DE1953624U

DE1953624U - Auf wasser ansprechendes filter und stroemungsregelgeraet.

Info

Publication number: DE1953624U
Application number: DEF26511U
Authority: DE
Original assignee: Fram Corp
Current assignee: Fram Corp
Priority date: 1963-09-06
Filing date: 1964-08-12
Publication date: 1967-01-19
Also published as: GB1080901A; US3237771A

Description

F. 26 511/12: α 'Xr¹DJB.:: 12. Pe'zember 1966

FMM-FILTER GMBH.,-Beienheim PW/Hd

Auf Wasser ansprechendes !Filter- und Strömungsregelgerat.

Die Erfindung bezieht sich auf ein auf Wasser ansprechendes Filter- und Strömungsregelgerat mit einem filtergehäuse, das mit einem Strömungseinlaß an einem Ende und einem Strömungsauslaß am anderen Ende versehen ist, wobei zwischen Einlaß und Auslaß ein im wesentlichen zylinderförmiges, aus wasserabsorbierendem Material bestehendes Filterelement derart angeordnet ist, daß ein strömendes Medium das Filterelement auf dem Weg vom Einlaß zum Auslaß passieren muß und die Strömung des IiItrats gedrosselt oder abgestellt wird, wenn das Filterelement Wasser absorbiert und dadurch sein Yolumen vergrößert.

Sin derartiges Filter- und Strömungsregelgerat kann überall dort verwendet werden, wo die Abgabe einer Flüssigkeit oder eines anderen strömenden Mediums unterbrochen oder verlangsamt werden soll, wenn dieses Medium eine merkliche Menge Wasser enthält. _

Beispielsweise kann ein derartiges Filter- und Regelgerät

bei Treibstoffpumpen an Tankstellen für Kraftfahrzeuge verwendet werden. Weiter können die Geräte an der Abgabeseite eines Flüssigkeitsabscheiders angebracht werden, mit dem Wasser und Verunreinigungen aus dem für !flugzeuge bestimmten Treibstoff entfernt werden. Außerdem eignen sie sich auch für verschiedene industrielle Zwecke, wo sichergestellt werden soll, daß Öl oder eine andere Flüssigkeit, die zu einer Verbrauchsstelle geleitet wird, keine merkliche Menge Wasser enthält. Schließlich können derartige Filter auch in Druckluft- oder Druckgassystemen verwendet werden, wenn diese Luft oder dieses Gas fast frei von Feuchtigkeit abgegeben werden soll.

Bei einem in der französischen Patentschrift Hr. 1 283 beschriebenen Filter der eingangs geschilderten'Art besteht das Filterelement aus einem aus scheibenförmigen bzw. ringförmigen Elementen zusammengesetzten inneren Zylinder. Der Durchflußraum für. das strömende Medium befindet sich bei diesem Filterelement im Normalbetrieb zwischen den einzelnen Scheiben. Das aus derartigen Scheiben oder Eingen zusammengesetzte Filterelement ist zwischen zwei im wesentlichen festen Anschlägen angeordnet, wobei beim Quellen der Scheiben "infolge von Wasserabsorption die Zwischenräume zwischen den Scheiben bis zur gegenseitigen Abdichtung verkleinert werden, wodurch der Flüssigkeitsdurchgang durch das Filterelement unterbrochen wird. Bei diesem bekannten Filter ist es unvorteilhaft, daß das Filterelement aus einer Vielzahl von Scheiben zusammengesetzt ist, wodurch der Sin- und Ausbau des Filterelementes außerordentlich'exsehwext wird. Es ist weiterhin auch nachteilig, daß die einzelnen Scheiben von der Bedienungsperson nach dem Einsetzen in das Filtergehäuse durch ein Verstellorgan in bestimmtem Maß gegeneinander gedrückt werden müssen, um die geeigneten Zwischenräume zwischen den Scheiben herzustellen. Das Einsetzen des Filterelementes in das Filtergehäuse erfordert somit eine ganz besondere Fertigkeit, so daß

die Gefahr besteht, wenn das Filterelement von einem Έ1chtfachmann eingesetzt wird, das filterelement entweder unter eine zu. große Vorspannung gesetzt wird, so daß die einzelnen Scheiben von vornherein abdichtend gegeneinander gepreßt werden, oder unter eine zu. geringe Vorspannung, so daß die Zwischenräume zwischen den einzelnen Scheiben zu. groß sind, so daß das filterelement nicht in der Lage ist, die ihm gestellte Aufgabe zu erfüllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter- und Strömungsregelgerät zu. schaffen, bei dem das Filterelement einen einfachen Aufbau hat und ohne Schwierigkeiten ausgetauscht werden kann, und zwar selbst von einem Nichtfachmann.

Diese Aufgabe wird in zufriedenstellender Weise dadurch gelöst, daß das erfindungsgemäße Filter- und S^römungsregelgerät dadurch gekennzeichnet ist, daß das Filterelement aus einem an sich bekannten, aus gefaltetem Papier bestehenden Filterring, dessen Falten sich in Gehäuselängsrichtung erstrecken, besteht, und so an einem Ende mit dem Einlaßteil des Gehäuses verbunden ist, daß sich sein anderes Ende frei bewegen kann, welches als Ventilkörper ausgebildet.und mit einem im Bereich des S+römungsauslaß ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirkt, derart, daß der Ventilkörper. in Normalbetrieb im Ibstand vom Ventilsitz ist, und sich diesem bei durch Wasserabsorption bedingter.Längung des Filterrings nähert bzw. gBgen den Ventilsitz zur Anlage kommt.

Es ist wichtig, daß das für dieses Filterelement oder einen solchen Filtereinsatz verwendete Papier wasserempfindlich ist und sich beim Absorbieren von-Wasser in Längsrichtung der Falten ausdehnt. Es ist ferner wichtig, daß nur ein Snde dieses Einsatzes befestigt wird, so daß sein anderes

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Ende sich, heim Ausdehnen des Papiers frei in axialer Richtung verschieben kann und dabei die Länge des filterelemente s vergrößert.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das eine Ende des Filterelementes oder Einsatzes an dem Einlaßende des Filtergehäuses verankert .und das andere, sich frei bewegende Ende des Einsatzes ist mit einem Verschlußventil versehen. Dieses Y_entil ist nahe einem Ventilsitz angeordnet, so daß der Einsatz aus gefaltetem Papier, wenn er Wasser absorbiert und sich in Längsrichtung ausdehnt, das Yentil gegen den Ventilsitz drückt und damit den Strom der Flüssigkeit oder eines sonstigen strömenden Mediums aus dem Filtergehäuse unterbricht.

Das erfindungsgemäße Filter- und Tfasserregelgerät kann auf verschiedene Weise ausgeführt sein; seine besonderen Merkmale sind jedoch ein Filterelement aus gefaltetem Papier, das sich beim Absorbieren von Wasser in Längsrichtung ausdehnt, und eine Vorrichtung, die bei dieser Ausdehnung in Längsrichtung das Schließen eines Auslaßventils für das strömende Medium bewirkt.

Weitere Merkmale der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der. beiliegenden Zeichnung, und zwar zeigens

Fig. 1 einen Längsschnitt -durch das erfindungsgemäße auf Wasser ansprechende Filter- und STrömungsregelgerät, und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Filterelement und Strömungsregelgerät in einem Gehäuse angeordnet, das zweckmäßigerweise aus einem an beiden Enden mit einem Innengewinde versehenen Hohr

besteht. Ein Ende dieses Rohres ist mit einem Gewindestopfen verschlossen, dessen Öffnung 12 ein Innengewinde zum Anschließen eines nicht gezeigten Zufuhrungsrohres für ein strömendes Medium aufweist. Im Ende des Eohres 1o ist eine ringförmige Dichtung angebracht, die für eine gute Abdichtung zwischen dem Stopfen 11 und dem Eohr sorgt.

Das andere Endes des Rohres 1oist durch einen ähnlichen Stopfen 13- verschlossen, der ebenfalls eine Öffnung 14 mit Innengewinde zum Anschließen einer nicht gezeigten Auslaßleitung aufweist.

An diesem Ende des Sohres Io ist ebenfalls eine ringförmige Dichtung vorgesehen, die für eine gute Abdichinng zwischen dem Stopfen 13 und dem Eohr sorgt. Das innere Ende des Stopfens 13 ist^: als Ventilsitz 15 ausgebildet.

In dem oben beschriebenen Filtergehäuse ist herausnehmbar ein auf Wasser ansprechendes Filterelement bzw. ein auf Wasser ansprechender Filtereinsatz angebracht, der nachstehend beschrieben wird und der den Strom einer Flüssigkeit oder eines anderen strömenden Mediums durch das Gehäuse unterbricht, wenn dieses Medium eine merkliche Menge Wasser enthält.

Dieses Filterelement bzw. dieser Filtereinsatz hat zylindrische Form und besteht aus gefaltetem Papier, dessen Faltenfilterring 16 in Längsrichtung des Zylinders verläuft. Das obere Endendes gefalteten Papiereinsatzes 16 wird von einer Endkappe 1T"~au;s^--Metall verschlossen, die mittels eines geeigneten Bindemittels, z. B. einem Plastisol, an den Sndkanten der Falten befestigt ist. Die Kappe 17 weist eine Mittelöffnung und ein mit Außengewinde versehenes Eohrstück 18 aus Metall auf, dessen inneres Ende mit der Kappe 17 durch Bördeln oder auch anderweitig verbunden ist.

Die Papierfalten 16 werden vorzugsweise mittels eines mit Löchern versehenen äußeren Mantels 19 geschützt, dessen oberes Ende mit dem nach unten ragenden äußeren Rand der Eappe 17 verlötet oder auf andere Weise verbunden ist. Der Mantel 19 ist vorzugsweise etwas kurzer als de.a? faltenfilterring 16, wie in Pig. 1 gezeigt ist. Im unteren Ende der Falten ist die Endkappe oder Scheibe 2o angebracht, die keine Mittelöffnung besitzt, so daß sie dieses Ende des Einsatzes vollständig verschließt. Diese Scheibe 2o besteht vorzugsweise aus hartem, steifem Papier und kann so an einem Ventilsitz 15 angreifen, daß der aus dem Filtergehäuse heraustretende Strom des Mediums unterbrochen wird, wenn der Einsatz soviel Wasser aufnimmt, daß er sich merklich ausdehnt.

Der auf Wasser ansprechende Filtereinsatz wird im Gehäuse mit Hilfe des Gewinderohrs 18 hängend angeordnet, das in den Gewindeteil des Stopfens 11 eingeschraubt ist. Die Ausbildung ist dabei so, daß die Scheibe 2o am unteren Ende des Filtereinsatzes normalerweise einen Abstand zu dem Ventilsitz 15 aufweist, wie die voll ausgezogenen Linien in Fig. 1 zeigen. Wenn das die Falten 16 bildende Papier merkliche Mengen Wasser absorbiert, dehnt es sich in Längsrichtung aus und bringt dabei die Endscheibe 2o, die als Ventil dient, an den Ventilsitz 15 zum Angriff, wie in strichpunktierten Linien in Fig. Λ-gezeigt ist. Das mit Löchern versehene äußere Bohr 19 weist vorzugsweise nahe seinem unteren Ende nach außen gebogene Ansätze 21 auf, mittels derer der Einsatz im Gehäuse 1o zentriert wird.

Das zur Herstellung des gefalteten Filterelementes 16 verwendete Papier kann in derselben Weise beschaffen sein, wie das bisher für solche Zwecke verwendete Papier und gewünschtenfalls auch wie bisher mit Phenolharz behandelt werden, oder es kann von Kunstharz frei sein. Die Menge des Harzes im Papier bestimmt zu einem gewissen Grad

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das Ausmaß, in welchem das Papier Wasser absorbiert. Auf jeden Pail aber sollte das Papier wasserempfindlich sein, so daß es Wasser aus dem. zu. filtrierenden Medium aufnehmen und sich dabei, in Richtung der Palten ausdehnen kann. Wenn dies geschieht, schieben die sich ausdehnenden Palten 16 die Endscheibe 2o nach unten, so daß sie an dem Ventilsitz 15 angreift, wie die strichpunktierten Linien in Pig. 1 zeigen.

Eine Papiersorte, die sich bei;Verwendung für das erfind ungs ge mäße Pilter zufriedenstellend -verhalten hat, besitzt im Irockenzustand ein G-ewicht von 332 g/m (2o4 brit. pounds/3000 Quadratfuß) und ist o,9 mm dick. Dieses Papier bestand zu I00 Prozent aus Zellulose und enthielt kein Harz. Es hat eine maximale Porengröße Ton 16,32 cm Wa s ser säule druck, bei dem ein G-as ein Filterpapier zu durchdringen beginnt, auf dessen anderer Seite Wasser unter Atmosphärendruck steht. Seine Steifheit in trockenem Zustand gemessen (G-urley) betrug in Längsrichtung 5ooo mg und in Querrichtung 25oo mg. Ein Streifen dieses Papiers von 2,5 cm Breite und 1o cm Länge dehnte sich beim Eintauchen in Wasser nach zwei Minuten auf 1o,8o cm. Das Papier wurde bei dem Versuch leicht gespannt gehalten.

Der Strom der Flüssigkeit oder sonstigen strömenden Mediums durch das Gehäuse und den Einsatz erfolgt vorzugsweise in der durch Pfeile angegebenen Richtung, wobei das Medium am oberen Ende des Filtergehäuse s- eintritt, dann in den Mittelkanal des Filtereinsatzes gelangt und von dort, wie die Pfeile zeigen, durch den Faltenring 16 hindurch nach außen tritt. Wenn es die Außenseite des Einsatzes und das mit Löchern versehene äußere Rohr 19 erreicht, strömt es nach unten zur unteren Auslaßöffnung 14· Solange die Flüssigkeit oder ein anderes Medium nahezu frei von Feuchtigkeit ist, bleibt die Endseheibe 2o, die als Verschlußventil

dient, in ihrer oberen Stellung, die in Fig. 1 in voll ausgezogenen Linien gezeigt ist. ifenn jedoch der Papierfaltenzylinder eine merkliche Menge Wasser absorbiert, dehnt er sich in Längsrichtung aus und schiebt dabei die Scheibe 2o in die in Figur 1 strichpunktiert gezeigte Stellung oder in die Nähe-dieser Stellung. Ss ist zu bemerken, daß das nach unten strömende Medium auf die Scheibe 2o einwirkt, wenn diese sich ihrem Sitz 15 nähert, und dadurch den Faltenzylinder beim Schließen des Ventils 2o unterstützt. G-ewiinschtenfalls kann die Strömung auch von außen nach innen durch den Einsatz hindurchgehen"; in diesem Fall sollte ein mit Löchern versehenes Mittelrohr vorgesehen werden, das die Innenbrüche der Palten abstützt j. .jedoch ist au. bevorzugen, die Strömung, wie gezeigt", von innen nach außen gehen zu lassen.

Die Befestigung des Filtereinsatzes in seiner Betriebsstellung im - Filtergehäuse kann nicht nur mittels dem Gewinderohr 18, sondern auch auf andere Weise erfolgen; diese Befestigungsart hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, da sich hiermit der Abstand, den die Endscheibe 2o normalerweise vom Tentilsitζ 15 hat, ohne weiteres verändern läßt, indem ein oder mehrere Abstand sringe zwisahen der Oberseite der Kappe 17 und der Unterseite des Stopfens 11 angeordnet werden.

Wenn der Filtereinsatz_ ausgewechselt werden soll, wird der obere Gewinde stopfen H -aus. dem Gehäuserohr 1o herausgeschraubt und dann zusammen mit ~ctem- Filtereinsatz entfernt.

Das zur Herstellung des gefalteten Filterelementes I6iverwendete Papier kann je nach Wunsch grobe oder feine Poren besitzen, und zwar nach Maßgabe der Flüssigkeit oder des Gases, das von innen her durch die Falten nach außen strömen soll. Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist, daß das Papier derart auf Wasser anspricht, daß es sich

ausdehnt und das Ventil 2o schließ*, wenn das zu filtrierende Medium eine merkliche Menge Wasser mit sich führt.

Wie ersichtlich, besitzt das erfindungsgemäße auf Wasser ansprechende Filter- und Durchflußregelgerät eine einfache Bauweise und ist leicht zu. fertigen j außerdem unterbricht oder verzögert es zuverlässig den Strom eines Mediums, wenn dieses eine Merkliche MengeWasser mit sich führt. Wenn es den S-fcrom drosselt, weist es dadurch die Aufsichtsperson darauf hin, daß der Brennstoff Wasser enthält j wenn es jedoch den Strom des Mediums unterbricht, gelangt keine wasserhaltige Flüssigkeit oder wasserhaltiges Gas mehr zu der Verbrauchsstelle.

Claims

1. Auf Wasser ansprechendes Filter- und Strömungsregelgerät mit einem !Filtergehäuse,',das mit einem Strömungseinlaß an einem Ende und einem Strömungsauslaß am anderen Ende versehen ist,- wobei zwischen Einlaß und^J Auslaß ein im Tiesentlichen zylinderf ömiiges, aus wasserabsorbierendem . Material bestehendes Filterelement derart angeordnet ist, daß ein strömendes Medium das Filterelement auf dem Weg vom Einlaß zum luslaß passieren muß, und die Strömung des Piltrats gedrosselt oder abgestellt wird, wenn das Filterelement Wasser absorbiert und sich dadurch.sein Volumen vergrößert, d a d u.r c h ge kennzeichnet, daß das Filterelement aus. einem an sich bekannten, aus gefaltetem Papier bestehenden Fingerring (16), dessen Falten sich in Gehäuselängsrichtung erstrecken, besteht, und so an. einem Ende mit dem Einlaßteil (11) des Gehäuses (io) verbunden ist, daß sich sein, anderes Ende, frei bewegen kann, welches als Ventilkörper (2o) ausgebildet und. mit einem im Bereich des Strömungsauslaß (H) ausgebildeten Ventilsitz (15) zusammenwirkt, derart, daß der Ventilkörper (2o) in ITormalbetrieb im Abstand-vom Ventilsitz (15) ist, und sich diesem bei durch'Wasserab^orption bedingter Längung des Filterrings (16).nähert bzw. gegen den Ventilsitz (15) zur Anlage kommt.

2. Gerät nach Anspruch !,dadurch g e k e η nz e i c h η e t, d a ß es in an sich bekannter Weise, als Filter mit Durchströmung des vorzugsweise auswechselbaren

Filtereinsatzes von innen naoh außen ausgebildet ist.

3. Gerät nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz Tdzw. das Filterelement (16) an seinem unteren Ende mit einer Scheibe (2o) verschlossen ist, die sich, bei Längsausdehnung des Filterelementes auf einen vorzugsweise ringfpörmigen, am Filtergehäuseauslaß ausgebildeten Ventilsitz (15) aufsetzt.

Der Patentanwalt m

H in we äs; Diese Unterlage {Beschreibung und Schufzanspr.) ist die zufefef eingereichte; sie weicht von der Wort-

fasssmg dar urspr"<ne'-i-;:i eiiwsi&bf-ran linKHagert ab. ül-s rssitSich* Bea'eu-fung dsr Abweichung ist nicht gsprüff. Dfö ufSprDnoftch tingt-ai·.'''-^ ·>Azr\^/?r< ^!"i-Jon sich in ctn Afn-so{<(.sn. Sie köi.fiiii isdsi^eit ohna Nachwsls eines rsohiiichor.· Interesses c^biinsijiudi chiaesshsn werden. Auf Antrag warden hiervon auch Fotokopier) oder FiImnesatlve zu den üblichen Preisen geliefert. Deutsches Patentamt, GebrauohsnvjSteisfelle.