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Dokumentenidentifikation DE69617501T2 01.08.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0732135
Titel Flüssigkeitsfilter
Anmelder Morgan jun., H. William, Michigan City, Ind., US
Erfinder Morgan jun., H. William, Michigan City, Ind., US
Vertreter Vossius & Partner, 81675 München
DE-Aktenzeichen 69617501
Vertragsstaaten DE, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 07.03.1996
EP-Aktenzeichen 966500076
EP-Offenlegungsdatum 18.09.1996
EP date of grant 05.12.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.08.2002
IPC-Hauptklasse B01D 29/11
IPC-Nebenklasse B01D 29/96   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten.

Große Filterbehälter werden gewöhnlich zum Filtern von Industriechemikalien so wie Lösungsmitteln, Reinigungsfluids, etc. verwendet. Es gibt zwei Typen solcher Filtervorrichtungen. Ein Typ, so wie der im US-Patent 5,376,271 offenbarte, verwendet eine Filtertüte, die in einer Verkleidung innerhalb des Filterbehälters aufgehängt ist. Das zu filternde Fluid wird in den Beutel übertragen, und steht dann durch die Wand des Beutels und die Verkleidung mit dem Fluidauslass in Verbindung. Ein anderer Typ von Filtervorrichtung verwendet eine innerhalb des Behälters angebrachte Filterpatrone. Die Filterpatrone begrenzt eine äußere Umfangsfläche, die mit der Wand des Filterbehälters zum Begrenzen einer Einlasskammer zusammenwirkt. Die Filterpatrone umfasst ferner ein sich koaxial mit der Patrone erstreckendes Mittelrohr. Zu filterndes Fluid wird von der Einlasskammer durch das zwischen dem äußeren Umfang der Filterpatrone und dem Mittelrohr zu findende Filtermedium übertragen und wird dann durch das Mittelrohr zum Auslass des Behälters übertragen. In jedem Fall muss der Beutel oder die Filterpatrone in periodischen Abständen gewechselt werden, da die von der gefilterten Flüssigkeit entfernten Verunreinigungen innerhalb des Beutels oder innerhalb des Filtermediums der Filterpatrone eingefangen werden. Dementsprechend ist es erforderlich, dass die Filterpatrone einfach entfernbar und eine neue Filterpatrone einfach in dem Filterbehälter installierbar ist. Es ist ferner erforderlich, eine fluiddichte Dichtung zwischen der Innenkammer und dem Auslass von dem Filterbehälter aufrechtzuerhalten, so dass die gesamte in die Einlasskammer übertragene Flüssigkeit durch das Filtermedium übertragen werden muss; es ist unerwünscht, dass jegliche Flüssigkeit mit mitgeführten Verunreinigungen die Filterpatrone umgeht und direkt zum Auslass fließt.

US-Patent 4,299,699 offenbart eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung gemäß dem vorkennzeichnenden Teil von Anspruch 1. Sie ist jedoch nicht vom Patronentyp und berücksichtigt nicht die Einfachheit der Entfernung der Filterelemente oder die verknüpften Probleme beim Aufrechterhalten der Integrität der Dichtung zwischen dem Einlass und Auslass des Behälters.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung nach Anspruch 1. Die Patrone ist in einer Ausführungsform mit einem Auslassformstück versehen, das in eine innerhalb des Halteelements begrenzte Öffnung eingesteckt wird. Die Dichtung wird durch das Auslassformstück getragen und umfasst einen sich am Umfang erstreckenden Rand, der eine becherförmige Ausnehmung bildet, welche Druck von der Einlasskammer erhält, welcher den Rand in abdichtenden Eingriff mit der Öffnung drückt, wodurch sichergestellt wird, dass kein Fluid unter Umgehung der Filterpatrone direkt vom Einlass zum Auslass gelangen kann. Einer anderen Ausführungsform der Erfindung zufolge wird eine Dichtung auf der unteren Endfläche der Patrone geschaffen, die direkt die Wand des Behälters ergreift.

Ausführungsformen der Erfindung sollen nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:

Fig. 1 eine Seitenansicht teilweise im Querschnitt einer entsprechend den Lehren der vorliegenden Erfindung hergestellten Filtervorrichtung ist;

Fig. 2 eine fragmentartige Ansicht in Perspektive des untersten Teils der in der in Fig. 1 dargestellten Filtervorrichtung verwendeten Filterpatrone ist;

Fig. 3 eine vergrößerte fragmentartige Ansicht des umgrenzten Teils von Fig. 1 ist;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. I ist, die jedoch eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 eine Ansicht in Perspektive der in der Ausführungsform von Fig. 4 verwendeten Filterpatrone ist;

Fig. 6 eine vergrößerte fragmentartige Ansicht des umgrenzten Teils von Fig. 4 ist.

Nun bezugnehmend auf die Fig. 1-3 der Zeichnungen, umfasst eine allgemein durch die Ziffer 10 gekennzeichnete Filtervorrichtung einen Filterbehälter 12 mit einer sich am Umfang erstreckenden Außenwand 14, einer Bodenwand 16 und einem entfernbaren Verschlusselement 18, das eine obere Wand des Behälters 12 bildet. Die Wände 14, 16 und 18 wirken zusammen, um eine allgemein durch die Ziffer 20 angezeigte Druckkammer zu begrenzen. Der Behälter 12 umfasst weiter einen Fluideinlass 22, der sich durch die am Umfang verlaufende Wand 14 erstreckt, und einen Fluidauslass 24, der durch die Wand 16 verläuft.

Eine allgemein durch die Ziffer 27 gekennzeichnete Filterpatrone ist in der Druckkammer 20 installiert und umfasst eine sich am Umfang erstreckende Filterfläche 23 und eine obere und untere Endfläche 25, 26. Ein Mittelrohr (nicht gezeigt) erstreckt sich koaxial innerhalb der Patrone 26 und endet in einem Auslassformstück 28. Ein Filtermedium, dessen äußere Umfangsfläche die Filterfläche 23 bildet, ist zwischen der Oberfläche 23 und dem Mittelrohr angeordnet. Da das Filtermedium konventionell ist, soll es hier nicht ausführlich beschrieben werden. Die Filterfläche 23 wirkt mit dem Verschlusselement 18 und der am Umfang verlaufenden Wand 14 zusammen, um eine Einlasskammer 30 dazwischen zu begrenzen, die mit dem Einlass 22 verbunden ist. Ein allgemein durch die Ziffer 32 gekennzeichnetes Haltemittel umfasst einen Querteil 34, der die Endfläche 26 der Patrone 27 ergreift, um die letztere innerhalb des Behälters zu halten. Das Haltemittel 32 umfasst weiter einen sich axial erstreckenden Teil 36, der eine das Auslassformstück 28 der Patrone 22 aufnehmende Öffnung begrenzt. Eine allgemein durch die Ziffer 38 gekennzeichnete Druckdichtung wird durch das Formstück 28 getragen und ergreift abdichtend die Öffnung, die durch den sich axial erstreckenden Teil 36 der Platte 34 begrenzt wird. Die Dichtung 38 umfasst einen sich am Umfang erstreckenden Rand 40, der radial vom Ende des Formstücks 28 vorsteht und sich dann axial im Verhältnis zum Formstück 28 erstreckt, um einen sich am Umfang erstreckenden Hohlraum 42 zwischen dem Rand 40 und dem Formstück 28 zu begrenzen. Eine am Umfang verlaufende Dichtung 44 umgrenzt den Querteil 34 des Haltemittels 32, um Abdichtung zwischen dem Haltemittel 32 und der sich am Umfang erstreckenden Wand 14 des Behälters 12 zu bewirken.

Das Haltemittel wird innerhalb der Druckkammer 20 durch am Umfang verteilte Rippen 46 gehalten. Die Rippen 46 sind integriert mit der unteren Wand 16 und umfassen eine sich quer erstreckende Oberfläche 48, die den Querteil 34 des Haltemittels 32 hält, und eine Haltefläche 50, die den sich axial erstreckenden Teil 36 der Halteplatte 32 hält. Das Haltemittel 32 lagert auf den Rippen 46 und kann, wenn erforderlich, aus dem Gehäuse entfernt werden.

In Betrieb wird die Patrone 27 innerhalb der Druckkammer 20 installiert, indem zuerst der Verschluss 18 entfernt wird und anschließend das Auslassformstück 28 in die Öffnung gedrückt wird, die durch den sich axial erstreckenden Abschnitt 36 der Halteplatte 32 begrenzt wird, bis die Endfläche 26 der Patrone 27 auf dem quer verlaufenden Teil 34 lagert. Der Endverschluss 18 wird dann wieder installiert, um dadurch Unterdrucksetzung der Druckkammer 20 durch Flüssigkeit zuzulassen, die durch den Einlass 22 zugeführt wird. Die Patrone 23 wird innerhalb des Behälters 12 durch die Verbindung zwischen dem Auslassformstück 28 und dem sich axial erstreckenden Teil 36 des Haltemittels 32 und durch den Eingriff der Endfläche 26 mit dem sich quer erstreckenden Teil 34 gehalten. Da im wesentlichen der gleiche Druck in der Einlasskammer 30 auf alle Flächen der Filterfläche 23 und auf die Endfläche 25 einwirken wird, ist kein zusätzlicher Halt erforderlich. Obwohl die Endfläche 26 auf dem Querteil 34 lagert, wird eine Fluiddichtung nicht beeinflusst, so dass der Druck in der Einlasskammer 30 frei für Kommunikation in der Grenzfläche zwischen der Endfläche 26 und dem Querteil 34 ist, so dass der Einlassdruck in den Hohlraum 42 der Dichtung 38 übertragen wird. Da der Druck des Einlasses aufgrund des Druckabfalls über der Patrone 27 größer als der Druck am Auslass 24 ist, wird dementsprechend der Rand 40 in abdichtendem Eingriff mit der durch den sich axial erstreckenden Teil 36 begrenzten Öffnung gehalten, wodurch Übertragung von Fluid vom Einlass direkt zum Auslass 24 verhindert wird. Wenn die Patrone 27 ausgewechselt werden muss, wird der Verschluss 18 entfernt, der Griff 52 wird ergriffen und die Patrone wird aus dem Behälter 12 herausgezogen und eine neue wird installiert.

In der alternativen Ausführungsform der Fig. 4-6 behalten die gleichen oder im wesentlichen gleichen Ziffern wie diejenigen in der bevorzugten Ausführungsform das gleiche Bezugszeichen, sind jedoch um 100 erhöht. In der Ausführungsform der Fig. 4-6 ist das Haltemittel 32 weggelassen und die Endfläche 126 umfasst einen sich axial erstreckenden Teil 154, der mit einem Rand 156 zusammenwirkt, welcher sich radial vom Teil 154 und dann axial entlang des Teils 154 erstreckt, um einen Hohlraum 158 dazwischen zu begrenzen. Der Rand 156 ergreift die Wand 114 des Behälters 112 und wird Druck in der Einlasskammer 130 ausgesetzt, der in den sich am Umfang erstreckenden Hohlraum 158 übertragen wird, um den Rand 156 in abdichtenden Eingriff mit der am Umfang verlaufenden Wand 114 zu drücken. Die Endfläche 126 lagert direkt auf der Oberfläche 148 der Rippen 146, um dadurch die Patrone innerhalb des Behälters zu halten. Die Patrone 127 kann deshalb genau in der gleichen Weise entfernt und ersetzt werden, wie die Patrone der Ausführungsform der Fig. 1-3.


Anspruch[de]

1. Flüssigkeitsfiltervorrichtung, die einen Behälter (12, 112) mit einer sich am Umfang erstreckenden Wand (14, 114) und einem Paar von Endwänden (16, 18, 116, 118), die eine Kammer (20, 120) begrenzen, wobei der Behälter (12, 112) einen Einlass (22, 122) und einen Auslass (24, 124) umfasst, eine Filterpatrone (27, 127) innerhalb der Kammer (20, 120), wobei die Filterpatrone (27, 127) eine sich am Umfang erstreckende Filterfläche (23, 123) aufweist, die mit dem Einlass (22, 122) des Behälters (12, 112) und einem Paar entgegengesetzter Endflächen (25, 26, 125, 126) kommuniziert, wobei die Filterpatrone (27, 127) ein Auslassformstück umfasst, das mit dem Auslass (24, 124) des Behälters kommuniziert, wobei der Behälter (12, 112) Haltemittel (32, 146) innerhalb der Kammer (20, 120) umfasst, die eine der Endflächen (26, 126) zum Halten der Filterpatrone (27, 127) innerhalb des Behälters ergreift, und eine Dichtung (38, 156) zwischen der Filterpatrone (27, 127) und dem Haltemittel (32) oder dem Behälter (112) bzw. umfasst, um Fluidkommunikation direkt von dem Einlass (22, 122) zu dem Auslass (24, 124) zu verhindern, wobei die Filterpartrone (27, 127) von dem Behälter (12, 112) als eine einzige Einheit durch Ziehen der Patrone weg von dem Haltemittel (32, 146) entfernbar ist, und die Dichtung auf Druck am Einlass (22, 122) reagiert, jedoch entlastet wird, wenn der Druck am Einlass (22, 122) verringert wird, um Entfernung der Patrone (27, 127) aus dem Behälter (12, 112) zuzulassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (38, 156) durch die Patrone (27, 127) getragen wird und einen Teil von ihr bildet.

2. Flüssigkeitsfiltervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dichtung (38, 156) einen sich am Umfang erstreckenden Rand (40, 156) umfasst, der sich von der Patrone (27, 127) erstreckt, wobei der Rand (40, 156) mit dem Haltemittel (32) oder dem Behälter (112) bzw. zusammenarbeitet, um ein Druckvolumen (42, 158) zu definieren, das mit Druck am Einlass (22, 122) kommuniziert, wodurch Fluiddruck in dem Volumen (42, 158) den Rand (40, 156) in abdichtenden Eingriff mit dem Haltemittel (32) oder dem Behälter (112) bzw. drückt, wenn Druck in den Behälter (12, 112) übertragen wird, während Herausziehen der Patrone (27, 127) aus dem Behälter zugelassen wird, wenn der Druck verringert wird.

3. Flüssigkeitsfiltervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Haltemittel (32) eine sich quer erstreckende Halteplatte (34) umfasst, die sich über die Kammer (20) erstreckt und eine der Endflächen (26) der Patrone (27) ergreift, um die letztere in der Kammer (20) zu halten.

4. Flüssigkeitsfiltervorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Halteplatte (34) eine Öffnung (36) umfasst, die verschiebbar das Auslassformstück (28) aufnimmt, wobei die Dichtung (38) an dem Auslassformstück (28) für Abdichtung zwischen dem Auslassformstück (28) und der Öffnung (36) vorgesehen ist.

5. Flüssigkeitsfiltervorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Haltemittel weiter am Umfang beabstandete Rippen (46) umfasst, die sich radial in Bezug zu der Kammer (20) erstrecken, wobei jede der Rippen zusammenwirkende Halteflächen (48) zum Halten der Halteplatte (34) umfasst.

6. Flüssigkeitsfiltervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Haltemittel am Umfang beabstandete Rippen (146) umfasst, die sich radial in Bezug zu der Kammer (120) erstrecken, wobei jede der Rippen zusammenwirkende Halteoberflächen (148) für Eingriff mit einer der Endflächen (126) der Patrone (127) zum Halten der letzteren in der Kammer (120) umfasst.

7. Flüssigkeitsfiltervorrichtung nach Anspruch 6, bei der eine Dichtung (156) am Umfang um eine Endfläche (126) der Patrone (127) zum Abdichten mit der sich am Umfang erstreckenden Wand (114) vorgesehen ist.

8. Flüssigkeitsfiltervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Haltemittel (32) eine entfernbare, sich quer erstreckende Halteplatte (34) mit von der Patrone (27) getrenntem Aufbau umfasst, die sich über die Kammer (20) in einem beabstandeten Verhältnis von jeder der genannten Endwände (16, 18) des Behälters (12) erstreckt und eine der Endflächen der Patrone (27) zum Halten der letzteren innerhalb der Kammer (20) ergreift.

9. Flüssigkeitsfiltervorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Patrone (27) mit einem Auslassformstück (28) versehen ist, das in die genannte Halteplatte (34) eingepasst und in abdichtendem Eingriff mit derselben steht.







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