NL1001729C2 - Afdichting van een cilindrisch filterelement in een kamer in een behuizing van een machine. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Afdichting van een cilindrisch filterelement in een kamer in een behuizing van een machine.

De uitvinding heeft betrekking op een afdichting van een in hoofdzaak ringvormig cilindrisch filterelement in een in een behuizing van een machine geïntegreerde, van een bodem met een toe- respectievelijk afvoeropening voorziene en aan het 5 tegenoverliggende einde door een deksel afgesloten kamer, waarbij een tussen het cilindrische buitenoppervlak van het filterelement en de omtrekswand van de kamer aanwezige rondgaande, op een afvoer- respectievelijk toevoeropening aangesloten verzamel- respectievelijk verdeelruimte tegen 10 vloeistoflek via de kopse einden van het filterelement is afgedicht door middel van afdichtingsringen, die zijn gevat in aan een metalen eindring en een metalen bodem van het filterelement geformeerde groeven.

Het onderbrengen van filterelementen in filterkamers, 15 die in de behuizing van de met de f ilterelementen uit te rusten machines zijn geïntegreerd, komt vooral voor bij zware machines, zoals zware dieselmotoren. Een voordeel boven het onderbrengen in afzonderlijke behuizingen is gelegen in het vermijden van afzonderlijke verbindingsleidingen.

20 De tot 'nu toe gebruikelijke wijze van af dichten van filterelementen in dergelijke geïntegreerde kamers bestaat daarin, dat de metalen eindring en bodem van het filterelement beide zijn uitgerust met een omtreksgroef voor het opnemen van een O-ring. Deze o-ringen zijn bestemd om afdichtend aan te 25 liggen tegen een nabij de kamerbodem respectievelijk nabij de door het deksel af te sluiten (de)montageopening van de kamer gelegen cilindrische omtrekszone van de kamerwand.

Voor het inbrengen en verwijderen van een filterelement wordt gebruik gemaakt van een speciale montagestang, die 30 coaxiaal aan het filterelement wordt "gestoken".

Waar het hier gaat om betrekkelijk zware filter-elementen, waarvan de diameter bijvoorbeeld in de orde van grootte van 200 mm kan liggen en de lengte 500 mm en meer kan bedragen, vormt het (handmatig!) inbrengen een zwaar karwei, 10 0 1 7 ? .> · 'r · 2 waarbij vooral de stroomafwaarts liggende O-ring gemakkelijk plaatselijk in zodanige mate over de kamerwand schuurt, dat de afdichtende werking ervan wordt aangetast en het f il ter element zijn functie in de praktijk niet goed kan uitvoeren.

5 De verende compensatiemiddelen worden bij de gangbare uitvoeringen gevormd door een metalen veerelement, dat tussen het afsluitende deksel en de stroomafwaarts liggende bodem van het veerelement wordt aangebracht en bij het aanspannen van het filterdeksel meer of minder wordt samengedrukt.

10 De uitvinding nu beoogt de bovenbeschreven bekende afdichtingsconstructie te verbeteren en daarbij in het bijzonder de kans op het aantasten van de afdichtende werking van de afdichtingsconstructie bij het inbrengen van het filterelement te vermijden.

15 Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt, doordat de opneemgroef in de stroomafwaarts gelegen eindring van het filterelement ten opzichte van het omtreksvlak van het f ilterelement naar binnen toe versprongen ligt en dat de betreffende stroomafwaarts gelegen afdichtingsring een in 20 dwarsrichting in hoofdzaak V-vormige, met zijn top radiaal naar buiten gerichte, in axiale richting verende ring is, die met het ene, stroomopwaarts gelegen been (einde) in de groef is gevat en met het vrije, in axiale richting verbreed uitgevoerde einde van het in axiale richting verende been 25 aanligt tegen het bodemvlak van de kamer.

Daarbij zijn de termen "stroomafwaarts" en "stroomopwaarts" gerelateerd aan de richting van inbrengen van het filterelement.

Het in axiale richting verbrede beeneinde van de in 30 dwarsdoorsnede V-vormige afdichtingsring bewerkstelligt hierbij de eigenlijke afdichting. Dit afdichtende beeneinde neemt daarbij een zodanige positie in, dat beschadiging door schurend contact met de kamerwand tijdens het inbrengen van het filterelement uitgesloten mag worden geacht. Daarbij zal 35 het afdichtende beeneinde onder invloed van de veerkracht van het afdichtingselement en de ter plaatse heersende overdruk in de te filtreren vloeistof in axiale richting verder ten opzichte van het filterelement uitsteken naarmate het lengte- fOCf " 'ü, 3 verschil tussen kamer en filterelement ten opzichte van de nominale maatvoering groter is. Het toepassen van afzonderlijke veerelementen ter compensatie van zulke lengteverschillen is daarmede overbodig geworden.

5 Verdere bijzonderheden van de constructie volgens de uitvinding worden hieronder aan de hand van de tekening door een uitvoeringsvoorbeeld nader toegelicht.

Fig. 1 is een axiale doorsnede door een in een in de behuizing van een machine geïntegreerde kamer opgenomen 10 filterelement volgens de uitvinding en fig. 2 toont een doorsnede door een gedeelte van de speciale afdichtingsring volgens de uitvinding.

In de tekening zijn met 1 en 2 wanden van een behuizing van een machine, zoals het motorblok van een verbrandings-15 motor, aangegeven. Daarbij vormen het wanddeel 1 de omtreks-wand en het wanddeel 2 de bodem van een in hoofdzaak cilindrische kamer. In deze kamer bevindt zich een bijvoorbeeld als oliefilter dienend filterelement 3, dat door een deksel 4 binnen de kamer ligt opgesloten. Het filterelement 3 20 is van een op zichzelf bekend type, voorzien van een uit geplooid filtermateriaal gevormd ringvormig cilindrisch filter lichaam 5, dat in dit geval door een uitwendige, geperforeerde metalen mantel 6 wordt gesteund.

Het filterlichaam 5 en de metalen steunmantel 6 liggen 25 aan het in fig. 1 rechts gelegen kopse einde afdichtend ingebed in een ringvormig verdiepte randzone van een met 7 aangeduide plaatmetalen bodem. Het filterlichaam 5 en de metalen steunmantel 6 liggen aan het in fig. l links gelegen kopse einde op soortgelijke wijze afdichtend opgesloten in de 30 ruimte tussen axiaal uitstekende flenzen van een metalen eindring 8.

Aan het in fig. 1 rechts gelegen einde van het filterelement 3 is aan de omtrek van de plaatmetalen filterbodem 7 op bekende wijze, met een opgelaste kopse plaatring 9, een 35 opneemgroef voor een 0-ring 10 geformeerd. Deze 0-ring ligt afdichtend aan tegen een ringvormig cilindrische wandzone 11 van de kamerwand.

Aan het linker einde van het filterelement 3 is aan de ' ‘ Λ; ,> . ». ", ,4 4 kopse zijde van de metalen eindring 8 een groef 12 geformeerd, die ten opzichte van de metalen steunmantel 6 radiaal naar binnen springt. Deze groef dient voor het opnemen van een speciale, uit rubber of soortgelijk materiaal gevormde 5 afdichtingsring 13. Deze afdichtingsring heeft een in hoofdzaak V-vormige, met zijn afgevlakte top radiaal naar buiten gekeerde dwarsdoorsnede. Het vrije, radiaal naar binnen gerichte einde van het rechterbeen 13a van de afdichtingsring 13 is in de groef 12 gevat, terwijl het linkerbeen 13b met 10 zijn in axiale richting verdikte einde 13c afdichtend aanligt tegen de kamerbodem 2.

De afgevlakte top van de afdichtingsring 13 ligt aan tegen een ringvormig cilindrische wandzone 14 van de kamerwand. De diameter van deze wandzone 14 is een weinig kleiner 15 dan die van de wandzone 11.

Tussen de ringvormig cilindrische wandzones ll en 14 is de kamer verwijd, waardoor tussen de verwijde-kamerwand 15 en het buitenoppervlak van het filterelement 3 een uitlaat/ verzamel-ruimte 16 voor gefiltreerde vloeistof is ontstaan.

20 In het getekende uitvoeringsvoorbeeld wordt de te filtreren vloeistof (olie) toegevoerd via een opening 17 in de kamerbodem 2 en volgens de pijlrichting van binnen naar buiten door het filterelement 3 heen naar de uitlaat/verzamelruimte 16 gevoerd, van waaruit de gefiltreerde vloeistof via een 25 afvoer 18 wordt afgevoerd.

Voor het inbrengen van het filterelement 3 in de door het verwijderen van het deksel 4 aan de rechterzijde toegankelijke kamer wordt het filterelement 3 op bekende wijze, door middel van een "oog" 19 op de plaatmetalen bodem 30 7, aan een montagestang gestoken. Het zal duidelijk zijn, dat bij het insteken van het filterelement 3 het afdichtende element 13c van de speciale afdichtingsring 13 buiten contact met de omtrekswand 11, 15, 14 van de kamer blijft en derhalve niet door een schurend contact daarmede kan worden beschadigd. 35 De (afgevlakte) top van de met de ringvormig cilin drische wandzone 14 samenwerkende afdichtingsring 13 staat wel bloot aan (geringe) beschadiging door een schurend contact met de kamerwand, doch heeft in wezen slechts een geleidings- 10'* ’ ; - 5 functie. Daarbij zal de conische overgang 15a van de verwijde-kamerwand 15 naar de ringvormig cilindrische wandzone 14 een soepele centrering bevorderen.

Bij het aantrekken van de (niet weergegeven) bevesti-5 gingsbouten van het deksel 4 wordt de afdichtingsring 13 in axiale richting samengedrukt, waardoor het stroomafwaartse (in de tekening naar links gekeerde) been 13b daarvan met zijn kraalvormig verdikte binnenomtreksrand 13c onder veerkracht tegen de bodemwand 2 aangedrukt komt te liggen.

10 De mate, waarin de afdichtingsring 13 in axiale richting wordt samengedrukt hangt af van de grootte van het lengteverschil tussen de kamer en het filterelement ten opzichte van de nominale maatvoering. In fig. 1 is het geval weergegeven, waarin de effectieve kamerlengte het kleinst en de effectieve 15 filterlengte het grootst is ten opzichte van de nominale maatvoering en waarin derhalve de afdichtingsring 13 geheel is samengedrukt.

In fig. 2 daarentegen is het geval weergegeven, waarin de effectieve kamerlengte maximaal is en de effectieve lengte 20 van het filterelement 3 minimaal is, zodat de afdichtingsring 13 minimaal is samengedrukt.

In beide gevallen wordt de aanlegdruk van het verende been 13b tegen de bodemwand 2 bevorderd door de aan de bovenstroomse zijde van het filterelement heersende overdruk, 25 die in normaal bedrijf, bij een "vers" filterelement enkele tienden van een bar bedraagt en kan oplopen tot een waarde van bijvoorbeeld 1,5 bar in geval van een voor vervanging in aanmerking komend filterelement.

30 10 01 729.

Claims (5)

1. Afdichting van een in hoofdzaak ringvormig cilindrisch f ilterelement in een in een behuizing van een machine geïntegreerde, van een bodem met een toe- respectievelijk 5 afvoeropening voorziene en aan het tegenoverliggende einde door een deksel afgesloten kamer, waarbij een tussen het cilindrische buitenoppervlak van het filterelement en de omtrekswand van de kamer aanwezige rondgaande, op een afvoer-respectievelijk toevoeropening aangesloten verzamel-10 respectievelijk verdeelruimte tegen vloeistoflek via de kopse einden van het filterelement is afgedicht door middel van afdichtingsringen, die zijn gevat in aan een metalen eindring en een metalen bodem van het filterelement geformeerde groeven, met het kenmerk, dat de opneemgroef in de stroom-15 afwaarts gelegen eindring van het filterelement ten opzichte van het omtreksvlak van het f ilterelement naar binnen toe versprongen ligt en dat de betreffende stroomafwaarts gelegen afdichtingsring een in dwarsrichting in hoofdzaak V-vormige, met zijn top radiaal naar buiten gerichte, in axiale richting 20 verende ring is, die met het ene, stroomopwaarts gelegen been (einde) in de groef is gevat en met het vrije, in axiale richting verbreed uitgevoerde einde van het in axiale richting verende been aanligt tegen het bodemvlak van de kamer.

2. Afdichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 25 top van de in dwarsdoorsnede V-vormige afdichtingsring is afgevlakt.

3. Afdichting volgens conclusies 1-2, met het kenmerk, dat het in axiale richting verbreed uitgevoerde einde van het in axiale richting verende been kraalvormig verdikt is.

4. Afdichting volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de in dwarsdoorsnede V-vormige afdichtingsring met zijn voet aanligt tegen een ringvormig cilindrische kamerwandzone, waarvan de diameter een weinig kleiner is dan die van een met een 0-ring samenwerkende ringvormig cilindrische kamerwandzone 35 aan het stroomopwaartse einde van het filterelement.

5. Afdichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het tussen de beide ringvormig cilindrische kamerwandzones gelegen gedeelte van de kameromtrekswand is verwijd en volgens een 10 01 729. 4 conisch verloop in de ringvormig cilindrische kamerwandzone aan het stroomafwaartse einde van het filterelement overgaat. 1001723.