DE3017851C2

DE3017851C2 - Filteranordnung

Info

Publication number: DE3017851C2
Application number: DE3017851A
Authority: DE
Inventors: Masaru Aonuma; Kazuyuki Suzaka Nagano Nanaumi
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd
Priority date: 1979-11-13
Filing date: 1980-05-09
Publication date: 1982-12-16
Also published as: DE3017851A1; JPS5676017U; US4336043A; GB2063098A; FR2469195A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung zum Filtern von Fluiden, insbesondere von Druckluft, mit einem mit einem Ein- und Auslaß versehenen Gehäuse, in dem eine Filtereinheit so zwischen Ein- und Auslaß angeordnet ist, daß das Fluid vom Einlaß über das Filterelement zum Auslaß fließt, und aus mehreren standardisierten Filterelementen besteht, die jeweils eine obere und untere Abdeckung aufweisen, die gegenseitig fluiddicht verbindbar sind.

Mit der Erfindung sollen insbesondere Verunreinigungen in der Druckluft ausgefiltert bzw. beseitigt werden, wobei es sich hier um Staub, ölnebel, Wasser usw. handelt. Zum besseren Verständnis wird bereits an dieser Stelle zur Erläuterung des Ausgangspunkte«: der Erfindung auf die Zeichnung Bezug genommen. Bei einer bekannten Filteranordnung, die in F i g. 1 und 2 dargestellt ist, ist an einem Filterkörper B ein Filterelement A angebracht, das sich in einem Gehäuse C befindet. Dabei weist das Filterelement A einen Außendurchmesser und eine Länge auf, die der durchfließenden Luftmenge entspricht. Die Druckluft strömt von einem Einlaß a des Filterkörpers B in das Filterelement A und wird über das Gehäuse Cund einen Auslaß ödes Gehäuses ß abgegeben.

Um die Größe, das heißt die Filterfläche, des Filterelements entsprechend dem zu verarbeitenden Luftvolumen zu verändern, ist es jedoch erforderlich, eine Vielzahl von Filterelementtypen zu haben, wodurch die Kosten für Herstellung, Lagerhaltung und Überwa- > chung der Filterelemente unnötig hoch sind.

Weiterhin ist aus der DE-OS 26 38 142 eine Filteranordnung der oben beschriebenen Art bekannt. Dabei kann es jedoch passieren, daß das am Boden des jeweiligen Filterelements gesammelte öl usw. austritt in bzw. durchsickert, in den Luftstrom gezogen wird und damit zum Auslaß gelangt oder aber an der Oberfläche haften bleibt, so daß das Abscheidungsvermögen der Filteranordnung vermindert wird.

Demgegenüber hat die Erfindung die Aufgabe, eine Filteranordnung zu schaffen, bei der der Strömungsweg der flüssigen Verunreinigungen, wie etwa öl, so geführt wird, daß ihr Austreten bzw. Durchsickern aus dem Filterelement heraus möglichst verhindert und damit das Abscheidungsvermögen der Filteranordnung erhöht

2(i wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die obere und

die untere Abdeckung einander gegenüberliegende Einkerbungen aufweisen, durch die ein Strömungsweg für flüssige Verunreinigungen vom einen zum anderen

2ϊ Filterelement gebildet wird.

Dadurch, daß durch die Einkerbungen für die Verunreinigungen, wie etwa öl usw., ein Strömungsweg vom einen Filterelement zum nächsten geschaffen wird, tritt das öl nicht aus dem einzelnen Filterelement heraus λ in die zum Auslaß strömende gereinigte Druckluft, so daß das Abscheidungsvermögen der Filteranordnung wirkungsvoll erhöht werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben. So i"> wird gemäß Anspruch 2 erreicht, daß der Strömungsweg des Öls erst von der Endplatte begrenzt wird. Gemäß dem Anspruch 5 steht für die Abscheidung des Öls im nachfolgenden Filterelement erneut die gesamte Dicke der äußersten Filterschicht zur Verfügung.
•ι« Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer bekannten Filteranordnung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer weiteren > bekannten Filteranordnung;

F i g. 3 eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen FilteranorHniing und

Fig.4 eine Querschnittsansicht der Verbindung sowie der einzelnen Schichten der Filterelemente, im ">o Detail.

In Fig. 3 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein

Filterkörper mit einem Einlaß 2 und einem Auslaß 3 für die Druckluft gekennzeichnet und mit 4 ist eine an dem Filterkörper 1 mittels eines Bolzens 5 und einer Mutter 6

5j angebrachte Endplatte gekennzeichnet.

Mit dem Bezugszeichen 7 ist ein zylindrisches Filterelement gekennzeichnet, das zwischen dem Filterkörper 1 und der Endplatte 4 eingefügt ist und eine Drei-Schichten-Konstruktion aufweist. Die drei Schicho ten bestehen aus einer Primär-Filterschicht 8, die im wesentlichen die großen Teilchen in der Druckluft auffängt, einer Sekundär-Filterschicht 9, die im wesentlichen die Teilchen mit einer kleineren Tropfen- oder Korngröße auffängt, als die von dem Primärfilter 8 ⁿ"' aufgefangenen Verunreinigungen, und einer Tertiär-Filterschicht 10, die Verunreinigungen von noch kleinerer Größe wie etwa öltröpfchen, auffängt und gleichzeitig als Außenzylinder für das Filterelement 7 dient.

Am Deckel und am Boden des aus drei Schichten bestehenden Filterelements 7 ist eine obere Abdeckung 11 und eine untere Abdeckung 12 ausgebildet, die jeweils entsprechend ringförmig gestaltet sind. Die Oberseite der oberen Abdeckung 11 ist so beschaffen, daß sie mit Paßsitz oder gutem Sitz über die Unterseite des Filterkörpers 1 oder die der unteren Abdeckung 12 des anderen Filterelements gefügt werden kann. In gleicher Weise ist die Endplatte 4 so beschaffen, daß sie mit Preßsitz über die untere Abdeckung 12 geiügt werden karr.

An der oberen Abdeckung 11 und der unteren Abdeckung 12 sind einander gegenüberliegend Einkerbungen 15 und 16 vergesehen, die sich zum Rand der Tertiär-Filterschicht 10 erstrecken und die einen Öltrjpfen hindurchlassen. Bei der dargestellten Ausführungsform dringt die Tertiär-Filterschicht 10 in die Einkerbung 16 der unteren Abdeckung 12 ein. Wenn die obere Abdeckung 11 und die untere Abdeckung 12 ausgerichtet und so miteinander verbunden werden, daß eine Vielzahl von Filterelementen 7 seriell angeordnet sind, so ist die Gestalt der Einkerbung beliebig, solange die Ränder der Filterelemente, insbesondere der Tertiär-Filterschicht 10 zur Aufnahme des in der Druckluft enthaltenen Öls, im wesentlichen über die öleinkerbungen 15 und 16 miteinander verbunden sind. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet ein an dem Filterkörper 1 angebrachtes Gehäuse zur Aufnahme des Filterelements 7 und das Bezugszeichen 18 bezeichnet einen am Boden des Gehäuses 17 angebrachten automatischen Abfluß.

Bei der oben beschriebenen Konstruktion fließt die die Verunreinigungen enthaltende Druckluft durch den Einlaß 2 und den Körper 1 in das Filterelement 7. Bei der in das Filterelement 7 einströmenden Luft werden nacheinander beim Hindurchtreten durch die Filterschichten 8,9 und 10 die Verunreinigungen entfernt und die Luft tritt in den Raum zwischen dem Element 7 und dem Gehäuse 17 aus und wird dann über den im Filterkörper 1 ausgebildeten Auslaß 3 abgegeben. Da die Endflächen des Filterkörpers l.der Endplatte 4 und die Endflächen der Filterelemente jeweils durch Dichtungsringe 13 und 14 abgedichtet sind, fließt die unverarbeitete, die Verunreinigungen enthaltende Druckluft nicht in das Gehäuse 17.

Beim oben beschriebenen Filtervorgang unter Verwendung des Filterelements 7 werden vergleichsweise große Verunreinigungen (in fester Form), wie etwa Staub, durch die Primär-Filterschicht 8 aufgefangen und die meisten der feinen festen Teilchen und der ölnebel, der durch die Primär-Filterschicht 8 hindurchgetreten ist, wird durch die Sekundär-Filterschicht 9 aufgefangen. Das von der Sekundär-Filterschicht 9 gesammelte und kondensierte Öl und Wasser tropfen aufgrund ihres eigenen Gewichts durch den Grenzbereich zwischen Sekundär-Filterschicht 9 und Tertiär-Filterschicht 10 und fließen über die an der unteren Abdeckung 12 vorgesehenen Einkerbung 16 in die an der oberen Abdeckung 11 des Filterelements 7 der nächsten Stufe ausgebildeten Einkerbung 15 usw. bis zur Endplatte 4, die am Boden des untersten Filterelements 7 angebracht ist. Hier fließt das gesammelte Öl und Wasser seitlich ■ über die unterste Abdeckung 1? in den Bodenbereich des Gehäuses 17 heraus und wird dann in geeigneter Weise aus der Filteranordnung über den automatischen Abfluß 18 abgeführt, wie es in Fig. 3 punktiert dargestellt ist.

i<> Die Lebensdauer des Filterelements 7 hängt im wesentlichen ab von einem Zusammenballen des Staubs bzw. einer dadurch verursachten Verstopfung. Wenn als Filterelement 7 eine Mehrschichtenkonstruktion und eine Primärfilterschicht 8 mit gewelltem Querschnitt

π zum Auffangen und Aufsammeln des Staubs verwendet wird, wodurch dessen Filterfläche vergrößert wird, so kann die Lebensdauer des Filterelements verlängert werden. Dies kann jedoch auch auf andere Weise, als in der Figur dargestellt, erreicht werden.

2» Bei der dargestellten Ausführungsform sind die obere Abdeckung 11 und die untere Abdeckung 12 eng übereinander gefügt, um eine leichte Ausrichtung des Filterelements 7 zu ermöglichen. Diese Ausrichtung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. So ist jede beliebige

-"> Konstruktion möglich, so lange sie fest vom Filterkörper 1 und/oder der Endplatte 4 gehalten wird und zwei oder mehr Filterelemente über die obere Abdeckung 11 und die untere Abdeckung 12 miteinander verbunden werden können.

S" Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei Filterelemente 7 dargestellt, die seriell /.wischen dem Filterkörper 1 und der Endplatte 4 eingefügt sind und über einen sich durch die Filterelemente erstreckenden Bolzen 5 gehalten werden. Zur Anpassung an die

> Äiderung des zu verarbeitenden Luftvolumens kann die Zahl der Filterelemente verändert und die gesamte Filterfläche eingestellt werden. In diesem Fall ist es automatisch nötig, den Bolzen 5 und das Gehäuse 7 entsprechend auszutauschen.

Es ist möglich, das Filterelement einzeln oder durch Verbindung einer Vielzahl von einzelnen Elementen zu verwenden und diese zwischen den Filterkörper und die Endplatte einzufügen. Wenn die dem Luftvolumen entsprechende Anzahl von Filterelementen seriell

ⁿ miteinander verbunden wird, kann die Filterfläche an dieses Volumen angepaßt werden. Damit ist für verschiedene Luftvolumen lediglich eine Art eines standardisierten Filterelements erforderlich. Damit können die Anzahl der erforderlichen Filterelemeruty-

~>" pen auf ein absolutes Minimum und die Kosten für Herstellung, Lagerung und Kontrolle drastisch vermindert werden. Wenn eine Vielzahl von Elementen seriell miteinander verbunden werden, um die gewünschte Kapazität des Filterelements zu erhalten, so kann das

>^r> Element, dessen Filterkapazität sich verschlechtert hat, allein ausgetauscht werden, wodurch die Funktion des Filters als ganzes erneuert wird. Damit ist die Erfindung besonders wirtschaftlich und kostengünstig einsetzbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Filteranordnung zum Filtern von Fluiden, insbesondere von Druckluft, mit einem mit einem Ein- und Auslaß versehenen Gehäuse, in dem eine Filtereinheit so zwischen Ein- und Auslaß angeordnet ist, daß das Fluid vom Einlaß über das Filterelement zum Auslaß fließt, und aus mehreren standardisierten Filterelementen besteht, die jeweils eine obere und untere Abdeckung aufweisen, die gegenseitig fluiddicht verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die obere (11) und die untere (12) Abdeckung einander gegenüberliegende Einkerbungen (15, 16) aufweisen, durch die ein Strömungsweg für flüssige Verunreinigungen vom einen zum anderen Filterelement (7) gebildet wird.

2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des untersten Filterelements (7) eine Endplatte (4) aufgebracht ist, die den Strömungsweg für die Verunreinigungen begrenzt und über einen sich durch die Filterelemente (7) erstreckenden Bolzen (5) mit dem oberen Teil des Gehäuses (1) verbunden ist.

3. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen oberer und unterer Abdeckung(ll, 12) jeweils ein Dichtungsring(13,14) angeordnet ist.

4. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (7) jeweils mehrere Filterschichten (8, 9, 10) aufweisen und die Einkerbungen (IS, 16) sich im Bereich der in Strömungsrichtung letzten Filterschicht (10) erstrecken.

5. Filteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Einkerbung (15) in der oberen Abdeckung (11) der Strömungsweg für die Verunreinigungen zur Grenzfläche der letzten Filterschicht (10) mit der in Strömungsrichtung davor liegenden Filterschicht (9) hin umlenkbar ist.