FI101201B - Suodatin - Google Patents

Description

1 101201

Suodatin - Filter Tämän keksinnön kohteena on suodatin virtaavan aineen, kuten öljyn, suodattami-5 seksi, joka käsittää päästään avattavan kotelon, kotelon sisään sovitetun oleellisesti lieriömäisen, vaihdettavan suodatinelementm, jonka vaipan läpi suodatettava virtaus on jäljestetty kulkemaan, sekä kauluksen suodattimen liittämiseksi suodatettavan virtauksen tulo-ja poistokanavat käsittävään laiterunkoon.

Koteloituja lieriömäisiä suodattimia käytetään mm. polttomoottoreissa voiteluöljyn 10 suodattamiseen öljyn pitämiseksi käytössä puhtaana. Toinen tämän tyyppisten suodattimien tyypillinen käyttöalue on hydraulijäijestelmien hydraulinesteen suodatus. Koska käytössä likaantuva suodatin joudutaan aika ajoin vaihtamaan, on suodattimen kotelon oltava irrotettavissa laiterungosta, johon se on kiinnitetty.

Tunnetaan öljynsuodattimia, joissa suodatin ja sitä ympäröivä kotelo on konstruoitu 15 kiinteäksi, sellaisenaan vaihdettavissa olevaksi elementiksi. Tällainen ratkaisu tuhlaa kuitenkin materiaalia ja synnyttää runsaasti jätettä. Ympäristönäkökohtien kannalta edullisempi ratkaisu on muodostaa kotelo avattavaksi, jolloin ainoastaan tukkeutunut suodatinelementti vaihdetaan ja uuden elementin sisältävä kotelo kiinnitetään takaisin paikalleen laiterunkoon. Esimerkkinä viimeksi mainitusta ratkaisusta voidaan 20 mainita FI-patenttihakemus 955127, jossa kuvattu kokoonpantava öljynsuodatin käsittää lieriömäisen, vaihdettavan suodatinelementin, elementin sisäpuolisen, revitetyn tukiputken sekä tämän jatkeena olevan kauluksen, elementtiä ympäröivän kotelon sekä kotelon suulla olevan liitimenkään. Kaulus on varustettu kierteellä, joka liittää kokoonpannun suodattimen laiterunkoon aikaansaaden samalla tiivistyksen 25 liitimenkään ja laiterungon välille.

Edellä olevan mukaisissa aikaisemmissa suodattimissa kotelon on kestettävä suodatettavan aineen, kuten öljyn tai hydraulinesteen korkeasta paineesta johtuva aksiaalinen jännitys, minkä johdosta kotelo joudutaan tekemään jäykästä levymateriaa-lista. Myös revitetyn tukiputken on oltava riittävän jäykkä, että se kestäisi kotelon 30 sisäpuolisen aksiaalisuuntaisen jännityksen. Tällaisten revitettyjen putkien tekeminen on kuitenkin valmistusteknisesti hankalaa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa suodatin, jolla on riittävä suodatettavasta aineesta johtuvan, suodattimen kotelon sisäpuolisen paineen kesto ja joka on valmistusteknisesti tunnettuja suodattimia edullisempi. Keksinnön mukaiselle suo-35 dattimelle on tunnusomaista se, että se käsittää kiinteästi kauluksen jatkeena olevan 101201 2 tukielimen, joka muodostuu suodatinelementin sisäpuolisesta aksiaalisesta karasta sekä sen kaulukseen nähden vastakkaisessa päässä olevasta päätylaipasta, joka on kehältään liitettynä tiiviisti kotelon sisäseinämään niin, että tukielin vastaanottaa ak-siaalisuunnassa kotelon sisäpuolisen paineen.

5 Keksinnön mukaisessa suodattimessa paineesta johtuva aksiaalisuuntainen vetovoima ei kohdistu lainkaan koteloon vaan pelkästään tukielimen karaan ja päätylaip-paan, jolloin kotelon seinämän materiaalipaksuus voi olla entistä pienempi. Jos suodatin on varustettu suodatinelementtiä vasten olevalla reititetyllä tukiputkella, voidaan myös se tehdä entistä ohuemmaksi, mikä on oleellinen valmistustekninen etu. 10 Kun koteloa vasten tiivistetty päätylaippa sulkee kotelon suodatettavalla aineella täyttyvän, paineenalaisen sisuksen, ei kotelon päädyn tarvitse olla tunnettujen suo-datinten tapaan umpinainen vaan kotelo voidaan muodostaa myös kummastakin päästään avoimesta holkkimaisesta putkikappaleesta.

Keksinnön mukaisessa suodattimessa karan käsittävä tukielin ja suodattimen laite-15 runkoon liittävä kaulus voivat olla erillisiä osia, jotka on kiinnitetty toisiinsa kierre-liitoksella. Ko. osien välille on täten aikaansaatu mekaanisesti luja, vetojännitystä kestävä liitäntä, joka on toisaalta helposti avattavissa esim. kauluksen vaihtoa varten. Suodatin voi yksinkertaisesti kaulusta vaihtamalla olla sovitettavissa laiterun-gossa suodatinta varten oleviin erisuuruisiin kierteisiin.

20 Keksinnön mukainen suodatin käsittää edullisesti kotelon avattavissa olevan pään ja laiterungon välisen liitimenkään, jossa on yksi tai useampia virtausaukkoja, joiden kautta kotelon sisus on kytketty yhteen tai useampaan laiterungossa olevaan suoda-; tettavan virtauksen tulokanavaan. Virtaus johdetaan tällöin koteloon lieriömäisen suodatinelementin vaipan ulkopuolelle, josta virtaus suotautuu vaipan sisäpuolelle 25 poistuakseen lopuksi kauluksen sisäpuolitse laiterungossa olevaan suodatetun virtauksen poistokanavaan. Suodatinelementin sisäpinta voi tällöin olla tuettuna revitettyyn tukiputkeen, joka on edullisesti tehtävissä entistä ohuemmasta materiaalista, kuten jo edellä mainittiin.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkkien avulla viittaa-30 maila oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista, tuppimaisen kotelon käsittävää öljyn-suodatinta sekä laiterunkoa, johon suodatin on kiinnitettävissä kiertämällä, kuvio 2 esittää erästä toista keksinnön mukaista, holkkimaisen kotelon käsittävää öljynsuodatinta, 101201 3 kuvio 3 esittää suodattimen poikkileikkausta ΠΙ-ΙΙΙ kuviosta 1 ja kuvio 4 esittää suodattimen poikkileikkausta IV-IV kuviosta 1.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen ns. spin-on-suodatin 1, joka soveltuu etenkin polttomoottorin vaihdettavaksi öljynsuodattimeksi. Suodatin muodostuu 5 osista, jotka kuvion 1 mukaisesti kokoonpantuina ovat liitettävissä kierreliitoksella 2, 3 suodatettavan virtauksen tulo- ja poistokanavat 4, 5 käsittävään laiterunkoon 6.

Kuvion 1 mukainen suodatin 1 käsittää sopivasti metallista tai muovista valmistetun, muodoltaan tuppimaisen kotelon 7, jossa on lieriömäinen, umpinainen vaippa 8 sekä pääty 9 ja joka on vastakkaisesta, laiterungon 6 puoleisesta päästään avoin. Kotelon 10 7 sisään on sovitettu tukielin 10, joka muodostuu aksiaalisesta, poikkileikkauksel taan ristin muotoisesta karasta 11, karan päässä sijaitsevasta, rengastiivisteellä 12 kotelon vaipan 8 sisäpintaa vasten tiivistetystä päätylaipasta 13 sekä karan vastakkaisessa, kotelon suun puoleisessa päässä olevasta rengasosasta 14, josta tukielin on kiinnitettynä kierreliitoksella 15 suodattimen laiterunkoon 6 kiinnittävään kauluk-15 seen 16. Ristin muotoisen karan 11 ympärillä on rei'itetty tukiputki 17, joka ulottuu kauluksesta 16 aksiaalisesta tukielimen päätylaippaan 13. Tukiputken 17 ja kotelon vaipan 8 väliseen tilaan 18 on sovitettu lieriömäinen, vaihdettava suodatinelementti 19, jonka suodatuskerros muodostuu sopivasti esim. laskostetusta paperista tai non-woven-kuitumassasta. Kotelon 7 avointa päätä vasten sijaitsee kotelon ja laiterungon 20 6 välinen liitinrengas 20, jossa on virtausaukkoja 21 laiterungossa olevien suodatet tavan virtauksen tulokanavien 4 kytkemiseksi kotelon sisäpuoliseen tilaan 18. Liitin-rengas 20 on varustettu rengastiivisteellä 22 paikalleen kierretyn suodattimen 1 tii-i vistämiseksi laiterunkoa 6 vasten. Kotelon 7 suun ja liitimenkään 20 välinen tiivis tys on aikaansaatu muovaamalla suodatinelementin 19 päätylaipan 23 ulkoreuna ko-25 telon suun ulkopintaa vasten olevaksi taivisterenkaaksi 24. Tiivisteenä toimivan reunan 24 sisäpuolella laipassa 23 on aukkoja 25 suodatettavan aineen tulovirtausta varten.

Kuvion 1 mukaisesti kokoonpantu suodatin 1 kiinnitetään laiterunkoon 6 kiertämällä kauluksessa 16 oleva sisäpuolinen kierre 2 laiterungossa olevaan vastaavaan ulko-30 puoliseen kierteeseen 3. Suodattimen 1 toimiessa suodatettava virtaus johdetaan tulokanavista 4 liitimenkään 20 ja suodatinelementin päätylaipan 23 virtausaukkojen 21, 25 kautta kotelon 7 rajaamaan tilaan 18, josta virtaus suotautuu suodatinelementin 19 suodatinmateriaalikerroksen ja rei'itetyn tukiputken 17 läpi putken sisäpuoliseen tilaan 26, josta suodatettu virtaus poistuu tukielimen 10 päätyrenkaan 14 auk- , 101201 4 kojen 27 ja kauluksen 16 läpi laiterungossa olevaan poistokanavaan 5. Virtauksen suunta on osoitettu kuvioon 1 merkityin nuolin.

Likaantuneen suodatinelementin 19 vaihto tapahtuu kiertämällä suodatin 1 irti laite-rungosta 6, vetämällä liitinrengas 20 irti kotelosta 7 ja kauluksesta 16 ja poistamalla 5 suodatinelementti 19 kotelon ja tukiputken välisestä tilasta 18. Tämän jälkeen tilaan 18 sovitetaan uusi suodatinelementti 19, jonka päätylaipan 23 ulkoreuna 24 sovitetaan tiivisteeksi kotelon 7 suun ympärille, minkä jälkeen liitinrengas 20 puristetaan paikalleen ja näin kokoonpantu suodatin kiinnitetään yhtenä kappaleena kiertämällä laiterunkoon 6.

10 Kuviossa 2 nähtävä keksinnön vaihtoehtoinen sovellutusmuoto eroaa kuviossa 1 esitetystä siinä, että kotelon 7 muodostaa lieriömäinen holkki, joka on laiterunkoon nähden vastakkaisesta päästään tukielimen 10 päätylaipan 13 tiiviisti sulkema. Se, mitä edellä on muutoin esitetty kuvion 1 mukaisen suodattimen rakenteesta ja toiminnasta, pätee sellaisenaan kuvion 2 mukaiseen suodattuneen.

15 Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot eivät rajoitu edellä esimerkkeinä esitettyyn vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi suodattimen 1 ja laiterungon 6 välinen kierreliitos voi poiketa kuvioissa 1 ja 2 esitetystä siten, että suodattimen kaulus 16 varustetaan ulkopuolisella kierteellä ja laiterunko sitä vastaavalla sisäpuolisella kierteellä. Keksinnön 20 mukaiset suodattimet voivat toimia paitsi voiteluöljyn myös esim. hydraulinesteen, nestemäisten polttoaineiden tai veden suodattimina.

Claims (10)

101201 5

1. Suodatin (1) virtaavan aineen, kuten öljyn, suodattamiseksi, joka käsittää päästään avattavan kotelon (7), kotelon sisään sovitetun oleellisesti lieriömäisen, vaihdettavan suodatinelementin (19), jonka vaipan läpi suodatettava virtaus on järjestet- 5 ty kulkemaan, sekä kauluksen (16) suodattimen liittämiseksi kotelon avattavissa olevasta päästä yhtenä kappaleena suodatettavan virtauksen tulo-ja poistokanavat (4, 5. käsittävään laiterunkoon (6), tunnettu siitä, että suodatin (1) käsittää kiinteästi kauluksen (16) jatkeena olevan tukielimen (10), joka muodostuu suodatinelementin (19) sisäpuolisesta aksiaalisesta karasta (11) sekä sen kaulukseen nähden vastakkai-10 sessa päässä olevasta päätylaipasta (13), joka on kehältään liitettynä tiiviisti kotelon (7) sisäseinämään niin, että tukielin vastaanottaa aksiaalisuunnassa kotelon sisäpuolisen paineen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että tukielin (10) ja 15 kaulus (16) ovat erillisiä osia, jotka on kiinnitetty toisiinsa kierreliitoksella (15).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että kaulus (16) käsittää kierteen (2) sen liittämiseksi laiterunkoon (6).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodatin, tunnettu siitä, että tukielimen karan (11) poikkileikkaus on oleellisesti ristinmuotoinen.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodatin, tunnettu siitä, että tukielin (10) ja kotelo (7) ovat erillisiä osia, jotka on tiivistetty toisiaan vasten tuki- 25 elimen päätylaippaa (13) ympäröivällä rengastiivisteellä (12).

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodatin, tunnettu siitä, että suodatettava virtaus on jäljestetty kulkemaan suodatinelementin (19) vaipan ulkopuolelta vaipan sisäpuolelle, että suodatin on kytkettävissä kauluksen (16) sisäpuo- 30 litse laiterungossa (6) olevaan suodatettavan virtauksen poistokanavaan (5) ja että tukielimen karaa (11) ympäröi revitetty putki (17), joka tukee suodatinelementtiä sen vaipan sisäpinnalta.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodatin, tunnettu siitä, että 35 kotelo (7) on muodoltaan lieriömäinen tuppi, joka on toisesta, laiterungon (6) puoleisesta päästään avoin ja toisesta päästään (9) umpinainen. 101201 6

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että kotelon (7) muodostaa lieriömäinen holkki, joka on laiterunkoon (6) nähden vastakkaisesta päästään tukielimen päätylaipan (13) tiiviisti sulkema.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodatin, tunnettu siitä, että suodattuneen kuuluu kotelon (7) avattavan pään ja laiterungon (6) välinen liitinren-gas (20), jossa on yksi tai useampia aukkoja (21) kotelon sisuksen (18) kytkemiseksi laiterungossa olevaan suodatettavan virtauksen tulokanavaan (4).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että kotelon (7) suun ja liitimenkään (20) välinen tiiviste (24) sijaitsee kotelon suun ulkopinnalla.