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Gas-, Luft-und Flüssigkeitsfilter.
Die Erfindung betrifft ein Filter, insbesondere zum Reinigen von gasförmigen und flÜssigen Medien, beispielsweise zum Reinigen von Brennstoffen und Gasen für Verbrennungskraftmaschinen, sowie zum Reinigen von Ölen, die zum Schmieren von Maschinenteilen benutzt werden.
Bis daher wurden zu diesem Zweck Filter, die aus einzelnen übereinandergeschichteten Scheiben bestehen, benutzt, ferner wurden Siebe und Seiher dazu verwendet. Zum Reinigen von Luft und Gasen dagegen sind sowohl trockene Zentrifugalfilter sowie auch nasse Filter verwendet worden. Alle diese Filterarten wirken nicht befriedigend. Einige davon haben den Nachteil, dass die Filterquerschnitte nicht genügend fein abgestimmt werden können und infolgedessen noch ein verhältnismässig grosser Prozentsatz von Fremdkörpern durch das Filter hindurchgelangen kann. Andere haben wieder den Nachteil, dass sie sich sehr leicht verstopfen und häufig gereinigt werden müssen oder dass Teile der Filter frühzeitig ersetzt werden müssen.
Diese Feststellungen waren grundlegend für die Stellung der Aufgabe, aus der die vorliegende Erfindung hervorging. Diese besteht aus einem neuartigen Filter, das von den bekannten Arten grundsätzlich und zum Teil auch konstruktiv sich unterscheidet.
Das neue Filter besteht in der Hauptsache darin, dass ein als Schraube gewundener Draht verwendet wird, der ein ganz besonderes Profil hat. Das Profil ist beispielsweise ein Viereck, von dem die Kanten der Innenseite zu einer feinen Schneide hochgezogen sind. Diese Kanten legen sich gegeneinander und können sehr genau auf das Filtermass eingestellt werden. Das zu reinigende Medium fliesst gegen diese Kante. Hinter den Kanten ist der Querschnitt eingezogen, so dass zwischen den Windungen eine Erweiterung entsteht. Diese Erweiterung hat den Vorteil, dass das Filter viel weniger zum Verstopfen neigt als die bekannten Arten.
Wenn beispielsweise durch die Filterkante Fremdkörper hindurchgelangen, so werden sie infolge des erweiterten Spaltes hindurehgespült. Die Filterschraube nach der Erfindung hat also den Vorteil, dass sie erstens infolge ihres Profils sehr genau und fein eingestellt werden kann und dass sie zweitens nicht zum Verstopfen neigt.
Trotzdem ist aber nach der Erfindung ein Reiniger vorgesehen, der jedoch im Gegensatz zu den bekannten Formen aus einem einfachen federnden Kammblatt besteht. Nach der Erfindung ist zum Drehen der Bürste bzw. des Kammblattes keine besondere Einrichtung vorgesehen, sondern das Kammblatt ist auf eine Hülse gesetzt, die an ihrem Kopf ein einfaches Schaufelrädchen besitzt, gegen das das zufliessende zu reinigende Medium, z. B. 01, unter einem Winkel geleitet wird. Durch die Zuführung des Öls unter einem Winkel zu den Schaufeln ist es nicht notwendig, dass das Schaufelrad als Turbinenrad ausgebildet ist, sondern die Schaufeln können radial zur Achse der Hülse verlaufen.
Um möglichst wenig Drehwiderstand zu besitzen, ist die Hülse des Schaufelrades und der Bürste auf zwei Kugelgruppen gelegt, die unmittelbar auf die innere Spindel und auf der inneren Fläche der Hülse umlaufen.
Das Flüssigkeitsfilter, das nach der vorstehenden Beschreibung aus einem schraubenförmig gewundenen Draht besteht, kann auch aus geraden Stäbchen hergestellt werden, die ebenfalls einen rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt haben, der auf der einen Seite zu scharfen Kanten aufgezogen ist, so dass eine lineare Berührung beispielsweise zwischen den Kanten besteht. Derart ausgebildete Filterstäbehen können in genau gleicher Genauigkeit zueinander eingestellt werden wie die Schrauben-
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windungen. Zweckmässig werden die Filterstäbchen auf der einen Seite auf einem Stab aufgereiht und zusammen in das Filtergehäuse eingesetzt.
Zum Reinigen des Filters werden die Stäbe herausgenommen und fächerartig gespreizt, wodurch mit einer Bürste auf einfachem Wege die Fremdkörper entfernt werden können.
Ausserdem ist es möglich, den zu einer Feder aufgewundenen Draht so zu gestalten, dass in gestrecktem Zustand das Innenhöhenmass des Stabes kleiner ist als wie das äussere Höhenmass. Die Differenz wird so gewählt, dass das beim Aufwinden des Drahtes entstehende Strecken des äusseren Teiles des Drahtes dem Stauchen des inneren Teils nahezu entspricht. Dadurch kann man einerseits erreichen, dass die Schraubenflächen parallel zueinander zu liegen kommen, anderseits kann man die Masse so wählen, dass die Aussenkante immer um einen bestimmten Prozentsatz grösser bleibt als wie die innere Kantenhöhe, so dass man die lineare Feineinstellung für das Filter, die durch die Abstände der Aussenkante gebildet wird, erreicht. Man kann die Masse ferner so wählen, dass nach innen der Abstand der Flächen gleichmässig sich erweitert.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung durch zwölf Figuren dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Filterapparat, Fig. 2 einen Grundriss hiezu, Fig. 3 die Reinigungsbürste im Grundriss, Fig. 4 einen Teilschnitt des Filterdeckels, der den Zuführungskanal des Öls zu dem Schaufelrad wiedergibt, Fig. 5 einen Teilschnitt des Apparates (ohne Abstreifer dargestellt), Fig. 6 in vergrössertem Massstab den Querschnitt des Drahtes der Filtersehraube, Fig. 7 zwei übereinanderliegend angeordnete Windungen im Querschnitt, Fig. 8 den Ausschnitt einiger Windungen aus der Filterschraube in Ansicht mit den Abstandskerben für die einzelnen Windungen, Fig. 9 einen Längsschnitt durch ein Filter mit Stäbchen, die an Stelle des Schraubenfilters gewählt sind, Fig. 10 einen Querschnitt bzw.
Grundriss eines der Filterstäbchen, Fig. 11 die aufeinandergereihten Stäbchen, wie sie fächerförmig zum Reinigen, wenn sie aus dem Gehäuse herausgenommen sind, gespreizt werden können, und Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schraubenfilters mit gleichem Querschnitt durch den Draht, der die Trapezform in gestrecktem Zustand und die Querschnittsform in aufgewundenem Zustand wiedergibt.
Das Filtergehäuse ist mit a bezeichnet. Dasselbe wird durch den Deckel b abgeschlossen, in welchem die Spindel c eingeschraubt ist. Der Deckel ist mit einer konischen Ausdrehung il versehen. Gegen den Deckel legt sich die Filterschraube e, deren oberste Windung entsprechend dem Konus im Deckel abgedreht ist. Das untere Ende der Filterschraube e hat einen weiteren Konus, der sich gegen einen entsprechenden Gegenkonus der Schlammschale t legt. Die letztere ist ebenfalls auf die Spindel c aufgeschoben und durch die Mutter g gehalten. Auf der Spindel c sitzt ferner die Hülse h, die am oberen Ende mit Schaufeln i versehen ist. Die Schaufeln sind rund um die Hülse in radialer Richtung angeordnet. Auf der Spindel c ist die Hülse h durch Kugelgruppen k, I abgestützt.
Die Kugelgruppen stützen sich gegen konische Ausdrehungen der Hülse und werden durch Muttern m bzw. n gehalten. Im Deckel b des Filters befindet sich ein Rückschlagventil o, das in Wirkung tritt, wenn beispielsweise das Filter verstopft ist. Es ist noch hinzuzufügen, dass die Hülse h einen Abstreifer p trägt, der beispielsweise aus zwei gegenüber angeordneten Kammplatten besteht. Das zu reinigende Öl wird nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durch den Stutzen q zugeführt. Der Zuführungskanal)', der an die Öffnung q anschliesst, mündet unter einem Winkel auf das Schaufelrad i (Fig. 4). Das in das Innere der Filterschraube gelangende Öl tritt durch die Filterkanten s hindurch und gelangt gereinigt in den äusseren Raum des Filters.
Von da aus wird das gereinigte Öl durch den Kanal t und den Stutzen u zu der Verbrauchsstelle geführt. Der innerhalb der Filterschraube sich absetzende Schlamm wird in der Schlammschale t gesammelt und kann durch die Ablasskanäle v, w nach Entfernen der Schraube a ; abgelassen werden.
Die in Fig. 6 dargestellte Querschnittsform zeigt scharfe angezogene Kanten 1, 1. Diese Kanten, die ohne Unterbrechung an dem aufzuwindenden Stab vorhanden sind, legen sich gegeneinander und
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bestimmt durch die gleichmässig oder ungleichmässig auf den Umfang jeder Windung verteilten Erhöhungen 2,2. Das Mass dieser Erhöhungen wird durch Walzen erzeugt. Fig. 8 zeigt diese Kerbe in Ansicht.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, dass das zu reinigende Medium nicht von innen nach aussen durch das Filter geführt wird, sondern in umgekehrter Richtung. An der Wirkung des Filters wird dadurch nichts geändert.
Das in den Figuren gezeigte Filter kann in irgendeiner geeigneten Form verwendet werden. Es können beispielsweise an Stelle eines Schraubenfilters flache Filter hergestellt werden, indem Stäbe mit dem Querschnitt nach der Erfindung und den Kerben übereinandergelegt werden. In einer solchen Ausführung kann das Filter beispielsweise zum Reinigen der Vergaserluft od. dgl. benutzt werden.
Auf der Zeichnung ist ein solches Filter durch die Fig. 9-12 dargestellt.
Nach Fig. 9 sind die Filterstäbe 3,3 auf allen vier Seiten des Filterkastens angeordnet ; sie können in irgendeiner Weise befestigt werden, z. B. reiht man, wie Fig. 11 zeigt, die Stäbe auf Stangen auf, was den Vorteil hat, dass die ganze Gruppe einer Seite als Einheit entfernt werden kann. Auch wird durch eine derartige Anordnung das Reinigen erleichtert, indem man die Stäbe gemäss Fig. 12 fächerartig auseinanderlegt. Der Querschnitt der Stäbe nach Fig. 10 entspricht dem Querschnitt nach Fig. 6.
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Filter der beschriebenen Art können, wie bereits betont, zum Reinigen von flüssigen Brennstoffen verschiedener Art benutzt werden. Sie können ferner ausgebildet sein als Auspuffilter, indem sie in
Schraubenform oder in Kastenform in den Auspuff eingebaut werden. Im Auspuff selbst wirken die
Filter gleichzeitig als Dämpfer.
Ferner findet das Filter eine besonders vorteilhafte Verwendung zum Reinigen von Vergaserluft sowie für die Verbrennungsluft von Dieselmotoren, hauptsächlich im Landwirtschaftsbetrieb usw., ausser- dem bei Automobilen, stationären Maschinen und überall dort, wo die zur Verwendung gelangende Luft oder die Gase einer Reinigung bedürfen. Auch zur Reinigung des Schmieröls der Maschinen irgend- welcher Art ist das Filter geeignet, indem dasselbe beispielsweise in dem Schmierölkreislauf solcher
Maschinen eingebaut wird und das Öl bei seinem Umlauf immer wieder von den mitkommenden Fremd- körpern gereinigt wird.
Die Erfindung kann auch in der Weise ausgeführt werden, dass zwei oder mehrere Filtersehrauben beispielsweise konzentrisch zueinander angeordnet werden, wobei das zu reinigende Medium im Gegen- strom oder im Gleichstrom durchgeleitet werden kann.
Zweckmässig wird die Filterschraube aus gezogenem oder gewalztem Aluminiumdraht hergestellt.
Dadurch entsteht der Vorteil, dass beim Reinigen von leichtflüchtigen Brennstoffen, wie beispielsweise
Benzin u. dgl. ein Rosten der Filterschraube nicht eintreten kann. Dieser Nachteil entsteht hauptsächlich bei den bisher zur Verwendung gelangenden Filtern.
In Fig. 4 ist das Turbinenrad i des Abstreifers p, p durch das zuströmende Öl angetrieben. Es kann jedoch gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung auch an Stelle des strömenden Öls ein rein mechanischer Antrieb in irgendeiner Form vorgesehen sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Filter für Flüssigkeiten und Gase, insbesondere Brennstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass das
Filter aus in Schraubenform gewundenen oder geraden Stäben besteht, deren Querschnitt auf der einen
Seite zu einer scharfen Kante erweitert ist und der Abstand für die Filterfuge durch Erhöhungen (Kerben) zwischen den einzelnen Stäben gebildet wird.
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Gas, air and liquid filters.
The invention relates to a filter, in particular for cleaning gaseous and liquid media, for example for cleaning fuels and gases for internal combustion engines, and for cleaning oils that are used to lubricate machine parts.
Until then, filters consisting of individual discs stacked on top of one another were used for this purpose, and sieves and strainers were also used for this purpose. In contrast, both dry centrifugal filters and wet filters have been used to purify air and gases. All of these types of filters are unsatisfactory. Some of these have the disadvantage that the filter cross-sections cannot be fine-tuned enough and, as a result, a relatively large percentage of foreign bodies can still get through the filter. Others have the disadvantage that they become clogged very easily and have to be cleaned frequently or that parts of the filters have to be replaced early on.
These findings were fundamental to the task of establishing the present invention. This consists of a new type of filter, which differs from the known types in principle and partly also in construction.
The main thing about the new filter is that it uses a wire wound as a screw, which has a very special profile. The profile is, for example, a square with the edges of the inside drawn up to form a fine edge. These edges lie against one another and can be set very precisely to the filter size. The medium to be cleaned flows against this edge. The cross-section is drawn in behind the edges so that an expansion is created between the turns. This extension has the advantage that the filter is much less prone to clogging than the known types.
If, for example, foreign bodies get through the filter edge, they are flushed out due to the widened gap. The filter screw according to the invention thus has the advantage that, firstly, as a result of its profile, it can be adjusted very precisely and finely and, secondly, that it does not tend to clog.
Nevertheless, according to the invention, a cleaner is provided which, however, in contrast to the known forms, consists of a simple resilient comb blade. According to the invention, no special device is provided for rotating the brush or the comb blade, but the comb blade is placed on a sleeve which has a simple paddle wheel on its head against which the inflowing medium to be cleaned, eg. B. 01, is directed at an angle. By supplying the oil at an angle to the blades, it is not necessary for the blade wheel to be designed as a turbine wheel, but rather the blades can run radially to the axis of the sleeve.
In order to have as little resistance to rotation as possible, the sleeve of the impeller and the brush is placed on two groups of balls, which revolve directly on the inner spindle and on the inner surface of the sleeve.
The liquid filter, which according to the above description consists of a helically wound wire, can also be made of straight rods, which also have a rectangular or trapezoidal cross-section, which is drawn on one side to sharp edges, so that a linear contact, for example between the edges. Filter rods designed in this way can be adjusted to one another with exactly the same accuracy as the screw
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twists. The filter rods are expediently lined up on one side on a rod and inserted together into the filter housing.
To clean the filter, the rods are removed and spread like a fan, which means that the foreign bodies can be easily removed with a brush.
It is also possible to design the wire wound into a spring in such a way that, when stretched, the internal height of the rod is smaller than the external height. The difference is chosen so that the stretching of the outer part of the wire that occurs when the wire is wound up almost corresponds to the upsetting of the inner part. As a result, on the one hand, you can achieve that the helical surfaces come to lie parallel to each other; on the other hand, you can choose the dimensions so that the outer edge always remains a certain percentage greater than the inner edge height, so that the linear fine adjustment for the filter, the is formed by the distances between the outer edge. The mass can also be chosen so that the distance between the surfaces expands evenly towards the inside.
In the drawing, an embodiment of the invention is represented by twelve figures, u. Between Fig. 1 shows a longitudinal section through a filter apparatus, Fig. 2 shows a plan of this, Fig. 3 shows the cleaning brush in plan, Fig. 4 shows a partial section of the filter cover showing the feed channel of the oil to the impeller, Fig. 5 shows a partial section of the apparatus (shown without scraper), Fig. 6 shows the cross-section of the wire of the filter hood on an enlarged scale, Fig. 7 shows two superposed turns in cross-section, Fig. 8 shows the detail of some turns from the filter screw in view with the spacing notches for the individual turns FIG. 9 shows a longitudinal section through a filter with small rods which are selected instead of the screw filter, FIG. 10 shows a cross section or
Floor plan of one of the filter rods, FIG. 11 the rods lined up, as they can be spread in a fan shape for cleaning when they have been removed from the housing, and FIG. 12 shows a further embodiment of a screw filter with the same cross section through the wire, which has the trapezoidal shape in reproduces the stretched state and the cross-sectional shape in the wound state.
The filter housing is labeled a. The same is completed by the cover b into which the spindle c is screwed. The lid is provided with a conical recess. The filter screw e rests against the cover, the uppermost turn of which is turned off according to the cone in the cover. The lower end of the filter screw e has a further cone that lies against a corresponding counter cone of the sludge bowl t. The latter is also pushed onto the spindle c and held by the nut g. The sleeve h, which is provided with blades i at the upper end, also sits on the spindle c. The blades are arranged around the sleeve in the radial direction. The sleeve h is supported on the spindle c by groups of balls k, I.
The groups of balls are supported against conical recesses in the sleeve and are held in place by nuts m and n. In the cover b of the filter there is a check valve o which comes into effect if, for example, the filter is clogged. It should also be added that the sleeve h carries a scraper p, which consists for example of two comb plates arranged opposite one another. According to the embodiment of FIG. 1, the oil to be cleaned is supplied through the nozzle q. The supply channel) ', which connects to the opening q, opens at an angle onto the paddle wheel i (Fig. 4). The oil that gets into the inside of the filter screw passes through the filter edges and is cleaned in the outer space of the filter.
From there, the cleaned oil is fed through the channel t and the nozzle u to the point of consumption. The sludge that settles inside the filter screw is collected in the sludge bowl t and can be discharged through the drainage channels v, w after the screw a; be drained.
The cross-sectional shape shown in Fig. 6 shows sharp drawn edges 1, 1. These edges, which are present without interruption on the rod to be wound up, lie against each other and
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determined by the elevations 2.2 distributed evenly or unevenly over the circumference of each winding. The extent of these elevations is produced by rolling. Fig. 8 shows this notch in elevation.
The embodiment according to FIG. 5 differs from the embodiment according to FIG. 1 in that the medium to be cleaned is not passed through the filter from the inside to the outside, but in the opposite direction. This does not change the effect of the filter.
The filter shown in the figures can be used in any suitable form. For example, instead of a screw filter, flat filters can be produced by placing bars with the cross section according to the invention and the notches on top of one another. In such an embodiment, the filter can for example be used for cleaning the carburetor air or the like.
Such a filter is represented in the drawing by FIGS. 9-12.
According to FIG. 9, the filter rods 3, 3 are arranged on all four sides of the filter box; they can be attached in any way, e.g. For example, as shown in FIG. 11, the bars are lined up on bars, which has the advantage that the entire group on one side can be removed as a unit. Such an arrangement also makes cleaning easier by spreading the bars apart like a fan according to FIG. The cross section of the rods according to FIG. 10 corresponds to the cross section according to FIG. 6.
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Filters of the type described can, as already pointed out, be used for cleaning liquid fuels of various types. They can also be designed as an exhaust filter by inserting into
Screw shape or box shape can be installed in the exhaust. They work in the exhaust itself
The filter doubles as a damper.
The filter is also particularly useful for cleaning carburetor air and for the combustion air of diesel engines, mainly in agriculture, etc., also in automobiles, stationary machines and wherever the air or gases used require cleaning. The filter is also suitable for cleaning the lubricating oil of the machines of any kind, for example by having it in the lubricating oil circuit
Machine is installed and the oil is repeatedly cleaned of foreign bodies as it circulates.
The invention can also be carried out in such a way that two or more filter hoods are arranged concentrically to one another, for example, whereby the medium to be cleaned can be passed through in countercurrent or in cocurrent.
The filter screw is expediently made from drawn or rolled aluminum wire.
This has the advantage that when cleaning volatile fuels, such as
Gasoline and Like. Rusting of the filter screw cannot occur. This disadvantage arises mainly with the filters that have been used up to now.
In Fig. 4 the turbine wheel i of the scraper p, p is driven by the inflowing oil. However, according to a further characteristic of the invention, a purely mechanical drive of some form can also be provided instead of the flowing oil.
PATENT CLAIMS:
1. Filters for liquids and gases, especially fuels, characterized in that the
Filter consists of helically wound or straight rods, the cross section of which on the one hand
Side is expanded to a sharp edge and the distance for the filter joint is formed by elevations (notches) between the individual rods.