DE2733718A1 - Filterkonstruktion - Google Patents

Description

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BAVARiAPATENT München

TELEX S-X4417

26. Juli 1977 1A-3831

Patentanmeldung

MASSEY-FERGUSOH SERVICES N.Y. Curasao, Niederländische Antillen

Filterkonstruktion

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DR. ERICH NEUGEBAUER PATENTANWALT

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1A-3831

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Filterkonstruktion.

Genauer gesagt, ist durch die Erfindung eine Filterkonstruktion in Form eines Baukastensystems geschaffen worden, bei der es möglich 1st, mehrere im wesentlichen gleichartige Filterköpfe nebeneinander anzuordnen und miteinander so zu verbinden, daß mehrere Filterelemente parallel durchströmt werden können, wobei die Filterelemente in zugehörigen Filterglocken angeordnet sind und wobei an jedem Filterkopf ein Filterelement und eine Filterglocke befestigt sind.

Wenn Öl oder eine Hydraulikflüssigkeit filtriert werden muß, ist es bekanntlich zweckmäßig, mehrere Filterelemente zu benutzen. Bei einer bekannten Filterkonstruktion ist es möglich, mehrere Filterköpfe nebeneinander so anzuordnen, daß durch die Filterköpfe unterstützte Filterelemente nacheinander von der betreffenden Flüssigkeit durchströmt werden können. Andererseits ist bekannt, daß es zweckmäßiger ist, Filterelemente parallel durch die verschiedenen Filterelemente zu leiten. Zwar wurden bereits verschiedene Vorschläge gemacht, um mehrere Filterelemente parallel von einer Flüssigkeit durchströmen zu lassen, doch haben die betreffenden Vorrich-

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tungen keine große Verbreitung gefunden. Bei einer bekannten Konstruktion können zwei Filterelemente in einer Parallelanordnung durchströmt werden, doch ist es nicht möglich, die Filterköpfe, mit denen die Filterelemente verbunden sind, so anzuordnen, daß man gleichzeitig drei oder mehr Filterelemente benutzen kann. Ferner wurde bereits ein Baukastensystem vorgeschlagen, bei dem sich zwei oder mehr Filterelemente mit zwei oder mehr Filterköpfen verbinden lassen, doch hat auch diese Konstruktion keine größere Verbreitung gefunden, da die Herstellung der einzelnen Filterköpfe schwierig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Filterkopfeinheit zu schaffen, an der sich ein Filterelement und eine Filterglocke befestigen lassen, die so ausgebildet ist, daß sie leicht an anderen gleichartigen Filterkopfeinheiten befestigt werden kann, um eine Flüssigkeit in parallelen Strömen durch zwei oder mehr Filterelemente zu leiten, und die außerdem so gestaltet ist, daß sie sich leicht herstellen und mit benachbarten Filterkopfeinheiten vereinigen läßt.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Schaffung einer Filterkopfeinheit gelöst, zu der ein Bauteil gehört, das zwei voneinander abgewandte, allgemein ebene Stirnflächen aufweist, an denen sich das Bauteil mit entsprechenden Flächen gleichartiger weiterer Filterkopfeinheiten verbinden läßt, um mehrere Filterkopfeinheiten zu einer Baugruppe zu vereinigen; ferner weist das Bauteil eine Seitenfläche auf, die geeignet

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ist, ein Ende eines Filterelements und das entsprechende Ende einer Filterglocke aufzunehmen, die beide im wesentlichen konzentrisch angeordnet sind; weiterhin sind allgemein parallele Einlaß- und Auslaßkanäle vorhanden, die in einer zu der Seitenfläche allgemein parallelen Ebene liegen und sich zwischen der ersten und der zweiten Stirnfläche des Bauteils erstrecken, wobei sich ein erster Durchlaß zwischen dem Auslaßkanal und der Seitenfläche erstreckt, um den Auslaßkanal mit einer Kammer innerhalb des Filterelemente zu verbinden, während sich ein zweiter Durchlaß zwischen dem Einlaßkanal und der Seitenfläche erstreckt, um den Einlaßkanal mit einer das Filterelement umgebenden Kammer zu verbinden. Ferner weist die erfindungsgemäße Filterkopfeinheit ein zwischen dem Einlaßkanal und dem Auslaßkanal angeordnetes Überdruckventil auf.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht von drei erfindungsgemäßen, nebeneinander angeordneten Filterkopfeinheiten, von denen jede eine Filterglocke trägt, in der ein Filterelement angeordnet ist;

Fig. 2 einen vergrößerten axialen Schnitt einer der Filterkopfeinheiten nach Fig. 2;

Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2; Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3, in dem

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das Filterelement und die Filterglocke der Deutlichkeit halber fortgelassen sind; und

Fig. 5 den Schnitt 5-5 in Fig. 4.

In Fig. 1 ist eine Filterkonstruktion dargestellt, zu der drei nebeneinander anzuordnende Filterkopfeinheiten gehören, die so aneinander befestigt sind, daß drei zugehörige Filterelemente parallel von einer Flüssigkeit durchströmt werden können; somit setzt sich die Filterkonstruktion 10 aus drei Filterkopfeinheiten 12 zusammen. Gemäß Fig. 3 und 4 gehört zu jeder Filterkopfeinheit 12 ein Bauteil 14 mit einer ersten ebenen Stirnfläche 16 und einer von dieser abgevandten zweiten ebenen Stirnfläche 18, die an der Außenseite von zwei Befestigungsflanschen 20 und 22 ausgebildet sind. Der erste Befestigungsflansch 20 weist gemäß Fig. 5 mehrere durchgehende Öffnungen 24 auf, und der zweite Befestigungsflansch 22 ist mit einer entsprechenden Anzahl von Gewindebohrungen 26 (Fig. 2) versehen, die in Ansätzen 28 ausgebildet sind; jede der Gewindebohrungen 26 ist in Fluchtung mit einer zugehörigen Öffnung 24 angeordnet. Durch die Öffnungen 24 ragen Befestigungseinrichtungen oder Kopfschrauben 30, die in die Gewindebohrungen 26 eingeschraubt sind, um die benachbarten Filterkopfeinheiten 12 miteinander zu verbinden; hierbei stützt sich der Kopf'jeder Schraube 30 an dem zugehörigen Flansch 20 ab. Zwischen den einander benachbarten Flächen und 18 zweier Filterkopfeinheiten kann man nicht dargestellte Dichtungen anordnen.

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Eine Anordnung von Filterkopfeinheiten 12, die miteinander verbunden worden sind, kann ihrerseits mit einem besonderen Halteteil 34 verbunden werden, das mit Kanälen versehen ist, welche in Verbindung mit den Einlaßkanälen 36 und den Auslaßkanälen 38 der vereinigten Filterkopfeinheiten stehen. Das Halteteil 34 nach Fig. 1 wird gewöhnlich zwischen der Stirnfläche 18 einer der an den Enden der Baugruppe angeordneten Filterkopfeinheiten und einer Halterung 40 angeordnet. Die Halterung 40 wird ihrerseits z.B. an einem Bauteil 42 befestigt, das zu einer Zugmaschine oder dergl. gehört. Das Halteteil 40 weist ebenfalls öffnungen auf, die es ermöglichen, das Befestigungsteil 34 über seine Kanäle mit nicht dargestellten Einlaß- und Auslaßleitungen zu verbinden. Bei einer typischen Anlage führt die Auslaßleitung zu einer Hydraulikpumpe, während die Einlaßleitung mit Rücklaufleitungen und dem Behälter für die Hydraulikflüssigkeit verbunden ist. Die Stirnfläche 16 der am entgegengesetzten Ende angeordneten Filterkopfeinheit 12 kann mit einer Platte 44 versehen werden, durch welche der Einlaßkanal 36 und der Auslaßkanal 38 der äußersten Filterkopfeinheit verschlossen werden.

Der Einlaßkanal 36 und der Auslaßkanal 38 sind bei jeder Filterkopfeinheit 12 in dem Bauteil 14 ausgebildet, und sie erstrecken sich allgemein parallel zwischen der ersten Stirnfläche 16 und der zweiten Stirnfläche 18. Jeder dieser Kanäle weist eine allgemein zylindrische Wandfläche 37 bzw. 39 auf, deren Mittellinien 46 und 48 aus Fig. 4 ersichtlich sind. Die Vandflächen mit diesen Mittellinien erstrecken sich im rechten

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Winkel zu den ebenen Stirnflächen 16 und 18 des Bauteils 14, das mit Seitenflächen versehen ist, zu denen eine innere ringförmige Anbaufläche 50 und eine damit konzentrische ringförmige äußere Anbaufläche 52 gehören. Mit der inneren Ringfläche 50 ist in der üblichen Weise mit abdichtender Wirkung ein Ende 54 eines zylindrischen Filterelemente 56 bekannter Art verbunden, und das offene obere Ende einer zylindrischen Filterglocke 58 bekannter Art ist gegenüber der ringförmigen äußeren Anbaufläche 52 abgedichtet. Die Filterglocke 58 und das Filterelement 56 sind gemäß Fig. 2 konzentrisch mit einer gemeinsamen Mittellinie 60 angeordnet. Diese beiden Teile sind mit der zugehörigen Filterkopfeinheit 12 auf bekannte Weise verbunden. Gemäß Fig. 2 ist in jedem Fall eine Stange 62 vorhanden, die gleichachsig mit der Mittellinie 60 angeordnet ist; das obere Ende der Stange 62 ist mit Gewinde versehen und in eine Gewindebohrung 64 im oberen Teil der Filterkopfeinheit 12 eingeschraubt. Mit dem unteren Ende der Stange 62 ist ein Halteteil 66 verstiftet oder auf andere Weise derart starr verbunden, daß sich eine Fläche des Halteteils an der Unterseite der Filterglocke 58 abstutzt, um die Filterglocke in Abdichtungsberührung mit der ringförmigen Anbaufläche 52 und einem O-Ring 52a zu halten, nachdem die Stange 62 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise eingebaut worden ist. Zwischen der unteren Innenfläche der Filterglocke 58 und der Unterseite einer Scheibe 70 ist eine Feder 68 angeordnet, und die Oberseite der Scheibe 70 stützt sich an der Unterseite des Filterelements 56 ab, um dessen oberes Ende

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mit abdichtender Wirkung in Anlage an der inneren ringförmigen Anbaufläche 50 und einem zugehörigen O-Ring 50a zu halten. Gemäß Fig. 2 gehören zu dem Filterelement 56 eine innere und eine äußere zylindrische Wand, wobei die innere zylindrische Wand eine Kammer 72 abgrenzt. Eine zweite Kammer 74 wird durch die Außenfläche des Filterelements und die zylindrische Innenwand der Filterglocke 58 gebildet. Gemäß Fig. 2 erstreckt sich ein erster Durchlaß 76 zwischen dem Auslaßkanal 38 und den Seitenflächen des Bauteils 14, um den Auslaßkanal mit der ersten Kammer 72 zu verbinden. Ferner weist das Bauteil 14 einen zweiten Durchlaß 78 auf, der sich zwischen dem Einlaßkanal 36 und den Seitenflächen erstreckt, um eine Verbindung zwischen dem Einlaßkanal und der zweiten Kammer 74 herzustellen. Der erste Durchlaß 76 hat eine allgemein zylindrische Wandfläche, deren Achse mit der Mittellinie 60 zusammenfällt.

Zwischen dem Einlaßkanal 36 und dem Auslaßkanal 38 ist gemäß Fig. 4 ein Überdruckventil 80 angeordnet, zu dem ein Ventilsitz 82 gehört, ferner ein plattenförmiges Ventilorgan 84, das mit dem Ventilsitz zusammenarbeitet, eine Maschinenschraube 86, deren Kopf 88 sich an dem Ventilorgan abstützt, eine auf das Ende der Schraube 86 aufgeschraubte Mutter 90, ein Tragstück 92 mit einer die Schraube 86 aufnehmenden zentralen Öffnung sowie eine Feder 94, die zwischen dem Tragstück und einer Scheibe 96 angeordnet ist, welch letztere zwischen der Feder 94 und der Mutter 90 liegt. Das Tragstück 92 hat nicht dargestellte weitere Öffnungen, die in Umfangsabständen um die zentrale Öffnung verteilt sind und das Strömen von Öl von

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dem Einlaßkanal 36 zu den Auslaßkanal 38 ermöglichen, wenn sich die Filterelemente 56 zugesetzt haben.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sich die Filterkopfeinheiten 12 leicht herstellen lassen, z.B. mit Hilfe des Druckgießverfahrens. Im Hinblick hierauf müssen die verschiedenen Abschnitte Jedes der Bauteile 14 in einer solchen Beziehung zueinander stehen, daß die Anwendung des Druckgießverfahrens erleichtert wird. Außerdem müssen verschiedene weitere Beziehungen eingehalten werden, damit man gleichartige Filterkopfeinheiten erhält, die nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden werden können. Beispielsweise müssen die Seitenflächen, d.h. die inneren und äußeren ringförmigen Anbauflächen 50 und 52, in Ebenen liegen, die im rechten Winkel zu den Stirnflächen 16 und 18 verlaufen, damit sich die Filterglocken 58 nicht gegenseitig behindern, wenn man mehrere Filtereinheiten nebeneinander anordnet. Um die Herstellung und Verwendung der Filterkopfeinheiten zu erleichtern, müssen auch die Kanäle 36 und 38 im rechten Winkel zu den Stirnflächen 16 und 18 verlaufen. Damit sich das Druckgießverfahren leicht anwenden läßt, müssen die Kanäle 36 und 38 in einer zu den Anbauflächen 50 und 52 parallelen Ebene liegen. Ferner soll die Mittellinie 60 des Filterelements 56 die Mittellinie 48 des Auslaßkanals 38 schneiden. Somit verläuft die Ebene, die durch die Mittellinie 60 des Filterelements 56, der Filterglocke 58 und des ersten Durchlasses 76 sowie die Mittellinie 48 des Auslaßkanals 38 bestimmt ist, im rechten Winkel zu der Ebene, welche die Mittellinien 46 und 48 der Ein- und Auslaß-

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kanäle enthält, und außerdem im rechten Winkel zu den ebenen Stirnflächen 16 und 18. Entsprechend erstreckt sich die durch die Mittellinien 46 und 48 bestimmte Ebene im rechten Winkel zu den ebenen Stirnflächen 16 und 18.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.

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Claims (8)

ANSPRÜCHE

1. Filterkopfeinheit, die geeignet ist, mit mindestens einer weiteren gleichartigen Filterkopfeinheit vereinigt zu werden, wobei jede Filterkopfeinheit in Verbindung mit einem Filterelement und einer Filterglocke verwendet wird, gekennzeichnet durch ein Bauteil (14) mit einer ersten allgemein ebenen Stirnfläche (16) und einer von dieser abgewandten zweiten, allgemein ebenen Stirnfläche (18), wobei diese Stirnflächen mit benachbarten Flächen ähnlicher Filterkopfeinheiten (12) verbindbar sind, so daß sich mehrere Filterkopfeinheiten zu einer Baugruppe vereinigen lassen, wobei das Bauteil seitliche Flächen (50, 52) aufweist, die geeignet sind, jeweils ein Ende eines Filterelements (56) bzw. einer Filterglocke (58) aufzunehmen, wobei das Filterelement und die Filterglocke allgemein konzentrisch angeordnet sind und mit den genannten Flächen mit abdichtender Wirkung zusammenarbeiten, wobei das Bauteil einen Einlaßkanal (36) und einen Auslaßkanal (38) aufweist, die allgemein parallel verlaufen und in einer zu den genannten seitlichen Flächen allgemein parallelen Ebene liegen, wobei sich der Einlaßkanal und der Auslaßkanal zwischen der ersten und der zweiten Stirnfläche erstrecken, wobei sich zwischen dem Auslaßkanal und der zugehörigen seitlichen Fläche (50) ein erster Durchlaß (76)

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ORIGINAL INSPECTJEO

erstreckt, um den Auslaßkanal mit einer Kammer (72) innerhalb des Filterelements zu verbinden, und wobei sich ein zweiter Durchlaß (78) zwischen dem Einlaßkanal und der zugehörigen seitlichen Fläche (52) erstreckt, um den Einlaßkanal mit einer das Filterelement umgebenden Kammer (74) zu verbinden.

2. Filterkopfeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie (48) eines der genannten Kanäle (38) und die Mittellinie (60) der Kammer (72) innerhalb des Filterelements (56) in einer gemeinsamen Ebene liegen.

3. Filterkopfeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte gemeinsame Ebene im rechten Winkel zu den genannten seitlichen Flächen (50, 52) verläuft.

4. Filterkopfeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte gemeinsame Ebene im rechten Winkel zu den Stirnflächen (16, 18) des genannten Bauteils (14) verläuft.

5. Filterkopfeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (36) und der Auslaßkanal (38) des genannten Bauteils (14) jeweils eine allgemein zylindrische Wandfläche (37, 39) aufweist.

6. Filterkopfeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder der genannten Kanäle (36, 38) des genannten Bauteils (14) im rechten Winkel zu der ersten allgemein ebenen Stirnfläche (16) und der entgegengesetzt gerichteten zweiten, allgemein ebenen Stirnfläche (18) erstreckt.

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7. Filterkopfeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einlaßkanal (36) und dem Auslaßkanal (38) des genannten Bauteils (14) ein überdruckventil (80) angeordnet ist.

8. Filterkonstruktion, gekennzeichnet durch mehrere Filterelemente (56), von denen jedes in seinem Inneren eine erste Kammer (72) abgrenzt, mehrere Filterglocken (58), von denen jede geeignet ist, so angeordnet zu werden, daß sie ein zugehöriges Filterelement allgemein konzentrisch umgibt, wobei jede Filterglocke in ihrer Zuordnung mit einem Filterelement zwischen der Außenseite des Filterelements und der Innenseite der Filterglocke eine zweite Kammer (74) abgrenzt, mehrere miteinander verbindbare Filterkopfeinheiten (12), von denen jede eine erste allgemein ebene Stirnfläche (16) und eine davon abgewandte zweite, allgemein ebene Stirnfläche (18) aufweist, ferner seitliche Flächen (50, 52) zum Aufnehmen jeweils eines Endes eines Filterelements und einer Filterglocke, wobei diese Teile allgemein konzentrisch angeordnet sind und mit den seitlichen Flächen mit abdichtender Wirkung zusammenarbeiten, sowie allgemein parallele Einlaß- und Auslaßkanäle (36, 38), die in einer zu den seitlichen Flächen allgemein parallelen Ebene liegen und sich zwischen den genannten Stirnflächen erstrecken, einen ersten Durchlaß (76), der sich zwischen dem Auslaßkanal (38) und der zugehörigen seitlichen Fläche (50) erstreckt, um den Auslaßkanal mit der ersten Kammer zu verbinden, sowie einen zweiten Durchlaß (78), der sich zwischen dem Einlaßkanal und der zugehörigen seitlichen Fläche (52) erstreckt, um den Einlaßkanal mit

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der zweiten Kammer zu verbinden, Einrichtungen (62, 64, 66,
68, 70), die geeignet sind, jeweils ein Filterelement und die zugehörige Filterglocke in einer allgemein konzentrischen Anordnung so festzulegen, daß diese Teile mit abdichtender Wirkung mit den zugehörigen seitlichen Flächen zusammenarbeiten, sowie Einrichtungen (30), die es ermöglichen, einander benachbarte Filterkopfeinheiten so aneinander zu befestigen, daß
die Ein- und Auslaßkanäle jeweils einer Filterkopfeinheit in Strömungsverbindung mit den Ein- und Auslaßkanälen mindestens einer benachbarten Filterkopfeinheit stehen.

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