NO162702B - Filterenhet. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en filterenhet omfattende en filtertopp, innbefattende en skruegjenge og en beholder for mottak av et filterelement, hvor beholderen er avtagbar og tettende festet til filtertoppen ved et ringformet, skruegjenget element skrudd til skruegjengen i filtertoppen.

I mange filterkonstruksjoner, er enheter tilveiebragt som innbefatter en avtagbar kanister som huser filterelementet.

I industriell filteranvendelse, kan ofte trykket i filteret

nå 140 kg/cm eller mer. For å beskytte mot lekkasje ved området som sammenbinder kanisteren med filterhuset eller hodet, må kanisteren på tett og sikker måte holdes til filterhodet. En vanlig løsning til problemet av å tilveiebringe en tett og sikker enhet som forhindrer lekkasje, er å tilveiebringe trykktetninger eller andre av pakningstypen tet-ningselementer mellom kanisteren og filterhodet.

For korrekt funksjon av filteret, er det nødvendig at en

plan for periodisk vedlikehold følges. For å opprettholde integriteten av tetningene gjennom multiple demonteringer for det formål å skifte ut filterelementet, er det foreslått forskjellige koblingsmekanismer mellom filterhodet og kanisteren. En slik kopling er vist i US-PS 4.316.801 som fremlegger en skrudonkraft-forbindelse mellom filterhodet

og kanisteren. Slitasje på tetningen mellom filterhodet og kanisteren er minimalisert siden kanisteren ikke roterer relativt til filterhodet når den tas av eller erstattes. Istedet blir kanisteren jekket på og av filterhodet ved skrudonkraften som er roterbart montert på kanisteren.

i

Uheldigvis, selv med arrangementet fremlagt i US-PS 4.316.801, kan mange kombinerte faktorer bidra til en tilstand i hvilken kanisteren er vanskelig å fjerne fra filterhodet. En faktor er det tette inngrep mellom kanisteren og filterhodet som er nødvendig for å forhindre lekkasje ved høye driftstrykk. Filteret er også ofte utsatt for miljømessige betingelser

som resulterer i korrosive oppbygninger ved parforbindelsen av kanisteren og filterhodet. Høye indre fluidtrykk er

en annen faktor som kan bidra til vanskelig fjerning av kanisteren ved at det bevirker ekspansjon av tetningselement-ene som resulterer i enda tettere inngrep mellom filterhodet og kanisteren. Til slutt, i noen anvendelser, kan filteret bli utsatt for termisk veksling som ekspandererr og trekker sammen filterdelene til et enda te±tere^ inn^rrerj; enn det som ble opprinnelig oppnådd.

På grunn av. denne vanskelighet, har periodisk vedlikehold noen gangerr blitt-. ignorerj^.. Som et- resuifeat, blir filteret for tilstoppet: tii-ir åt pass.er.e:: f?l,uid, hy,iil]ket bevirker en trykkstyrt sikkerhetsventil å; åpne; og? tillate fluidet å passere forbi filterelemejntej-b,.. Mens? ffluidsystemet fortsetter å fungere, blir fluidet ikke^ le-n-gare1 renset for forurensning. Som en konsekvens, avkortes den nyttige levetid av fluidsystemet og systemets integritet inngår et kompromiss.

I et forsøk på å frigjøre en tilsynelatende frossen forbindelse mellom kanisteren og filterelementet, har det til dette vært brukt prosedyrer slik som å vibrere forb.indelsesområdet mellom filterhodet og kanisteren. ved fast banking av filterenheten. Gjentatt bruk av en slik fremgangsmåte kan øde-legge den strukturelle helhet av filterenheten. I tillegg*,, spesialverktøy ,, slik som båndskrunøkler, er vanligvis nød-vendig for å stramme eller løsne en filterkanister, eller en skruedonkraf t, slik som beskrevet i US-PS 4^3,16i..8'>0.)l ..

Vanskeligheten og behovet for spesialverktøy for å løsne beholderen, skaper en tilstand som ikke oppmuntrer til periodisk demontering av filteret for utskiftning av filterelementet.

Problemet som skal løses ved den foreliggende oppfinnelse,

er å tilveiebringe en filterenhet som kan hurtig monteres og demonteres uten behov for spesielt tilpasset verktøy, slik som vanligvis behøves.

Dette problem løses ifølge oppfinnelsen ved en filterenhet av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at det ringformede, skruegjengede element har avstandsplasserte' anleggsinnretninger og filtertoppen har et anlegg, hvor både anlegget i filtertoppen og anleggsinnretningene på elementet er inngripbare med et avlangt element hvorved et vridningsmoment kan ut-øves på det ringformede, skruegjengede element for å bevege det omkretsmessig i forhold til filtertoppen og tillate relativ bevegelse av beholderen langs aksen av skruegjengene.

En filterenhet som omfatter oppfinnelsen vil nå bli beskrevet gjennom et eksempel, med henvisning til de vedlagte skjema-tiske tegninger, hvor: Fig. 1 er et delriss i tverrsnitt av filterenheten som omfatter den foreliggende oppfinnelse,

Fig. 2 er et sideriss av filteret langs linjen 2-2 av fig.

I, og

Fig. 3 er et plansnitt av en skruedonkraft som innlemmes i den foreliggende oppfinnelse.

Idet man retter seg mot tegningene og det refereres først

til fig. 1, er det vist en filterenhet innbefattende et filterhode 11, en filterkanister eller annen beholder 13

og en skruedonkraft 15, eller annet ringformet skruegjenget element for å koble kanisteren og filterhodet i tett inngrep. For å tillate kanisteren 13 å bli jekket i inngrep med filterhodet 11, er skruedonkraften 15 montert på den ytre overflate av kanisteren 13 og er fri for å rotere omkring kanisteren, men ikke fri til å bevege seg i lengderetningen. Skruedonkraften 15 er i hovedsak ringformet med en indre diameter tilstrekkelig stor til å tillate fri rotasjon omkring den sylindriske kanister 13 og med en utfallende kant 15a som former et utover vendt radielt fremspring. For at skruedonkraften 15 skal passe sammen med filterhodet

II, er dets ytre ringformede overflate gjenget. Den utven-dige gjehge av skruedonkraften 15 passer sammen med en indre gjenge i.et hulrom i den nedre del av filterhodet 11. Alter-nativt, skjønt ikke foretrukket, kan skruedonkraften 15

være forsynt med indre gjenger, og filterhodet 11 med ytre gjenger, lik med arrangementet i US-PS 4.316.801.

For å forhindre bevegelse av skruedonkraften 15 langs lengde-aksen av kanisteren 13, er det sikret en ringformet låse-ring 17, ved sveising eller annen egnet metode, til kanisteren like under den utfallende kant 15a av skruedonkraften. Den ringformede låséringen 17 tilveiebringer også en overflate mot hvilken skruedonkraften 15 kan bære for å utøve en nedadvendt kraft på kanisteren. En rygg 13a, en rygg ved toppen av kanisterhuset over skruedonkraften 15 danner en diameter større enn den indre diameter av skruedonkraften mot hvilke skruedonkraften kan bære for.å utøve en oppad-vendt kraft på kanisteren. Følgelig er skruedonkraften 15 ikke bare fri til å rotere omkring kanisteren 13 på en måte like med et hjul som roterer omkring dens aksel, men er beliggende inntil øvre og nedre bæreflater for å effektu-ere jekkevirkningen, beskrevet nedenfor.

Når kanisteren 13 først er i inngrep med filterhodet 11, tjener kanisterryggen 13a til å lede gjengene i skruedonkraf ten 15 i korrekt inngrep med gjengene i filterhodet 11, og letter således sammenstilling og reduserer sjansen for mistilpasning av gjengene, særlig i tilfelle av store filterenheter. Når de to gjengede deler er paret, blir skruedonkraften 15 skrudd på filterhodet 11 for å jekke kanisteren 13 i tett inngrep med filterhodet. For å full-stendiggjøre det tette inngrep og for å sikre forhindring av lekkasje, er en pakning 19 forsynt i sideveggen av filterhodets- sirkulære hulrom som mottar kanisteren 13 og skruedonkraften 15. Siden kanisteren 13 ikke roteres når den pares med filterhodet 11, tilveiebringer pakningen 19

en god, holdbar tetning som kan motstå multiple servicer av filteret.

For å stabilisere filterelementet 23 under drift og for automatisk å frigjøre det når skruedonkraften 15 jekker kanisteren vekk fra filterhodet 11, er en spiralformet fjær 21 forsynt mellom filterhodet og filterelementet 23 for å drive det sistnevnte mot bunndelen 13b av kanisteren. Samvirkende med den spiralformede fjær 21 er en ringformet plastform 25 som passer med toppen av filterelementet 23

og trykker den spiralformede fjær 21 etterhvert som kanisteren 13 og filterelementet blir jekket inn i filterhodet.

I drift passerer fluid som skal filtreres gjennom en inngangs-port 27 inn i en innløpsstrømkanal 30 og inn i kanisterens indre 32. Når filterelementet 23 blir skiftet ut eller når andre områder av fluidsystemet skal vedlikeholdes, kan en plugg 33 fjernes som eksponerer passasjen 30 for det formål å tilføre fluid eller tillate luft å unnslippe.

Fluid passerer gjennom filterelementet 23 og inn i den sentrale region 34. I prosessen av å passere gjennom fdlter-elementet 23, avsettes forurensninger i elementet, etter-later fluidet som går ut av elementet til den sentrale region 34 i en renere tilstand.

Fra den sentrale region 34 strømmer fluid opp gjennom en tilbakeslags-tallerkenventil 36 innbefattende et ventilsete 36a, ventilen 36b og en spiralformet kompresjonsfjær 36c. Fluidtrykk opprettholder tallerkenventilen 36 i en åpen stilling under drift. Når filteret skal vedlikeholdes, lukker mottrykket ventilen og forhindrer tap av fluid fra utløpsporten 21. Fra tilbakeslags-tallerkenventilen 36 entrer fluid utløpsstrømpassasjen 38 og utgår av filteret gjennom utløpsporten 21.

Når differansetrykket tvers over filterelementet på grunn

av tilstopping med forurensning overskrider et visst forhånds-bestemt minimum, vil en fjærbelastet omløpsventil 40 som forbinder innløpsstrømkanalen 30 med utløpsstrømkanalen 38, åpne for å tillate fluid å strømme gjennom filterenheten

uten å gassere gjennom filterelementet. Denne omløpsventil 40 tilveiebringer et sikkerhetstrekk som forhindrer fare-full trykkoppbygning. Uheldigvis, reduserer det også sporen til å fjerne kanisteren 13 for å skifte ut filterelementet 23 siden fluidet fortsetter å strømme normalt selv etter filterelement-tilstopning. Denne mangen på umiddelbare, alvorlige konsekvenser av filtertilstopning, når koblet med vanskeligheten og ubeleiligheten i å fjerne kanisterene ifølge tidligere kjente utforminger, resulterer dette ofte i en svikt for periodisk utskiftning av filterelementet.

I samsvar med et viktig aspekt av den foretrukne utførelse samvirker i det minste en knast 44 eller andre fremspring integrert med filterhodet 11 med det utfallende området 15a av skruedonkraften 15 for å danne et underlag for en enarmet vektstang og bærepunktarrangement som vist i fig.

2, hvor en skrutrekker er vist som vektstang eller et annet avlangt element i seg selv. Skåret 44 kan være maskinert eller støpt i filterhodet 11, eller kan være formet i en blokk boltet eller på annen måte sikkert festet til filterhodet. Den sistnevnte utførelse kan bli brukt i tidligere utførelser. Den enarmede vektstangen anvender sin iboende mekaniske fordel for å skape et kraftig vridningmoment på skruedonkraften 15 for det formål av å stramme eller løsne

forbindelsen mellom filterhodet 11 og kanisteren 13. Mulig-heten for å bruke en skrutrekker som en vektstang eliminerer behovet for et spesialverktøy for å fjerne filterkanisteren, som i tidligere utførelser. Ofte med slike tidligere utfør-elser, selv hvis spesialverktøy var tilgjengelig, ble kanisteren så fast sikret eller frosset ved korrosjon og/eller

rust at avtaging av kanisteren nødvendiggjorde et ritual av alternerende rykking, trekking og vibrasjonsbanking av huset i et forsøk på å frigjøre den stivnede tetning mellom kanisteren og filterhodet. Med den foreliggende oppfinnelse, imiderltid, ved å anvende en vektarm og dens tilknyttede mekaniske fordeler, kan en kanister som ellers ville ha vist seg vanskelig å fjerne, kunne løsnes uten vanskelighet

eller frustrasjon. Den vanlige, og nesten alltid tilgjenge-lige skrutrekker, er vel egnet for bruk som vektarm.

Idet det vises til fig. 2 og 3, danner skåret 44 et forsenket område i filterhodet 11 som mottar spissen eller bladdelen 46a av en skrutrekker 46 for å tilveiebringe et underlag for vektarmen. Anleggspunktet for vektarmen er tilveiebragt mellom skrutrekkerskaftet 46b og knastene eller andre i avstand anbragte fremstående innretninger 48 i det utfallende området 15a av skruedonkraften 15. Når skruedonkraften 15 strammes, påføres vektarmkraften til skrutrekkerhåndtaket 46c med en skrallelignende bevegelse fra venstre til høyre i fig. 2. Omvendt, vil skrutrekkeren 46 vist med stiplede linjer i fig. 2, når den beveges fra høyre til venstre med en skrallelignende bevegelse, løsne skruedonkraften 15 fra sin innfestede stilling i filterhodet 11.

Det vil være åpenbart at selv om en skrutrekker er særlig beleilig for å tilveiebringe operasjonsdelen av vektarmen, kan enhver annen passende innretning erstattes med denne. F.eks., en enkel, stålstav av tilstrekkelig lengde og styrke kan anvendes, forutsatt at dens ende kan bli mottatt av skåret 44.

Som vist i fig. 2, blir vektarmen (dvs. en skrutrekker) beveget gjennom en bue sentrert omkring skåret 44. Vridningsmomentet som påføres til skruedonkraften 15 er

ved sitt minimum ved de to endepunkter av vektarmens løp. Vridningsmomentet er ved maksimum når vektarmen inntar en vertikal stilling som vist i fig. 2, eller, mer generelt, inntar en aksiell stilling parallelt med skruedonkraftens rotasjonsakse. Hvis vektarmen griper inn i en av knastene 48 som er ved en for stor vinkel fra en vertikal vektarm-posisjon, vil vridningsmomentet bli for lite til å være effektiv i å løsne eller stramme skruedonkraften 15. Videre hvis vektarmvinkelen fra vertikalen er for stor, kan den gjengede forbindelse mellom skruedonkraften 15 og filterhodet 11 bli skadet som et resultat av den nedadvendte kraftkompo-nent.

Følgelig bør knastene 48, vist i fig. 3, ikke være for få

i antall og, følgelig, bragt i avstand for langt fra hverandre. De bør istedet være anbragt i avstand fra hverandre tilstrekkelig nær hverandre rundt omkretsen av skruedonkraften 15 for på den måten å sikre at en av knastene 48 er innenfor buen av-vektarmbevegelsen, hvilkens ytre grenser resulterer i tilstrekkelig overført vridningsmoment for på den måten effektivt å dreie skruedonkraften 15. Naturlig-vis må avstanden, mellom knastene 48 være tilstrekkelig- bred for å kunne oppta vektarmen gjennom dens hele svingebeveg-else. Til slutt må skruedonkraften og. knastene på denne åpenbart være av tilstrekkelig styrke for generelt å mot-

stå de mekaniske påkjenninger av vektarmpåvirkningen.

Ved å bruke en ytre gjenge på skruedonkraf ten som vist.,

og derved minimalisere dens diameter, er selv skruedonkrafter for store filterkanistere mottagelige for fabrikkasjon gjennom stamping istedet for de mer kostbare støpeprosesser som kan være nødvendig under bruk av arrangementet i US-

PS 4.316.801. Det skal også bemerkes at arrangementet i

fig. 1 tillater for økonomiske tilvirkningsprosesser gjennom det hele. F.eks. har kanisteren 13 ingen kritisk indre diameter. I kontrast, har ma>mge; tidligere fiiterenheter, innbefattende det i US-PS' 4.316.80i.,. kritiske indre; dia-metere, som er mer vanskelige å oppnå..

Fra det foregående, vil det være åpenbart. a.t. filt.erenheten;

i samsvar med oppfinnelsen anvender en vektairmmeJc.anisme for å skape et kraftig vridningsmoment på sOirue donkraftene for på den måten å hjelpe i stramming og løsning av kanisteren, og filterhode-forbindelsen. Vektarm-mekanismen kan skaffes tilveie ved en ordinær skrutrekker som tillater filterelementet å bli skiftet ut uten vanskelighet og uten spesialverktøy. Som et resultat av lettere betjening av filteret, er utførelse av periodisk vedlikehold mer sannsynlig.

Claims (9)

1. Filterenhet, omfattende en filtertopp (11) innbefattende en skruegjenge og en beholder (13) for mottak av et filterelement, hvor beholderen er avtagbar og tettende festet til filtertoppen (11) ved et ringformet, skruegjenget element (15) skrudd til skruegjengen 1 filtertoppen (11), karakterisert ved at det ringformede, skruegjengede element (15) har avstandsplasserte anleggsinnretninger (15a) og filtertoppen har et anlegg (44), hvor både anlegget i filtertoppen og anleggsinnretningene på elementet (15) er inngripbare med et avlangt element (46) hvorved et vridningsmoment kan utøves på det ringformede, skruegjengede element for å bevege det omkretsmessig i forhold til filtertoppen og tillate relativ bevegelse av beholderen langs aksen av skruegjengene.

2. Enhet Ifølge krav 1,, karakterisert ved stop-pere (13a,17) på beholderen som tjener i det vesentlige til å forhindre bevegelse av det skruegjengede element (15) i retning av rotasjonsaksen for det skruegjengede element.

3. Enhet iifitølge:' krav 1 eller 2, karakterisert v e di at aaaJieggeit på filtertoppen (11) innbefatter et hakk (440) som; tjjemer til å motta et første endeparti av det av/liange element (46.) og tilveiebringer et underlag for dette, og/ ajileggsinnreteiingene? på det skruegjengede element (15) utgjør et antall knaster* ('l'5ia)<N> omkretsmessig, avstandsplassert omkring omkretsen av det ringformede, skruegjengede element (15) i den hensikt at en av knastene (15a) tjener til å tilveiebringe et anleggspunkt for vektarmen for et mellom-liggende parti av det nevnte avlange element (46).

4. Enhet ifølge et eller flere av kravene 1 - 3, karakterisert ved at det ringformede, skruegjengede element (15) er utvendig gjenget og passer til en indre gjenge i filtertoppen (11).

5. Filterenhet ifølge krav 1, hvori beholderen (13) har en åpen ende for mottak av f ilterelementet (23), karakterisert ved at det skruegjengede element (15) utgjør en jekkeskrue eller donkraftskrue montert i nærheten av den åpne ende av beholderen og er fri til å dreie omkring omkretsen av beholderen (13), og anlegget på filtertoppen (11) innbefatter et hakk (44) i fast forbindelse med filtertoppen.

6. Filterenhet ifølge krav 5, karakterisert ved at de avstandsplasserte anleggsinnretninger utgjør et antall knaster (15a) som forløper omkring den radielle omkrets av jekkeskruen og hver tilveiebringer et valgt anleggspunkt på Jekkeskruen (15) for det avlange element (46).

7. Filterenhet ifølge krav 6, karakterisert ved at vridningsmomentet påført jekkeskruen (15) øker fra den første stilling til et maksimum når det avlange element (46) er plassert slik at dets lengdeakse er parallell med omdreiningsaksen til Jekkeskruen.

8. Filterenhet ifølge et eller flere av kravene 1-7, karakterisert ved elastiske innretninger (21) montert i filtertoppen (11) som tjener til å presse filterelementet (23) bort fra filtertoppen (11).

9. Filterenhet ifølge et eller flere av kravene 1 - 8, karakterisert ved at anleggene (15a) til elementet (15) og anlegget til filtertoppen (11) hver er plassert ved hovedsakelig den samme radielle avstand fra enhetens lengdeakse.