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Schmutzabscheider für Flüssigkeiten.
Insbesondere bei Fördereinrichtungen für flüssige Brennstoffe sind Schmutzabscheider bekannt, bei welchen die Strömung der Flüssigkeit zur Reinigung des Filtereinsatzes von den daran niedergeschlagene Schmutzabscheidungen zeitweise umgekehrt wird. Abgesehen davon, dass die Reinigung des Filters bei den bekannten Einrichtungen überhaupt nur bei Stillstand der Fördereinrichtung möglich ist, sind dortselbst besondere, von Hand aus zu betätigende Umsteuerventile vorgesehen. Schliesslich bedarf es auch für den Reinigungsvorgang der Betätigung der in der Fördereinrichtung vorgesehenen Flüssigkeitspumpe.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Schmutzabscheider, bei dem die Reinigung des Filters von den daran niedergeschlagenen Abscheidungen selbsttätig erfolgt, indem die Umkehrung der Strömung durch den mit einer zeitweise oder absatzweise betätigten Fördervorrichtung für die zu filtrierende Flüssigkeit, z. B. einer Pumpe, verbundenen Schmutzabscheider selbsttätig eingeleitet wird, sobald die betriebsmässige Filterströmung unterbrochen wird.
Bei dem nach diesem Grundsatz arbeitenden Abscheider wird die zur Einleitung der umgekehrten Flüssigkeitsströmung erforderliche Energie während des Filterbetriebes als potentielle Druckenergie aufgespeichert ; das Rückfliessen der Flüssigkeit zum Zwecke der Filterreinigung erfolgt dann, infolge der beim Aussetzen der Tätigkeit der Fördervorrichtung (der Pumpe) eintretenden Druckverminderung an der Einlassseite des Schmutzabscheiders, unmittelbar nach Unterbrechung der normalen Betriebsströmung, bei gewissen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes aber erst nach dem Entfernen des Ablasspiropfens der Absetzkammer für die abgeschiedenen Niederschläge, wobei jedoch keine Unterbrechung der betriebsmässigen Flüssigkeitsströmung eintritt.
Auch sind erfindungsgemäss Einrichtungen getroffen, welche die rückfliessende Flüssigkeitsmenge begrenzen.
Mit besonderem Vorteile sind Schmutzabscheider nach der Erfindung in Anlagen für umlaufende Schmierung, z. B. von Verbrennungskraftmaschinen, anwendbar, bei denen der Filter des Abscheiders während des Anlassens der Maschine, wo die Schmierflüssigkeit erfahrungsgemäss die grösste Zähigkeit aufweist, mit Sicherheit stets von allen niedergeschlagenen Sehmutzabscheidungen frei gehalten wird.
Die Vorrichtung ist zum Reinigen von tropfbaren und gasförmigen Flüssigkeiten, aber auch bei Einrichtungen anwendbar, die andern Zwecken dienen, z. B. in Zufahrungen zu Flüssigkeitsbrennern, bei Flüssigkeitsbehältern, zum Reinigen von Luft usw.
Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen, u. zw. sind die Fig. l, 2,3 und 7 senkrechte Schnitte durch Schmutzabscheider verschiedener Ausführungform ; Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3 ohne Filtergehäuse und Filtereinsatz, Fig. 5 ein Teilschnitt nach Linie 5-5 der Fig. 3 in grösserem Massstabe ; die Fig. 6 und 8-14 sind schematische Darstellungen des Einbaues verschiedener Schmutzabscheider nach der Erfindung.
Der Schmutzabscheider nach Fig. 1 weist einen Grundkörper 10 und ein zylindrisches Filtergehäuse 11 von gleichmässiger Wandstärke auf, das in seinem oberen Teile verengt ist und in einer Öffnung endigt, die beträchtlich kleineren Durchmesser besitzt als der zylindrische Teil des Filtergehäuses. Das untere Ende des Filtergehäuses 11 passt in eine im Grundkörper 10 vorgesehene Nut, die im wesentlichen eine der Gehäusewandstärke gleiche Breite besitzt, wobei am Nutengrunde eine Dichtung angeordnet ist. In den Grundkörper 10 ist ein rohrartiger, hohler Mittelbolzen geschraubt, der sich über die volle
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drückt das Filtergehäuse 11 zwecks dichten Abschlusses der Vorrichtung fest gegen den Grundkörper 10 und ist mit einem Kanal 15 versehen, dessen Zweck später erläutert wird.
Im Inneren des Gehäuses 11 der Filterkammer 16 ist ein Filter-oder Siebeinsatz. M angeordnet und von dem Mittelbolzen 12 getragen. Dieser Einsatz ist zylindrisch ausgebildet und wird aus einem schraubenförmig gewickelten Metallband gebildet,. dessen Windungen durch zwischen denselben angeordnete Rippen in geringem Abstand voneinander gehalten sind. Der zylindrische Filtereinsatz umschliesst eine gerillte Trommel 17. Diese Trommel 17 ist durch eine obere Wand 19 und eine untere
Wand 20 abgeschlossen, die eine Kammer 17 begrenzen und mit je einer mittleren Öffnung versehen sind, durch die ein Rohr 21 verläuft.
Dieses Rohr passt dicht um das obere Ende des hohlen Mittel- bolzens 12, ist aber auf seiner übrigen Länge in Abstand von diesem und passt mit seinem unteren Ende dicht in eine Ausnehmung des Grundkörpers 10. Eine ringförmige Erweiterung 22 des Rohres 21 begrenzt die Tiefe, bis zu der das Rohr in die Ausnehmung des Grundkörpers ragt. Die Trommel 17 trägt überdies einen oberen und einen unteren Verschlussdeckel 23 bzw. 24, von denen der erste mit der oberen Wand 19 eine obere Kammer 19a, der zweite mit der unteren Wand 20 eine untere Kammer BOa bildet. Die
Rillen der Trommel 17 bilden Kanäle, durch welche die gefilterte Flüssigkeit, z. B. das Öl, zur oberen Kammer 19a geleitet wird. Ein Rohr 25 führt von der oberen Kammer zum Boden der mittleren Kammer 17 a und ist mit einer Auslassöffnung 26 versehen.
Eine weitere Öffnung 27 ist in der Bodenwand 20 vorgesehen, um das Entweichen von Öl in die untere Kammer 20a zu ermöglichen. Die Öffnung 27 wird von einem federbelasteten Rückschlagventil 28 überwacht. Die untere Kammer steht durch Öffnungen 29 mit dem Ringraum zwischen dem hohlen Mittelbolzen 12 und dem Rohr 21 in Verbindung. Die Kammer 17 a der Trommel bildet eine Art Windkessel und enthält immer eine gewisse Luftmenge.
Im Grundkörper 10 ist ein Einlasskanal 30 vorgesehen, der mit dem Inneren des rohrartigen Mittelbolzens 12 in Verbindung steht, ferner ein Auslasskanal31, der mit dem Ringraum zwischen dem Mittel- bolzen 12 und dem Rohr 21 verbunden ist. Der Einlasskanal 30 ist zur Verbindung mit dem Auslass- kanal 31 verlängert und bildet derart einenNebenauslass, der von einem Entlastungsventil 32 gesteuert wird.
Wenn dieser Abscheider in ein Umlaufsystem, z. B. in die Schmieranlage einer Verbrennung- kraftmaschine, geschaltet ist, wird das Auslassrohr der Pumpe mit dem Einlasskanal 30, der Auslasskanal 31 entweder mit jenem Rohr verbunden, durch welches das gefilterte Öl an die Maschinenlager oder an das Kurbelgehäuse abgegeben wird. Der Federdruck des Rückschlagventils 28 genÜgt, um dasselbe so lange geschlossen zu halten, bis die Luft in der Trommel 17 so weit verdichtet ist, dass sie nach Beendigung des Filtriervorganges selbsttätig das Zurückfliessen des Öles durch den Filter bewirkt,
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reinigungen gesäubert wird.
Das unreine Öl tritt durch den Kanal 30 ein, steigt durch den hohlen Mittelbolzen 12 aufwärts und strömt nun durch den Kanal 15 in die Filterkammer 16. Hierauf durchstreicht das Öl den Filter 18 und wird durch die Rillen der Trommel 17 an die obere Kammer 19a abgegeben, von wo es durch das
Rohr 25 und die Öffnung 26 in die Kammer 17 a gelangt. Die Kammer 17 wird nun so lange mit Öl gefüllt, bis die darin eingeschlossene Luft so weit zusammengedrückt ist, dass der Öldruck den Feder- druck des Rückschlagventils 28 überwiegt, worauf dieses Ventil öffnet und das Öl aus der Trommel durch die Öffnungen 27,29 in den Kanal 31 und durch den zwischen dem Mittelbolzen 12 und dem Rohr 21 vorgesehenen Ringkanal entweichen lässt. Die in der Trommel eingeschlossene Luft wird hiebei unter
Druck gehalten.
Dieser Zustand bleibt nun aufrecht, solange die Pumpe arbeitet. Wenn aber die Pumpe zu arbeiten aufhört, z. B. nach Anhalten des Motors, so wird der Druck im Einlasskanal vermindert, sei es durch die natürliche Undichtheit der Pumpe und der Leitungen, sei es durch Einrichtungen, die künstlich eine Undichtheit der Ölleitung herbeiführen. Das Ventil 28 schliesst, und der Druck in der
Filterkammer 16 ausserhalb des Filters 18 fällt unter den in der Trommel herrschenden Luftdruck.
Infolge dieser Umkehrung der Druckverhältnisse übt die in der Trommel zusammengedrückte
Luft auf die in der Kammer 17a, im Rohr 25 und in der oberen Kammer Ma enthaltene Flüssigkeit einen Druck aus, der eine Strömung des Öles von der oberen Kammer abwärts, längs der Rillen und aus- wärts durch den Filter verursacht, so dass die an der Aussenseite des Filters angesammelten Abscheidungen weggespült werden und auf den Gehäuseboden fallen. Ob der ganze Inhalt der Trommel, des Rohres und der oberen Kammer durch den Filter nach aussen gedrückt wird oder nur ein Teil davon, hängt von der unter Druck stehenden Luftmenge ab, die, je nachdem, ob zusätzliche Luft mit dem Öl in die Trommel gelangt oder das austretende Öl Luft mitnimmt, schwankt.
Jedenfalls wird jederzeit genügend Luft vorhanden sein, um das Rückfliessen eines Teiles des Öles zu gewährleisten. Ist der Auslasskanal mit den Hauptlagern des Motors verbunden, so kann vom Einbau des belasteten Rückschlagventils 28 abgesehen werden, wenn die Lager selbst dem Öl einen Strömungswiderstand darbieten, der genügt, um eine ausreichende Verdichtung der in der Trommel befindlichen Luft zur Einleitung des RÜckfIiessel1s des gefilterten Öles durch den Filter zu bewirken. Auch dort, wo das Haftungsvermögen des am Filter 18
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die Gewichtsdruckhöhe der in den Rillen und in der oberen Kammer der Trommel befindlichen Flüssigkeit zur Einleitung des Rückfliessens herangezogen werden.
Es ist nur notwendig, bei normalem Filter- betrieb eine gewisse Menge potentieller Energie aufzuspeichern, die, auf die filtrierte Flüssigkeit wirkend, bei Aufhören des Filterbetriebes das Rückfliessen hervorruft und dadurch den Filter reinigt. Die besondere
Einrichtung des Schmutzabscheiders ist übrigens der Natur der zu filtrierenden Flüssigkeit und dem
Charakter der zu entfernenden Verunreinigungen anzupassen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ein massiver Mittelbolzen 12a in den Grundkörper 10 geschraubt und das unten zylindrische Gehäuse 11 oben durch ein Klemmorgan 14 festgehalten, dessen Hals 13, wie vorhin, auf das obere Ende des Mittelbolzens 12a geschraubt ist. Der Filtereinsatz 18 ist auch hier aus einem schraubenförmig gewundenen Metallbandgebildet und umgibt eine gerillte Trommel 17, die mit einer oberen und einer unteren Abschlusswand 19 bzw. 20 versehen ist. Ein Rohr 21 umschliesst den Mittelbolzen 12a und ist mit seinem oberen Ende dem Bolzen dicht angepasst, während seine Wand unten einen Abstand vom Bolzen aufweist. Eine rippenartige Erweiterung 22 des Rohres 21 begrenzt die Tiefe, bis zu der das Rohr 21 in die Ausnehmung des Grundkörpers.
M reicht. Die Trommel 17 ist mit einem oberen Verschlussdeckel 23 versehen und bildet so mit der oberen Wand 19 eine obere Kammer Ma. Ein Rohr 25 führt von der oberen Kammer 19a abwärts in die Trommel und endigt nahe deren Boden 20. Öffnungen 29 stellen eine Verbindung zwischen der Kammer 17 und dem Ringraum zwischen dem Bolzen 12a und dem Rohr 21 her. Im Grundkörper 10 ist ein Einlasskanal 30 und ein Auslasskanal 31 vorgesehen, die durch eine Nebenleitung 30a verbunden werden können, welche für gewöhnlich vom Entlastungsventil 32 abgeschlossen wird. Ein federbetätigtes Ventil 33 ist zum Abschlusse des Einlasskanals 30 vorgesehen.
Dieses Ventil weist eine Stange 34 auf, die sich gegen die Verschlussschraube 35 stützt, die gewöhnlich den Abflusskanal des Grundkörpers 10 verschliesst. Die Ver- schlussschraube 35 hält das Ventil 33 ständig in Offenstellung ; die Feder 36 ist vorgesehen, um das Ventil in Schliessstellung zu bringen, sobald die Verschlussschraube 35 entfernt wird. Ein Rückschlagventil 37 ist im Auslasskanal 31 angeordnet und verhindert das Fliessen des Öles von der Nebenleitung 30a in den Ringraum zwischen dem Bolzen 12a und dem Rohr 21.
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Ausnehmung, in die ein Ende einer weiteren Feder 134 reicht, deren anderes Ende von einer Kappe 135 umschlossen wird.
Eine Stange 136 durchreicht die Kappe, die Feder und den Kolben und ist an ihren
Enden mit Köpfen versehen, um die Dehnung der Feder 134 zu begrenzen. Der Kolben 132 kann auf der Stange 136 gleiten. Eine Leitung 137 führt von der Ventilkammer 125 nach aussen. Die Anordnung der Leitungen 127 und 137 ist eine solche, dass eine freie Verbindung zwischen ihnen besteht, wenn der
Kolben 132 die Absetzung 25a berührt. Wird der Kolben unter Überwindung des Druckes der Feder 133 nach links bewegt, so verschliesst er zuerst die Leitung 127, öffnet sie bei weiterem Linksgange wieder und schliesst hierauf die Leitung 137 ab ; wird er unter Überwindung der Spannung der härteren Feder 134 noch weiter nach links bewegt, so wird auch die Leitung 137 wieder geöffnet.
Ein Nebenauslass 38 führt vom Einlasskanal 127 in den Ausstromkanal 124 ; ein Entlastungsventil 39 regelt den Fluss vom Einlasskanal zum Ausströmkanal durch den Nebenauslass 38.
Fig. 6 zeigt schematisch den Einbau eines Schmutzabscheiders nach Fig. 3 in ein Umlaufsystem, z. B. in das Schmiersystem eines Verbrennungsmotors. Die Ölumwälzpumpe P, deren Einlassrohr 40 in den Ölsumpf S des Motors reicht, ist durch ein Rohr 41 mit dem Kanal 125 des Grundkörpers 10 verbunden. Eine Leitung 42 führt vom Auslasskanal 124 zu den Zuleitungen L der Maschinenlager. Die Leitung 131 tritt in den Ölsumpf S aus.
Ein Filtereinsatz der beschriebenen Art weist eine verhältnismässig kleine Filterfläche auf und wird nach kurzer Verwendungsdauer durch die niedergeschlagenen Abscheidungen verstopft, so dass seine Wirksamkeit verringert wird. Häufige Entfernung der abgeschiedenen Stoffe ist daher erwünscht.
Die oben beschriebene Anlage bewirkt ihre Entfernung, sobald der Motor, mit dem der Abscheider verbunden ist, angehalten wird. Es ist ungewöhnlich, z. B. einen Automobilmotor länger als mehrere
Stunden ununterbrochen laufen zu lassen. Der Filter wird daher gereinigt, um einen wirksamen Betrieb desselben zu gewährleisten. Der Filter ist, insbesondere beim Anlassen des Motors, immer rein, was sehr vorteilhaft ist, da das Öl beim Anlassen gewöhnlich sehr zähflüssig ist.
Beim Betrieb des Abscheiders nach Fig. 3 wird schmutziges Öl vom Ölsumpf zum Einlasskanal 125 gefördert, das den Kolben 132 zurückpresst, wodurch der Durchfluss durch den Kanal 127 freigegeben wird. Das schmutzige Öl steigt nun in die Kammer 126 und hebt den Kolben 130 so weit, bis er die Öffnung 128 freigibt. Die Pumpe P gehört vorzugsweise zur Zwangsverdrängungstype und besitzt die Eigenschaft, dass auch, wenn der Motor stillsteht, der Druck im System ausreicht, um den Kolben 132 zurückzudrücken, so dass die Verbindung zur Leitung 127 freigegeben ist. Das Öl fliesst dann unter der Wirkung des herrschenden Druckes in die Filterkammer 16 und um den Filtereinsatz 18, durchströmt dessen Schlitze und gelangt in die Rillen der Trommel 17, durch die es in die Abschlusskappe 121 abfliesst.
Von dort gelangt das bereits gereinigte Öl durch die Öffnung 123, den Auslasskanal 124 und die Leitung 42 (Fig. 6) zu den Lagerzuführungen L. Die Lager bieten dem Ölfluss einen gewissen Widerstand, unter dessen Rückwirkung das gefilterte Öl in der Trommel ansteigt und die in der Trommel befindliche Luft zusammengedrückt wird, so dass eine gewisse Menge potenzieller Energie aufgespeichert wird, die das Rückfliessen des gefilterten Öles durch den Filter veranlasst, um die an diesem haftenden Abscheidungen zu entfernen.
Die abgeschiedenen Verunreinigungen werden durch das Rückfliessen einer kleinen Menge gefilterten Öles etwa unter jenem Druck entfernt, der zur Betätigung des Kolbens 132 erforderlich ist.
Diese Wirkung wird durch das Aufheben des Druckes an der Einlassseite des Abscheiders gleich nach dem Anhalten des Motors bewirkt. Wenn der Motor stillsteht, steht auch die Pumpe still, und der Kolben 132 wird durch die Feder 133 zur Absetzung 25 a der Kammer 125 zuriickgeführt. Die Kammer 125 steht dann mit der Leitung 137 in Verbindung, die zum Ölsumpf führt. Während der Kolben 132 die Leitung 127 abschliesst, sind der Öldruck im Abscheider und der Luftdruck in der Trommel gleich dem Druck, der zur Betätigung des Kolbens erforderlich ist.
Sobald aber die Leitungen 127, 137 in Verbindung sind, fällt der Druck an der Einlassseite des Filters, das Öl wird dann unter dem Druck der in der Trommel komprimierten Luft rückwärts durch den Filter gedrückt. Der Druck an der Einlassseite des Filters wird aufgehoben, bevor ein beträchtlicher Druckabfall an der Auslassseite des Abscheiders infolge Undichtheit der Lagerzuführungen auftritt. Daher wird der auf das Öl zur Einleitung des Rückfliessen ausgeübte Druck wesentlich gleich dem Druck sein, der zur Betätigung des Kolbens 132 erforderlich ist.
Die Ölmenge, die durch den Filter zurückfliesst, wird durch die aus der Kammer 129 fliessende Ölmenge begrenzt, die durch die Betätigung des Kolbens 130 bestimmt ist. Sobald das Rückfliessen beginnt, fängt auch der Kolben 130 an zu sinken und schliesst nach kurzem Sinken die Öffnung 128.
Wenn der Kolben 130 den Boden des Kanals 126 erreicht hat, verhindert er einen weiteren Ölaustritt aus dem Abscheider. Es tritt daher nur eine kleine Ölmenge aus dem Abscheider aus.
Da nur ein kleines Ölvolumen zurückfliesst, wird verhindert, dass die abgeschiedenen Stoffe wieder in den Sumpf S gelangen ; sie werden vielmehr in der Absetzkammer 129 zurückgehalten. Bevor noch das die entfernten Abscheidungen mitführende Öl die Öffnung erreichen kann, hat der Kolben 130 das Rückfliessen abgestellt. Die abgeschiedenen Stoffe können sich nun am Boden der Kammer 129 absetzen und durch den Abzugskanal entfernt werden.
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Die Nebenleitung zwischen Ein-und Auslasskanal gewährleistet ein Fliessen des Öles zu den Lagern, falls der Filter verstopft ist oder das Öl, z. B. beim Anlassen der Maschine, zu zähflüssig ist, um zwecks
Schmierung der Lager in ausreichender Menge durch den Abscheider zu fliessen. Der Kolben 132 dient auch dazu, um das Auftreten eines übermässigen Druckes in der Anlage zu verhindern. Unter Betriebs- druck bewegt sich der Kolben 132 nur so weit nach links, dass die Leitung 127 mit dem Kanal 125 in
Verbindung steht. In dieser Lage berührt die Kappe 135 die Rückwand des Kanals, und die Feder 134, die beträchtlich härter ist als die Feder 133, verhindert eine weitere Bewegung des Kolbens. Wenn sich jedoch ein übermässiger Druck in der Anlage entwickelt, gibt die Feder 134 nach, so dass der Kolben 132 die Leitung 137 freigibt.
Der Kolben 132 wirkt derart auch als Sicherheitsventil.
Bei der in Fig. 7 veranschaulichten Bauart ist der Aufbau des Filters und der Trommel wesentlich der gleiche wie bei der nach Fig. 3, doch wird der Filter 18 durch eine besondere, auf dem hohlen Mittel- bolzen 12 verschraubbare Mutter dz niedergehalten.
Im Grundkörper 10 ist ein Auslasskanal vorgesehen, der zum unteren Ende des hohlen Mittelbolzens 12 führt, in dem ein Kanal 123 als Verbindung des Mittelbolzeninneren mit dem Inneren der Trommel 17 des Abscheiders vorgesehen ist. Im Grundkörper ist ebenfalls ein Einlasskanal mit einer zylindrischen Ventilkammer 125 vorgesehen, von der eine Leitung 127 zu der von dem Gehäuse 11 umschlossenen Filterkammer 16 führt. In der Ventilkammer 125 ist ein Kolben 132 mit einem zylindrisc hen Mantel 32a gleitbar gelagert. Eine Feder 133 drängt den Kolben 132 gegen die Absetzung 25a, die seine Bewegung in der Kammer 125 begrenzt. Das eine Ende einer Feder 134 ragt in den Kolben 132, das andere Ende wird von einer Kappe 135 umschlossen.
Eine Stange 136 erstreckt sich durch die Kappe, die Feder und den Kolben und ist an einem Ende mit einem Kopf 36u, am andern Ende mit einer Mutter 36b versehen, wobei die Stange bezüglich des Kolbens zu gleiten vermag. Eine Leitung 137 führt von der Ventilkammer 125 nach aussen. Der Mantel 32a des Kolbens 132 ist mit in Abstand
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Der zuletzt beschriebene Abscheider kann ebenso wie der zuvor beschriebene (Fig. 3) verwendet und in die Schmieranlage eines Verbrennungsmotors in gleicher Weise nach Fig. 6 eingebaut werden. Im
Betrieb zeigt dieser Abscheider ein dem Abscheider nach Fig. 3 sehr ähnliches Verhalten. Das schmutzige Öl wird von der Pumpe zum Kanal 125 gefördert und presst den Kolben 132 so weit zurück, dass es durch den Kanal 127 in das Innere des Schmutzabscheiders eintritt. Eine kleine Ölmenge durchfliesst die Bohrung 40 und den Kanal 41 und kehrt durch die Leitung 137 zum Sumpf zurück. Diese zurückfliessende Ölmenge ist so klein, dass sie die Betätigung des Kolbens 132 nicht beeinflusst. Solange die Pumpe arbeitet, wird der Kolben 132 genügend weit links gehalten, um die Leitung 127 nicht zu verschliessen.
Ist der Kolben 132 in seiner äussersten Linkslage, so ist der Kanal 41 geschlossen, weil nach dem Auftreffen des linken Endes der Stange 136 auf die Rückwand der Kammer IM der Kolben noch weiter bewegt wird, bis die vereinte Kraft der Federn 133 und 134 dem Öldruck gleich ist. Wenn die Pumpe stillgesetzt wird und das Öl aufhört, in den Filter zu fliessen, drängt die Feder 133 den Kolben nach rechts, so dass der Kanal 41 freigegeben wird. Dadurch ist ein Nebenschluss für das Öl in die Ventilkammer 125 hergestellt, wodurch ermöglicht wird, den Kolben leicht und schnell nach rechts zu bewegen, bis er die Absetzung 25a der Kammer 125 berührt.
Nachdem die Kanäle 32b, 32c mit den Leitungen 127 und 137 in Deckung sind, ist der oben angegebene Ölrückfluss hergestellt, der aber wegen der fortgesetzten Rechtsbewegung des Kolbens nur kurze Zeit andauert. Die Ölmenge, die durch den Filter 18 zurückfliesst, ist daher begrenzt. Bei dieser Bauart des Abscheiders und bei der nach Fig. 3 wird ein Rückfördern der niedergeschlagenen Verunreinigungen in die Pumpe P verhindert. Die niedergeschlagenen Stoffe werden, wie zuvor beschrieben, in der Absetzkammer 139 während des Stillstandes der Anlage gesammelt.
Der durch das rückfliessende Öl auf die am Filter haftenden Abscheidungen ausgeübte Druck ist etwa gleich jenem, der bei Normalbetrieb in der Anlage herrscht. Denn dieser Druck wird in der Trommel 17 aufrechterhalten, bis eine Verbindung zwischen den Leitungen 127 und 137 hergestellt ist, zu welcher Zeit der Überdruck im Raum zwischen dem Filter und dem Gehäuse praktisch verschwindet.
Lie Abseheidungen erhalten somit einen nur kurze Zeit währenden, kräftigen Druckimpuls, der den Filter gründlich reinigt, so dass ein wirksamer Betrieb des Filters sichergestellt ist.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung erfolgt das Aufrechterhalten der Zufuhr gefilterter Flüssigkeit unter Druck mittels Windkessels. Es können aber auch andere Einrichtungen zum Aufrechterhalten der Zufuhr gefilterter Flüssigkeit unter Druck verwendet werden,
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z. B. ein Siphonblasbalg, ferner gewiehts-oder federbelastete Kolben, Flüssigkeitssäulen u. dgl., wie in den Fig. 8-14 schematisch dargestellt ist. In diesen Figuren sind die Teile, der Klarheit halber, nur in ihrer funktionellen Beziehung, ohne Rücksicht auf ihnen mechanischen Aufbau gezeigt ; wie immer der auch beschaffen ist, stets ist der Speicher für die potentielle Energie mit der Auslassseite des Filters verbunden.
So zeigt Fig. 8 eine Anlage, in der Schmieröl von einem Behälter, z. B. durch die Lager einer Verbrennungskraftmaschine, umläuft. Die Pumpe P saugt Öl aus dem Behälter C und gibt es durch ein Rohr an den Abscheider F mit dem Filter U ab. Die Auslassseite des Filters ist mit Zuleitungen L zu den J\1Iaschinenlagern und mit dem Siphonblasbalg S verbunden. Der von den Maschinenlagern dargebotene Widerstand reicht aus, um das gereinigte Öl im Blasebalg aufzustauen, diesen somit auszudehnen, wodurch ein Vorrat an potentieller Energie für das Rückfliessen des Öles durch den Filter aufgespeichert wird. Das Rückfliessen tritt ein, sobald die Pumpe zu arbeiten aufhört und dadurch bewirkt, dass der Druck zu dieser Zeit an der Einlassseite des Filters rascher fällt als an der Auslass-eite.
Dies wird durch Verwendung einer solchen Pumpe erreicht, deren Strömungswiderstand im Ruhezustand geringer ist als der der Lager, oder, wo dies nicht der Fall ist, durch Anordnung einer Nebenleitung R, die, von dem Leitungsrohr zwischen der Pumpe und dem Filter ausgehend, zum Ölsumpf führt und deren Strömungswiderstand geringer ist als jener, den die Lager darbieten, damit ein wirksames Rückfliessen durch den Filter stattfinden kann. Ein durch ein Entlastungsventil V gesteuertes Ablassrohr B kann vorgesehen sein, um das Auftreten von übermässigem Druck in der Anlage zu verhindern.
Fig. 9 stellt ebenfalls ein Umlaufsystem zur Schmierung von Maschinenlagern dar. Die Pumpe P saugt das Öl aus dem Behälter C und drückt es durch den Abscheider F mit dem Filter U. Der Auslass des Schmutzabscheiders ist mit den Lagerzuleitungen L und mit dem Windkessel D verbunden. Eine von einem Entlastungsventil G gesteuerte Nebenleitung E umgeht den Abscheider F ; ferner ist ein durch ein Entlastungsventil H gesteuertes Ablassrohr B vorgesehen, welches das Auftreten eines übermässigen Druckes im System verhindert. Der Ölfluss zum Abscheider F wird durch ein Zweiwegventil KE'gesteuert, das verdreht werden kann, um den Ölfluss zum Filter abzustellen und das Ablassen von Öl aus dem Filter F in den Behälter C zu gestatten.
Ein Rückschlagventil M verhindert ein Rückfliessen von Öl aus der Nebenleitung E zum Abscheider F.
Gewöhnlich befindet sich das Ventil in der in der Figur-veranschaulichten Stellung. Das Öl wird dann von der Pumpe P durch den Filter zu den Lagerzuleitungen L gefördert. Der von den Lagern dargebotene Widerstand genügt, um das gefilterte Öl zu stauen und die Luft im Windkessel D zur Aufspeicherung der potentiellen Energie zusammenzudrücken, die den Ölrückfluss durch den Filter U bewirkt.
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der Pumpe geförderte Öl durch die Nebenleitung E zu den Lagerzuleitungen L, so dass die Ölzufuhr zu den Lagern nicht unterbrochen wird. Das Zurückfliessen von Öl aus der Nebenleitung durch den Auslass des Abscheiders wird durch das Rückschlagventil M verhindert.
Fig. 10 stellt eine Ausführungsform der Erfindung zum Reinigen von Luft oder einer andern gasförmigen Flüssigkeit dar, mit einem Luftkompressor P, der die Luft durch einen Filter U ansaugt und sie in einen Behälter T drückt, dessen Einlassöffnung ein Rückschlagventil V aufweist. Der Auslass des Kompressors steht mit einem Ende eines senkrechten Zylinders A in Verbindung, dessen anderes Ende mit einem Windkessel D verbunden ist. Im Zylinder A ist ein Kolben X vorgesehen, der in seiner Tieflage den Eintritt zum Zylinder verdeckt. Ein Zweigrohr H führt vom Zylinder A zum Windkessel D und ist so angeordnet, dass es vom Kolben verschlossen wird, wenn er sich in seiner Tieflage befindet.
Eine Leitung I führt vom oberen Teil des Zylinders A zur Auslassseite des Filters U und ist so angeordnet, dass sie vom Kolben X in seiner oberen Lage abgeschlossen wird. Die Zweigleitung H wird durch den in seiner oberen Lage befindlichen Kolben Z nicht versperrt. Die Leitung I ist nicht versperrt, wenn sich der Kolben X in seiner unteren Lage befindet.
Gewöhnlich saugt der Kompressor P Luft durch den Filter U und fördert sie unter Druck in den Behälter T. Ein Teil der Luft drückt gegen den Kolben X, wodurch derselbe gehoben und das Strömen von Druckluft durch die Abzweigung H in den Windkessel D gestattet wird. Wenn der Kompressor P zu arbeiten aufhört, sinkt der auf den Kolben X ausgeübte unter den im Windkessel D herrschenden Druck, so dass der Kolben X durch sein Gewicht herabfällt, die Abzweigung H versehliesst und das Rohr I öffnet. Die verdichtete Luft im Windkessel D strömt darauf mit grosser Geschwindigkeit durch das Rohr I und rückwärts durch den Filter U, wodurch letzterer gereinigt wird.
Fig. 11 zeigt einen Schmutzabscheider für eine nicht umlaufende Flüssigkeit. Die schmutzige Flüssigkeit ist im Behälter Tl enthalten und wird gereinigt in den Behälter T2 entleert. Die Förderung der schmutzigen Flüssigkeit vom Behälter Tl zum Abscheider F erfolgt durch eine Pumpe P, die hier als Kreiselpumpe ausgebildet ist, obgleich auch eine Zwangsverdrängungspumpe verwendet werden kann, in welchem Falle aber eine Nebenleitung zwecks Sicherstellung eines geringen Strömungswiderstandes vorzusehen ist. Die gefilterte Flüssigkeit tritt aus dem Filter in einen Zylinder A aus, in dem ein schwerer Kolben X gleitbar ist. Eine Leitung führt vom Zylinder A seitlich zum Behälter T2.
Die
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Pumpe P drückt die Flüssigkeit durch den Filter und der auf die Flüssigkeit ausgeübte Druck hebt den
Kolben X so hoch, dass die Flüssigkeit in den Tank Ta austreten kann. Sobald die Pumpe P angehalten wird, übt der Kolben X einen Druck auf die im Zylinder A. befindliche Flüssigkeit aus und drängt dieselbe durch den Filter zurück. Das Rücldliessen wird durch den geringen Strömungswiderstand der Pumpe P ermöglicht. Wenn sich der Kolben X abwärts bewegt, verschliesst er das zum Behälter Ta führende Austrittsrohr und verhindert so ein Entweichen von Flüssigkeit aus dem Zylinder A auf einem andern als dem gewünschten Ruckflusswege durch den Filter.
Bei der in Fig. 12 veranschaulichten Anordnung wird die gefilterte Flüssigkeit als Flüssigkeitsäule zur Lieferung des Druckes herangezogen, der das Rückfliessen der Flüssigkeit durch den Filter veranlasst. Die Auslassseite des Abscheiders F steht mit einem Standrohr Y in Verbindung, dessen Höhe ausreicht, um die Aufspeicherung jener Flüssigkeitssäule zu ermöglichen, deren Druckhöhe das Rückfliessen durch den Filter und dessen Reinigung ermöglicht. Das Standrohr Y ist mit einem Überlaufrohr versehen, das zum Behälter Ta für die gereinigte Flüssigkeit führt und diesen ständig anfüllt, solange die Pumpe P arbeitet.
Wenn die Pumpe P zu arbeiten aufhört, wird die Flüssigkeitsdruckhöhe im Standrohr wirksam, die nun das Rückfliessen gefilterter Flüssigkeit durch den Abscheider F in den Trog Tl für die noch unreine Flüssigkeit veranlasst. Das Rückfliessen wird durch die Undichtheit der Pumpe P oder einer zu ihr parallel geschalteten Nebenleitung ermöglicht.
Die Anordnung nach Fig. 13 ist eine Saugfiltrieranlage zum Unterschiede von den bisher beschriebenen Druckfiltrieranlagen. Die Pumpe P saugt unreine Flüssigkeit aus dem Behälter Tl durch den Abscheider F und liefert sie gereinigt in den Behälter durch eine mit einem Widerstandsventil V versehene Leitung. Ein Windkessel D ist mit der Auslassleitung zwischen der Pumpe P und dem Ventil V, ferner durch eine Nebenleitung B mit dem Einlass der Pumpe verbunden. Bei Normalbetrieb wird Luft im Windkessel D verdichtet ; wieweit sie verdichtet wird, hängt von der Druckhöhe ab, bei der das Ventil V die Leitung gerade noch geschlossen hält.
Wenn die Pumpe P zu arbeiten aufhört, drängt die im Windkessel D komprimierte Luft das gefilterte Öl durch die Nebenleitung B und rückwärts durch den Filter U, wobei das Ventil V den nötigen Widerstand zur Sicherstellung dieser Wirkung darbietet.
In Fig. 14 ist ein Ölbrenner dargestellt, vor dessen Düse ein Sehmutzabscheider angeordnet ist, durch den das Öl mittels der Pumpe P aus dem Behälter T gesaugt und dem Ölbrenner Z zugeführt wird.
Es kann eine von einem Entlastungsventil gesteuerte Nebenleitung vorgesehen sein, welche die Pumpe P umgeht und nur dazu dient, um das Auftreten eines übermässigen Druckes im System zu verhindern.
Eine weitere Nebenleitung B steht mit dem Windkessel D in Verbindung. Zwischen der Pumpe P und der Auslassseite des Abscheiders ist eine verengte Öffnung 0 und zwischen Ölbrenner Z und Windkessel D ein Rückschlagventil V vorgesehen. Wenn die Pumpe arbeitet, fliesst der grössere Teil des Öles zum Ölbrenner, ein Teil aber in die Nebenleitung B, so dass die Luft im Windkessel D verdichtet wird. Wenn die Pumpe P zu arbeiten aufhört, übt die im Windkessel verdichtete Luft auf das darin und in der Nebenleitung enthaltende Öl einen Druck aus, so dass das Ventil V geschlossen wird und das Öl durch die Öffnung 0 und rückwärts durch den Filter U fliesst. Die Öffnung 0 ist so sehr verengt, um eine übermässige Flüssigkeitsförderung durch die Nebenleitung B beim Arbeiten der Pumpe zu verhindern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schmutzabscheider für Flüssigkeiten, dessen Reinigung von den niedergeschlagenen Stoffen durch selbsttätige Umkehr der Strömung durch den Abscheidefilter bewirkt wird, wobei die Strömungsumkehr durch den Druck eines elastischen Mittels, z. B. Luft, erfolgt, das durch die gefilterte Flüssigkeit zusammengedrückt worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheider, dem die zu filtrierende Flüssigkeit (z. B. Schmieröl einer Brennkraftmaschine) mit zeitweiliger Unterbrechung zugeführt wird, einen Druckspeicher, z.
B. einen Windkessel (17), aufweist, in dem die Luft od. dgl. beim Filterbetrieb durch den Förderdruck der zu filtrierenden Flüssigkeit zusammengedrückt wird, während die Luft bei Unterbrechung der Flüssigkeitsförderung Filtrat durch den Filter (18) zurückdrückt und derart dessen Reinigung bewirkt.