DE2216149A1

DE2216149A1 - Ventil für Filter

Info

Publication number: DE2216149A1
Application number: DE19722216149
Authority: DE
Inventors: Sam Prof. Lebanon Ind. Close (V.St.A.)
Original assignee: Purdue Research Foundation
Current assignee: Purdue Research Foundation
Priority date: 1971-04-05
Filing date: 1972-04-04
Publication date: 1972-10-12
Also published as: CA962915A; GB1393181A

Description

Dipl.-Ing. WERNER COHAUSZ · DipUng. WILHELM FLORACK · Dipl.-Ing. RUDOLF KNAUF

4 Düsseldorf,'Schumannstraße 97

Purdue Research Foundation Lafayette, Indiana, USA 30. März 1972

Ventil für Filter Die Erfindung betrifft ein Ventil für Filter.

Ventile, wie sie in Filtern verwendet werden, um den Mediumstrom zu steuern und zu lenken, sind häufig in ihrer Konstruktion kom pliziert und schwierig einzustellen. Häufig tritt bei bekannten Ventilen ein hohes Druckgefälle am Ventil auf, oder bei ihnen besteht eine große Gefahr, daß sie lecken. Ferner sitzen solche Ventile gewöhnlich außerhalb des Filterkopfes, und sie erfordern getrennte Leitungen zu und von einem Filterkopf.

Bei einem Ventil für ein Filter hat ein Ventilkörper eine Öffnung und zwei sich seitlich erstreckende Leitungswege, die damit in Verbindung stehen. Ein Verschluß, der innerhalb der Öffnung sitzt, ist zwischen einer Nebenstromposition und einer Filterposition drehbar. Ein Kanal innerhalb des Verschlusses lenkt den Mediumstrom zwischen den Leitungswegen, wenn sich der Verschluß in der Nebenstromposition befindet. Der Verschluß weist eine innere zylindrische Wand auf, die eine innere Kammer bildet, welche mit einem Leitungsweg in Verbindung steht, ferner weist er eine äußere Waand auf, die eine äußere Kammer bildet, die mit dem anderen Leitungsweg in Verbindung steht, wenn sich der Verschluß in einer Filterposition befindet.

Das erfindungsgemäße Ventil, das einen Bestandteil des Filterkopfes bildet, ist leicht zu bedienen und wirksam im Wechsel des Mediumstroms vom Filtrieren zum Vorbeifließen am Filter ohne Lecken oder hohes Druckgefälle. Ferner kann das Ventil in einer Zwischenposi-

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tion geschlossen werden.

Me Erfindung ist im nachfolgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ventil- und Filteraggregats,

Fig. 2 ein Teilschnitt an der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 ein Teilschnitt an der Linie 2-2 der Fig. 1,bei dem das Ventil in einer Nebenstromposition gezeigt ist,

Fig. 4 ein Teilschnitt an der Linie 4-4 der Fig. 2, bei dem das Ventil in einer Filterposition gezeigt ist, und

Fig. 5 ein Teilschnitt an der Linie 5-5 der Fig. 3·

Gemäß Fig. 1 ist ein Filter 11 an einem Ventil- bzw. Filterkopf 13 befestigt. Das Ventil 13 weist einen Ventilkörper 15 mit einer öffnung 17 auf, wobei sich seitlich erstreckende Leitungswege 19 mit der Öffnung 17 in Verbindung stehen. Ein Leitungeweg 19 fungiert als ein Einlaß für verunreinigtes Medium, und der andere Leitungsweg 19 fungiert als ein Auslaß für filtriertes Medium oder für Medium, das das Filter 11 im llebenstrom passiert. Gängige Verbindungen 21 werden verwendet, um für leckfreie Verbindungen zwischen den jeweiligen Leitungswegen 19 und Standardleitungen 23 zu sorgen, die für das Fördern vcii Medium verwendet werden. Die in Fig. 1 gezeigten Verbindungen sind in einer Ausführung vorgesehen, bei der eine elastomere Dichtung, die um eine Leitung 23 gelegt ist, zwischen einer Flanschpartie der Leitung 19 und einer zylindrischen Verbindung 21 zusammengedrückt wird, um für einen dichten Sitz zu sorgen. Andere gängige Verbindungen können ebensogut verwendet werden, beispielsweise das Versehen der Innenwände der Leitungswege 19 mit Gewinde zur jeweiligen Aufnahme der Gewindeenden von Einlaß- und AuBlaßleitungen 23.

Die im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Öffnung I7 wird durch eine Innenfläche 25 des Ventilkörpers I5 gebildet. Die Innenfläche ..-) liegt im radialen Abstand von einer Achse, die im v. ::entlichen ■ .a reell --n Winkel uu <Ί^η Leitungswegen I9 l^egt. Die c fnung 17 weis!,

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eine untere konische oder zylindrische Partie 2^ auf, deren kleines Ende an einer oberen zylindrischen Partie 29 liegt. Die obere zylindrische Partie 2$ bildet eine kleinre Öffnung als die Öffnung an dem kleinen Ende der konischen oder zylindrischen Partie 27. Zwischen der Partie 27 und der Partie 29 bildet ein Flansch 31 eine koaxiale Öffnung mit kleinerem Durchmesser. Zwei Sitzringe 33» die koaxial zur Achse sind, erstrecken sich zur Außenseite des Ventilkörpers, um Lagerflächen zu bilden.

Ein Verschluß 55 ist drehbar in der Öffnung 17 gelagert, um den Mediumstrom zu steuern. Der Verschluß 35 weist eine äußere, radial im Abstand angeordnete Wand 37 auf, die konisch ausgebildet ist, ferner eine innere zylindrische ¥and 39, die kaxial dazu liegt. Die innere zylindrische Wand 39 erstreckt sich durch die Öffnung 17 und steht in greifender Verbindung mit einem Griff 41· Der Griff 41 weist konzentrische Druckmuffen 43 auf, die jeweils an den Ringen 33 d-es Ventilkörpers 15 angreifen. Die innerste der Druckmuffen 43» die innere Wand 39 und der Flansch 31 bilden einen Hohlraum, in dem ein O-Eing sitzt, der eine Dichtung bildet. Der Verschluß 35 ist drehbar zwischen dem Griff 41 und dem Ventilkörper 15 gehalten.

Das Ventil 13 ist so eingerichtet, daß es direkt an einem Filter 11 angeschlossen wird. Gemäß Fig. 1 befestigt ein Gelenkband 47 mit U-förniigem Querschnitt einen peripheren Flansch am Kopf an einem peripheren Flansch am Filter 11. Erfindungsgemäß können jede beliebige Art eines Filters 11 und einer Befestigung am Ventil 13 verwendet werden. Das FilteieLement innerhalb des Topfs weist eine axiale Kammer 49 und eine ringförmige Kammer 451 auf, die zu beiden Seiten der Filtermittel 52 sitzen. Allgemein fließt das verunreinigte Medium von der ringförmigen Kammer 51 durch die Filtermittel 51 iß die axiale Kammer 49.

Die innere zylindrische Wand 59 bildet eine innere Kammer 50, die sich im Verschluß 35 befindet und die so eingerichtet ist, daß eine Verbndung mit einer axialen Kammer 49 eines ringförmigen Filterele-

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ments hergestellt werden kann. Gemäß den Darstellungen handelt es sich bei der Fluchtung zwischen der inneren zylindrischen Wand 59 und der axialen Kammer 49 des Filterelements um eine reibende Fluchtung der inneren Wand 39 mit einem offenen Hals dor üidplatte 53 des Elements. Die äußere Kammer 55 zwischen der inneren Wand 39 und der äußeren Wand 37 steht mit der ringförmigen Kammer 51 des Filterelements in Verbindung.

Die äußere Wand 37 und die innere Wand 39 sind durch einenoberenquerliegenden Abschnitt 57 verbunden, der im wesentlichen rechtwinklig zu Drehachse des Verschlusses 35 liegt. Ein unterer querliegender Abschnitt 59 liegt im Abstand zum oberen Abschnitt 57 und verbindet die innere Wand 39 etait der äußeren Wand 37· Zwischen den Abschnitten 57 und 59 im Abstand und im wesentlichen im rechten Winkel zur Drehachse steht ein liebenstromkanal 61 in der Form eines eingesetzten Rohrs zwischen den Öffnungen 63 zu beiden Seiten der äußeren Wand eine Verbindung her. Der liebenstromkanal 61 geht durch Öffnungen zu beiden Seiten der inneren Wand 39 und befindet sich in dichtender Anordnung dazu. Die Öffnungen 63 in der äußeren Wand 37 liegen sich gegenüber, um mit den sich seitlich erstreckenden Leitungswegen 21 in Verbindung zu gelangen, wenn der Verschluß 17 sich in einer üeben-Etromposition befindet.

Ein Kanal 64 zwischen dem oberen 57 und dem unteren Abschnitt 59 stellt eine Verbindung zwisehen der inneren Kammer 50 und einer Öffnung 65 in der äußeren Wand 37 her. Der Kanal 64 hat eine ausreichende Größe, damit Medium durch die innere Kammer 50 um den l.ebenstromkanal 61 herumfließen kann, der sich dort befindet, und weiter durch die Kammer 50.

Die äußere Kammer 55 ist zwischen dem oberen Abschnitt 57 und dem j.<eben3tromkanal gebildet, um eine Verbindung zwischen einer anderen Öffnung 67 in der äußeren Wand 37 und den ringförmigen Raum 51 um das Filterelement herum herzustellen. Die jeweiligen Öffnungen 65 und 67 für den Kanal 63 und die äußere Kammer 55 liegen auf gegen-

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überliegenden Seiten der äußeren Wand 37, um eine Verbindung mit den sich seitlich erstreckenden Leitungswegen 19 herzustellen, wenn sich der Verschluß 17 in einer Filterposition befindet.

Die obere Partie der inneren Wand 39 ist geschlossen und hat ein Druckminderventil 69 darin. Die obere Partie der inneren Kammer 50 wirkt als eine Druckstoßkammer zum Absorbieren eines Gegendrucks oder einer Druckwelle, die durch eine abrupte Änderung im Durchfluß oder durch ein Unterbrechen des Durchflusses hervorgerufen wird. Die Druckstoßkammer unterstützt eine Verhinderung einer Beschädigung des Filters und des Filterelements, was anderenfalls geschehen könnte.

Um eine Abdichtung zwischen der äußeren Wand 37 und den Leitungswegen 19 beizubehalten, ist eine Hut 71 innerhalb der inneren Wnad um jeden der Leitungswege 19 herum vorgesehen. Bin elastomerer Hing 73 sitzt in der Hut 71 und ist zwischen der äußeren Wand 37 und dem Ventilkörper 15 zusammengedrückt, um eine mediumdichte Abdichtung zu schaffen.

Der Verschluß kann in drei verschiedene Positionen gestellt werden. Wenn der Verschluß in die in Fig. 43 und 5 gezeigte Position gestellt ist, derart, daß der Itfebenstromkanal 61 eine· Verbindung zwischen den sich seitlich erstreckenden Leitungswegen 19 herstellt, entsteht ein Mediumweg zum Passieren des Filters 11 im Nebenstrom. Wenn der Verschluß in eine Position gestellt ist, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, bei der die innere Kammer 50 mit einem Leitungsweg 19 in Verbindung steht, während die äußere Kammer 55 mit dem anderen Leitungsweg 19 in Verbindung steht, wird ein Filtrierweg durch das Filter 11 gebildet. Wenn der Verschluß 35 in eine Zwischenposition gedreht wird, verhindert die äußere Wand 37 einen Durchfluß von Medium durch Blockieren der Leitungswege 19· In dieser Position ist das Ventil 13 ganz geschlossen.

Die Konstruktion schafft ein Ventil I3, edas so eingestellt werden

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kann, daß man eine von drei Positionen wählen kann. Das Ventil ist leicht zu bdienen, es ist leckfrei, und es ist dauerhaft. Daß Ventil ist vergleichsweise preiswert herzustellen, zu montieren und
zu warten.

Patentansprüche

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Claims

2216H9 Patentansprüche

1. Ventil für Filter, gekennzeichnet durch einen Tentilkörper (15) mit einer öffnung (1?) und- zwei sich seitlich erstreckenden Leitungswegen (19)* die damit in Verbindung stehen, einen Verschluß (35), der innerhalb der Öffnung (I7) zur Drehung zwischen einer Ijebenstrom- und einer Jilterposition gelagert ist, einen Kanal innerhalb des Verschlusses (35) zum Lenken des Mediurastroms von dem einen der Leitungswege (19) zum anderen bei sich in einer Ilebenßtromposition "befindlichem Verschluß (35)» eine innere Wand, die eine innere Kammer bildet, eine äußere Wand, die eine äußere Kammer zwischen der inneren Wand und der äußeren Wand bildet, wobei die innere Kammer und die äußere Kammer ö^eweü^s ^i^ äen seitlichen Leitungswegen (19) zum Durchleiten des Mediums durch ein Filter bei sich in einer Filte^position befindlichem Verschluß (35) in Verbindung stehen.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wand im radialen Abstand zu einer Drehachse liegt und dichtend dem Ventilkörper (15) gegenüber angeordnet ist.

3· Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wand eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung aufweist, wobei der i.ebenstromkanal eine Verbindung zwischen der ersten und der zweiten öffnung herstellt.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere v/and eine dritte Öffnung aufweist, die mit der äußeren Kammer in Verbindung steht, daß ein Abschnitt über der dritten Öffnung die innere "Wand und die äußere Wand verbindet und dan llediumstrom blokkiert, und daß die untere Partie der äußeren Kammer für den Hedium-3trom offen ist.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äueßre

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Wand eine vierte öffnung aufweist, daß ein seitlich fluchtender Kanal durch die äußere Kammer geht und daß dieser Kanal die dritte Öffnung mit der inneren Kammer für den Mediuestrom verbindet.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenstromkanal durch ein Rohr mit einem kleineren Surohmesser als der Durchmesser der inneren Wand gebildet ist und daß sich das Bohr durch sie durcherstreckt und ihr gegenüber abgedichtet ist.

7. Ventil nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kammer eine Druckstoßkammer in ihrer oberen Partie aufweist.

Θ. Ventil nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Öffnung mit einem der seitlichen Leitungswege (19) in Verbindung steht und daß die zweite Öffnung mit dem anderen der seitlichen Leitungswege (19) in Verbindung steht, wenn sich der Verschluß (35) in einer Nebenstromposition befindet.

9. Ventil nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Öffnung mit einem der seitlichen Leitungswege (19) in Verbindung steht und daß die vierte Öffnung mit dem anderen der seitlichen Leitungswege (I9) in Verbindung steht, wenn sich der Verschluß (35) in einer Filtrierposition befindet.

10. Ventil für ein Filter in einer Ausführung mit einem Ventilkör per, einem am Ventilkörper sitzenden Topf, einem ringförmigen Filtermittel innerhalb des Topfs, derart, daß dadurch eine ringförmige Kammer und eine axiale Kammer gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (I3) einen Ventilkörper (I5) aufweist, der eine Öffnung (17) und zwei sich seitlich erstreckende Leitungswege (19) aufweist, die damit in Verbindung stehen, daß ein Verschluß (35) in der Öffnung (17) zur Drehung zwischen einer Schließ- und einer Filterpoeition gelagert ist, daß eine innere Wand eine innere Kammer bildet, die mit der axialen Kammer der Filtermittel in Verbindung steht, und daß eine äußere Wand eine äußere Kammer zwischen der in-

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neren und der äußeren Wand bildet» wobei die äußere Kammer mit der ringförmigen Kammer für den Mediumdurchfluß in Verbindung steht und die innere Kammer und die äußere Kammer mit den seitlichen Leitungswegen (19) für einen Durchfluß von Medium durch die Filtermittel in Verbindung stehen, wenn sich der Verschluß (35) in einer Filterposition befindet, wobei die innere Kammer eine Druckstoßkammer in ihrer oberen Partie aufweist.

11. Ventil nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Kanal innerhalb des Verschlusses (35) zum Lenken des Mediumstroms von dem einen Leitungsweg (I9) zum anderen bei sich in einer Uebenstromposition befindlichem Verschluß (35).

12. Ventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Uebenstromkanal durch ein Rohr kleineren Durchmessers als der Durchmesser der inneren Wand gebildet ist und daß das !ohr durch die innere Wand geht und dichtend ihr gegenüber angeordnet ist.

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