DE2431819A1

DE2431819A1 - Tankbehaelter mit einbaufilter

Info

Publication number: DE2431819A1
Application number: DE2431819A
Authority: DE
Inventors: Lowell Richard Hall
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1973-07-02
Filing date: 1974-06-29
Publication date: 1975-01-23
Also published as: BE817153A; CA1027492A; JPS5038172A; US3853763A; GB1473875A

Description

Hamburg, den 27. Juni 1974 162774 .1318 MM

Priorität» 2. Juli 1973, U.S.A., Pat.AnnuNr. 375 354

Anmelder:

Caterpillar Tractor Qo.

Peoria, 111., U.S.A.·

Tankbehälter mit Einbaufilter

Die Erfindung bezieht sioh auf einen Tankbehälter mit einem eingebauten flüssigkeitsfilter und eine für den Einbau dieses Filters vorgesehene Montagevorrichtung· Die Erfindung betrifft insbesondere ein in sioh geschlossenes, unabhängiges Filter, welches in einem Tankbehälter verwendet wird und eine derartige Einbau- oder Montageeinriohtung aufweist, daß das Filter durch Abnehmen oder Ausbauen einer abnehmbaren, eine Öffnung im Tank dicht verschließenden

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Abdeckung leicht ausgewechselt werden kann« Zwar beziehen sich die folgenden Erläuterungen auf Schmierflüssigkeiten und Filter, jedoch umfaßt die Erfindung aueh andere Flüssigkeiten, wie z.B. Kraftstoff.

Bekannte Einbauvorrichtungen für Filter in Tankbehältern sind außerordentlich kompliziert aus zahlreichen Einzelteilen aufgebaut, von welohen viele aus teuren Gußteilen bestehen, welohe die Gesamtkosten eines Fahrzeuges erhöhen« In den US-Patenten 3572 508 und 3 524 550 sind Beispiele hierfür gezeigt·

Bei bekannten Montagevorrichtungen für den Einbau von Tank-Einbaufiltern mit außen liegenden Einlaßöffnungen sind außerdem die Einlaßöffnungen und die zugehörigen Rück— führungsleitungen mit dem Filter ausgerichtet angeordnet, so daß die fiüokführungsleitung ausgebaut werden muß, um das Filterelement auszuwechseln« Demzufolge ist das Auswechseln des Filters, das sonst eine Routinearbeit wäre, viel schwieriger und zeitraubender als notwendig« Das Ausbauen der fiüokführungsleitung führt ferner zu einer Beeinträchtigung oder Störung einer zusätzlichen Diohtungsfläche, und trägt somit dazu bei, daß eine erhöhte Gefahr besteht, daß nach dem Auswechseln des Filters eine Undichtigkeit auftritt« Die regelmäßige Unterbrechung der Rückführungsleitung macht außerdem normalerweise die Verwendung einer flexiblen Leitung erforderlioh, die für Störungen oder Ausfälle anfälliger ist als eine starre leitung. Die Kom-

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pliziertheit der bekannten Montageeinriohtungen erfordert auch zusätzliche Arbeitssohritta, wie z.B. das Abeohrauben des Filters von seinem Träger· Ferner leiten die bekannten Montageeinrichtungen die eintretende Flüssigkeit häufig Mit einer Geschwindigkeit auf das Filterelement, welche für eine wirksame Filtrierung der Flüssigkeit zu hoch ist und sogar zu einer Beschädigung oder einem Bruch des Filterelementee führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Teohnik ein verbessertes Einbaufilter und eine verbesserte Einbauvorrichtung für einen Tankbehälter zu schaffen«

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Filteranordnung und eine Einbauvorrichtung erfindungsgemäß so ausgeführt, daß das Filter durch eine Öffnung in einem mit einer wannenförnigen Einsenkung versehenen Einbauträger in einem Tank angeordnet und durch eine abnehmbare, den Tank verschließende Platte zugänglich ist. Eine zwischen der am Tank befestigten Platte und dem Filter angeordnete Feder hält das filter in seiner Arbeitsstellung innerhalb des Tankbehälters· Eine Rüok«- führungsleitung ist gegenüber den Filter und der Platte versetzt, um deren leuchten Ausbau zu ermöglichen« Biese Rückführungsleitung leitet Flüssigkeit auf einen Einlaufteil des Einbauträgers, um die Eintrittsgesohwindigkeit der Flüssigkeit zumindest teilweise abzufangen oder zu verteilen und die Durchlüftung und die daraus folgende

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heftige Bewegung dtr dann in dae Filter eintretenden Flüssigkeit zu rtrringern. lin Überdruok auf das Filter wird axt Hilfe eines unter einer Federvorepannung stehenden, am Filterente angeordneten Umgehungeventile· entlastet.

Bei einer bevorzugten Aueführungeform der Irfindung ist das Filter im wesentlichen als hehlcjrlindrischer Körper ausgebildet und weist am oberen Ende einen Flansch auf, während das Umgehungsventil für die Überdruckentlastung und «ur Verneinung einer Beschädigung des Filters am entgegengesetzten linde angeordnet ist· Das Filter ist mit einer Vorrichtung für den Sinbau in- einen Tank versehen» welohe im wesentlichen aus einem wannenförmig ausgebildeten Träger besteht, in welchem eine öffnung vorgesehen ist» durch welche das Filter eingebaut werden kann» Die Einlaiöffnung für die Flüssigkeit ist gegenüber dem Filter so versetzt, daß dieses duroh eine mit einer Platte abgeschlossene Öffnung in der Wandung des Tankbehälters herausgenommen werden kann« Ein nit der linlafiöffnung ausgerichteter linlaufteil dient zur Verteilung der Flüssigkeitsgeschwindigkelt und leitet die Flüssigkeit von der Einlaiöffnung zum Tilter·

Weitere Torxüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und dir Eeiohnung, in welchen eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfimiung beispielsweise erläutert und dargestellt ist. Es seigern

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Mg· 1 eine Draufsicht eines in einen Tank eingebauten filters, und

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Anordnung nach M.g · 1·

1 und 2 zeigen eine allgemein mit 10 bezeichnet· Ein·« bauvorrichtung für ein !filter, welches innerhalb eines teilweise dargestellten, mit 11 bezeichneten Flüssigkeitetanks angeordnet iat· Zu der Einbauvorrichtung gehört ein Einbauträger 12 mit einer Diffusor- oder Zerstäuber-Vertiefung 14- und einem damit in Verbindung stehenden» versetzt angeordneten abgesetzten Einlaufteil 15· Das obere Ende des Einbauträgere weist einen nach außen vorstehenden flansch auf₉ der an der oberen Wandung 17 des Tanks 11 anliegt und an der Umfangskante 13 an diesem angeschweißt oder auf andere Weise befestigt ist· Bin naoh innen vorstehender Flansch 18 umfaßt eine im Boden der Vertiefung 14 -vorgesehene kreisförmige Durdhgangsöffnung 19·

Eine allgemein mit 20 bezeichnete Filteranordnung ist duroh die Öffnung 19 in den Innenraum des Tanks 11 eingesetzt« Zur Filteranordnung gehört ein auswechselbares, hohlzylindrisch ausgebildetes Filterelement 21, welches zwisohen konzentrisch angeordneten inneren und äußeren zylindrischen, mit mehreren Durchbohrungen oder Durchlöcherungen 24 bzw». 25 versehenen Hülsen 22 und 23 angeordnet baw· eingekapselt ist· Die entgegengesetzten Enden des iiltarelementes sind zwischen gegenüberliegenden kreis- bzw· ringförmigen Endplatten 26 bzw· 27 gehalten· An der unteren Endplatte ist

eine kegelstumpfförmige Haube 28 angebracht, welche Durohlöoherungen 29 und eine in der Endfläche vorgesehene öffnung aufweist. Ein im wesentlichen zylindrisches Umgehungsventil 3 ο ist in der Haube 28 so angeordnet, daß ein Ende des Umgehungeventils mit enger Fassung durch die öffnung im Ende der Haube hindurohtritt. ELe Ventilanordnung ist normalerweis· durch «ine feder 51 nach oben gedruckt, um den Durchtritt von Flüssigkeit durch ein· in der Endplatte 27 ausgebildete Mittelöffnung 32 zu sperren· Ein senkrecht angeordnetes dünnwandiges Rohr 33 ist konzentrisch in den Hülsen 22 und 23 angeordnet und mit ihrem unteren Ende amnUafang der Öffnung 32 der unteren Endplatte 27 befestigt« Das obere Ende des Rohres liegt in der Nähe des oberen Endes der Filteranordnung 20 und ist mit einem am Rohr befestigten, nach oben ragenden Bügel 34 versehen. Der Bügel trägt einen daran befestigten und nach eben vorstehenden Gewindestift 35· Sie obere Endplatte 26 weist eine kreisförmige Mittelöffnung für den Einlaß von flüssigkeit aus der Vertiefung 14- in die Filteranordnung 20 auf* Eine längliche Leiste 37 ist auf der Oberseite der.Endplatte 26 befestigt und verläuft quer über die öffnung 36» Die Filteranordnung 20 wird mittels einer auf den durch den Streifen 37 hindurchtretenden Gewindestift 35 aufgeschraubten Flügelmutter 38 zusammengehalten. Der Einbauträger 12 trägt die FiIteranordnung, die mit dem äußeren ümfangsflansch 39 der oberen Endplatte 26 auf dem nach innen vorstehenden Flansch 18 aufliegt.

Eine in dar oberen Wand 17 des lankbehälters ausgebildete kreisförmige Öffnung 40 ist mit der Filteranordnung 20

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ausgerichtet, um das Herausnahmen der leiteranordnung durch diese Öffnung zu ermöglichen« Ein· die öffnung 40 verschließende Abdeckplatte 41 ist normalerweise mit Hilfe von Befestigungseleaenten an der Tankoberseite befestigt· Als Befestigungselemente sind beispielsweise Muttern 42 vorgesehen, die auf mehrere ron der Oberseite de· Tankbehälter· vorstehende Gewindestifte 43 aufgeschraubt sind· Ein ringförmiges Dichtungselement J* 44 ist zur Abdichtung in einer in der Abdeckplatte 41 ausgebildeten, die öffnung 40 umfassenden Ringnut 45 angeordnet· Die Abdeckplatte 41 weist außerdem ein· in ihrer Unterseite ausgebildete ringförmig· Ausnehmung 46 für den Einbau einer Feder 47 auf. Das untere finde der Peeler 47 trifft auf di« Leiste 57 auf und wird durch die Abdeckplatte 41 in einem vorgespannten Zustand gehalten, um eine Aufwartsbβwegung der Pilteran-Ordnung 20 während des Betriebes iu verhindern«

Eine versetzt angeordnete linlaßöffnung 48 ist in der oberen Wandung 17 des Tanks 11 über dem Einlaufteil 15 des Sinbauträgers 12 angeordnet· Eine vorzugsweise starre Rückführungsieitung 49 «it einem flansch 50 ist mit mehreren Befestigungselementen 51 an die Einlaßöffnung 48 angeschlossen· Eine Ringdichtung 52 ist zur Abdichtung in einer in dem Flansch 50 ausgebildeten, die Öffnung 48 umfassenden Ringnut 53 angeordnet·

Im Betrieb wird Sohmierflüssigkeit, beispielsweise OeI aus einem nicht dargestellten Sohmiermittel-Versorgungskreis,

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über die Rückführungsleitung 49 der leiteranordnung zügeführt. Dit häufig mit verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten auf dar Rüokführungsleitung auegestoßene !Flüssigkeit trifft auf den Einlaufteil 15 des Einbauträgers 12· Der Einlaufteil verteilt di· in die Vertiefung 14 geleitete Flüssigkeit, um deren Strömungsgeschwindigkeit herabzusetzen, bevor sie duroh di· öffnung 36 in der oberen Endplatte 26 in di· Hohl-Filter-Anordnung 20 eintritt. Di· Flüssigkeit tritt durch di· Durchgangsöffnungen 24- in der inneren zylindrischen Hülse 22 in das !Filterelement 21 ein und tritt gefiltert duroh di· Durohgangsöffnungen in der äußeren zylindrischen Hülse 23 aus.

Wenn das regelmäßige Aueweohseln des Filterelemente· versäumt wird, kann dies duroh Verstopfung d«s Filters su •inem Druokaufbau in der Filteranordnung führen* Der so entstehende Flüssigkeitsdruck überwindet di· Schlie!kraft der gegen einen Flansch 54 am Umgehungsventilelement 30 wirkenden Feder 31 und öffnet somit das Umgehungsventil. Demzufolge wird ungefilterte Flüssigkeit duroh das Rohr 33, das Umgehungsventil 30 und die Durchbohrungen 29 d«e Haubenauf satz·· 28 in den Tankbehälter 11 geleitet, so daß eine Beschädigung der Filteranordnung sicher verhindert ist.

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- ANSPRÜCHE -

Claims

AHSPB.ÜCHE

1.)Behälter alt einer SLnbau-H.lt er-Anordnung, dadurch gekennaeichnet, daß die leiteranordnung (20) einen Ib wesentlichen zylindrischen äußeren Gehäuseteil (23) und einen in diesen konzentrisch angeordneten inneren Gehäuseteil (22) aufweist, daft Filtermaterial (21) in Zwischenraum zwischen den mit Durchgangalffnungen (24, 25) für den Flüssigkeitsdurchtritt versehenen Gehäuseteilen angeordnet ist, daß an den oberen und unteren Enden der Gehäuseteile jeweils eine obere und untere Endplatte (26, 27) vorgesehen ist, daß die obere Endplatte einen vom äußeren Gehäuseteil (23) radial naoh außen vorstehenden flanschten (39) für den Einbau der Jilteranordnung und eine öffnung (36) für den Eintritt τοη BLüssigkeit in die leiteranordnung aufweist, daß ein Rohr (33) mit Zwischenraum konzentrisch in dem inneren Gehäuseteil angeordnet ist, dessen oberes Ende im Bereich der Durohgangsöffnung in der oberen Endplatte liegt, und dessen unteres Ende an der unteren Endplatte befestigt ist, daß Mittel vorgesehen sind, die eime Öffnung dureh die untere Bildplatte so abgremsem, daß «im· Yerbiadu&f swisohen dem Hehrinneren umd der Außenseite der lilteranordnunf herstellbar ist, daß die«· Mittel tin· Umgehunga-Ventilanordnung umfassen, durch welche die die öffnung duroh die untere Endplatte abgrenzenden Mittel normalerweise dioht abgeschlossen sind, und daß die Ventilanordnung derart ietatlfbar i»t, daß sie ■·!

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Erreichen eines vorbestimmten Wertes des Flüssigkeitsdruck« s im Rohrinnern zur Herstellung der Verbindung zur Außenseite geöffnet ist und bei Unterschreiten dieses Druckwertes selbsttätig in eine die öffnung rerschließende Stellung zurUokkehrt.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgehungs-Ventil-Anordnung im wesentlichen aus einem Uagehungs-Yentil (30) besteht und einen Ib wesentlichen kegelstumpfföneigen, von der unteren Endplatte nach unten weisenden Gehäuseanaatz (28) mit wenigstens einer Durchbohrung aufweist, daß das Umgehungsventil (30) duroh eine öffnung im Ende des Gehäuseansatzes hindurchtritt, und daß zwischen dem Gehäuseansatz und der unteren Endplatte Federmittel aur Vorspannung des Ventilelementes gegen die untere Endplatte aur Absperrung der darin vorgesehenen öffnung vorgesehen aind·

3· Behälter naoh Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifen oder eine Leiste (37) quer über die obere Endplatte verlaufen und an dieaer befestigt sind, um« dal «er Mittelteil der Leiste über «em oberen Ende *·■ lohres und einer an diesem Ende befestigten Gabel O4) und Befestigungsmittel (35, 38) sur Befestigung der Qafcel an «iesem Streifen angeordnet iat·

4· Behälter nach Ansprueh 3, dadurch gekennaeiohnet, «aß die Befestigungsmittel aus einem an der aufragenden Gabel (34)

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befestigten und durch die Leiste (37) hindurchtretenden Gewindestift (35) und einer auf diesen aufsohraubbaren Mutter (38) bestehen.

5. Behälter nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß für den Einbau der leiteranordnung ein Einbauträger (12) vorgesehen ist, der eine Vertiefung (14) Mit einer durch einen Randflansoh (18) begrenzten Durchgangsöffnung für das Einsetzen der Filteranordnung (20) aufweist₉ die mit dem entsprechend bemessenen Außenflansch (39) ihrer oberen Endplatte (26) auf dem die Öffnung begrenzenden Flansch (18) aufliegt, daß in der oberen Wandung des Behälters (11) eine gegenüber der fllteranordnung rersetzt angeordnete Einlaßöffnung (48) vorgesehen ist, daß der Einbauträger (12) mit einem der Einlaßöffnung zugeordneten Einlaufteil zur Zuführung der Flüssigkeit zur Filteranordnung ausgebildet ist, und daß Haltemittel (41, 47) zur Festlegung der Filteranordnung am Einbauträger vorgesehen sind·

6· Behälter nach Anspruch 5» daduroh gekennzeichnet, daß in der oberen Wandung (17) des Behälters eine auf dl« Öffnung (19) im Einbauträger (12) ausgerichtete Öffnung (40) für das Auswechseln der Illteranordnung vorgesehen ist, und daß diese Öffnung duroh eine lösbar befestigte Abdeckplatte (41) verschließbar .rt.

7· Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel für die Filteranordnung eine «wischen

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der Abdeckplatte (41) und der Miteranordnung (20) angeordnete Feder (47) aufweisen·

8. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbauträger (12) mit Hilfe eines umlaufenden ilansches (16) an der inneren.Wandfläche der oberen Wandung (17) des Behälters befestigt ist.

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