olevaan suodatettavan virtauksen tulo- tai poistokanavaan (4).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että virtausaukot (18) on järjestetty tasavälein renkaaksi, jossa virtausaukkojen väliset kannakset (19) yh- 15 distävät laipan (16) tiivisteenä toimivan rengasmaisen reunaosan (17) laipan sisem-pään, suodatinelementin (12) päätä vasten olevaan osaan (20).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että laipan virtausaukot (18) ovat yhteydessä suodatettavan virtauksen tulokanavaan (4) ja että 20 suodatinelementin (12) vaipan sisäpuoli (22) on yhteydessä laiterungossa (6) olevaan suodatetun virtauksen poistokanavaan (5).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodatin, tunnettu siitä, että rengasmainen tiiviste (17) sijaitsee kotelon (7) suun ulkopintaa vasten siten, että ko- : 25 telon sisäpuolella vallitseva paine lisää tiivisteeseen kohdistuvaa puristusta.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodatin, tunnettu siitä, että lieriömäisen kotelon (7) sisään on kiinnitetty sen akselin suuntainen tukielin (9), jolloin vaihdettava suodatinelementti (12) sijaitsee kotelon ja tukielimen välisessä 30 lieriötilassa, ja että tukielin päättyy kierteellä (2) varustettuun kaulukseen (10) siten, että kotelo, tukielin ja kaulus ovat liitettävissä yhtenä kappaleena kiertämällä laite-runkoon (6).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että tukielin muodos-35 tuu revitetystä tukiputkesta (9).

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että suodatti-meen kuuluu kotelon (7) ja laiterungon (6) välinen liitinrengas (13), jolloin suoda- l 98990 7 tinelementin (12) päätylaipan (16) muodostama tiiviste (17) sijaitsee kotelon pään ja liitimenkään välillä.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodatin, tunnettu siitä, että 5 tiivisteen (17) muodostava suodatinelementin päätylaippa (16) on yhtenä kappalee na ruiskupuristettua muovia.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodatin, tunnettu siitä, että suodatin (1) on irrotettava, vaihdettavalla suodatinelementillä (12) varustettu hyd- 10 rauliikka- tai voiteluöljysuodatin.