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Filtereinrichtung mit automatischer Erneuerung des Filterkörpers
Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit automatischer Erneuerung des Filterkörpers, welche vorzugsweise zum Filtrieren von Kühlmitteln oder von Schmiermitteln für industrielle Zwecke bestimmt ist, jedoch nach entsprechender Abänderung und Umdimensionierung auch zum Filtrieren der Schmierflüssigkeit von Automotoren oder für sonstige Zwecke verwendet werden kann.
Es sind bereits Filter mit sich stetig oder schrittweise auswechselnder Filterfläche bekannt geworden, bei denen perforierte zylindrische oder mit Kammern ausgestattete Trommeln vorgesehen sind. Es ist weiters bekannt, den Betrieb von Drehfiltern vom Flüssigkeitsstand oder von den Druckverhältnissen im Filter abhängig zu machen. Schliesslich ist es auch bekannt, mit einem Ventil verschlossene Nebenwege vorzusehen, um das Filter bei Verstopfungen u. dgl. zu schützen.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der bekannten Ausführungen der Filter, da diese den an sie gestellten Anforderungen nicht zur Gänze entsprochen haben. Um dies zu erreichen, besitzt die Filtriereinrichtung eine drehbare Trommel und einen gegen diese Trommel offenen und sie teilweise umgebenden, zur Aufnahme der unter Druck stehenden, zu filtrierenden Flüssigkeit bestimmten Hohlraum, wobei der Innenraum der Trommel in eine Mehrzahl von nach ihrem Mantel hin offenen sektorförmigen Kammern eingeteilt ist, welche je von einer Filterfläche zugedeckt sind und deren Umriss jenem des Hohlraumes im wesentlichen entspricht, so dass jede Filterfläche jeweils zwischen einer Trommelkammer und dem Hohlraum zu liegen kommt und diese Räume voneinander trennt.
Dabei sind Einrichtungen zur schrittweisen Drehung der Trommel vorgesehen, um jeweils eine neue, mit noch nicht verstopfter Filterfläche versehene Trommelkammer dem Hohlraum vorzulegen.
Weitere und genauere Angaben über das erfindungsgemässe Filter gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, die sich auf das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht, das jedoch in keiner
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Bei der gezeigten Ausführungsform strömt die zu filtrierende Flüssigkeit entweder unmittelbar oder nachdem sie ein Absetzbecken oder einen Magnetabscheider passiert hat, dem mit 5 bezeichneten Gehäuse zu, welches auch als Gestell der gesamten Einrichtung dient. Durch die Leitungen 6 und 6 a, welche als An- saug-bzw. Zuführungsleitungen dienen, wird die Flüssigkeit mittels der Pumpe 7 vom Gehäuse 5 abgezogen und der Filtereinheit zugeführt, die aus der drehbaren Trommel 8 besteht. Der Umfang dieser Trommel ist über etwa 180 von einem hylbzylindrischen, wiegenähnlichen Teil 9 abgedeckt, dessen beide Enden 9 a von Stützen 10 gehalten sind. Die Stützen 10 sind axial verschiebbar und werden von elastischen Ringen10a (Federn) getragen.
Die Vorspannung der Federn bzw. die Lage der Stützen ist mittels der Schrauben 10 b einstellbar, um den wiegenartigen Teil 9 in die richtige Lage gegenüber der Trommel 8 bringen zu können (vgl. Fig. 2).
Die Zuführungsleitung 6 a für die zu filtrierende Flüssigkeit mündet in den Grund des wiegenförmigen
Teiles 9.
Die Trommel 8 weist einen prismatischen Umfang auf, der beim gezeigten Ausführungsbeispiel einen nach einem regelmässigen Fünfeck verlaufenden Querschnitt hat. Von der inneren Nabe 8 a der Trommel gehen radiale Speichen 8 b aus, die sich bis zum Trommelumfang erstrecken. Zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Speichen ist ein Gitter 11 angeordnet, welches im wesentlichen die Form eines Löffels hat.
Die Gitter 11 haben die Form eines grossmaschigen Netzes und sind mit Hilfe von Rahmen 11 a in ihrer
Lage gehalten, die sich bis an die Dichtung 12 erstrecken und welche die Trommel 8 sowohl an deren
Umfang als auch an deren Kanten, die durch die Speichen gebildet sind, umgeben und die Gitter 11 begrenzen.
Zwischen der Nabe 8 a der Trommel und jedem der Gitter sind die Kammern C vorgesehen, welche durch die einzelnen Gitter und die Seitenflächen der zugehörigen Speichen begrenzt sind. Jede einzelne der Kammern C steht über ein Ventil 13 (Fig. l und 2) mit der Kammer D in Verbindung, welche sich
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im Inneren der Nabe der Trommel 8 befindet. Die Kammer D setzt sich in die Sammeltasche E fort (Fig. l und 3), die vom Deckel 14 begrenzt ist, von dem die Abführungsleitung 15 für die bereits filtrierte Flüssigkeit ausgeht.
Die Sammeltasche E steht weiters über das Ventil 16 und die Durchbrechung 17 mit dem Innenraum des Gehäuses 5 in Verbindung.
Die Ventile 13 (Fig. 1) werden durch verhältnismässig schwache Federn 13 a in ihrem Sitz bzw. in der
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schmierendem Material vom Gehäuse 5 getragen werden ; das Gehäuse ist nach oben hin von einem Deckel abgeschlossen, welcher die ganze Einrichtung abdeckt. Einer der Lagerfortsätze des Zylinders 8 ist mit einem Zahnrad 20 fest verbunden, welches vom Untersetzungsgetriebe 21 angetrieben wird, das seinerseits mit dem Elektromotor 21 a in Verbindung steht.
Zwischen dem Umfang der Trommel 8 und dem wiegenartigen Teil 9 ist ein Band 22 aus Filtermaterial von unbeschränkter Länge eingelegt, welches sich von der Vorratsrolle 22 a (Fig. 2 und 3) abrollt und eine Breite besitzt, die der Länge der Trommel 8 entspricht. Dieses Band oder Blatt ist über Schlepprollen (Treibrollen) 23 und 24 geführt und wird in einen eigenen Auffangbehälter gebracht.
An der Leitung osa ; ist ein hydraulischer Kolben 25 angeordnet, welcher unter der Wirkung von elastischen Mitteln (Federn) steht, die die Wirkung des normalen Druckes in der Leitung 6 a ausgleichen.
Wenn der hydraulische Druck in dieser Leitung eine Erhöhung erfährt, so wird der Kolben 25 in axialer Richtung nach aussen verschoben und schliesst den Schalter 26, der sich in der Speiseleitung des Motors befindet, welcher das Untersetzungsgetriebe 21 antreibt.
Die Vorratsrolle 22 a ist von einer Welle 27 getragen, die in ihren zugehörigen Lagern eine geringfügige Reibung erfährt ; jedoch kann die Vorratsrolle auch in irgendeiner andern Stellung gegenüber der Filtriereinrichtung angeordnet sein, als dies beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Die Arbeitsweise des Filters ist wie folgt :
Die im Gehäuse 5 gesammelte Flüssigkeit wird von der Pumpe 28 (Fig. 4), die von einem zugehörigen Motor angetrieben wird, angesaugt und unter einem bestimmten Druck über die Leitung 6 a (Fig. 2) zu dem einen Zylinderabschnitt bildenden Filtermaterial 22 a geführt, welches an dem konkaven Gitter 11 eng anliegt. Nach der Filtrierung gelangt die Flüssigkeit in die zugehörige Kammer C. Von dieser geht die Flüssigkeit durch das zugehörige Ventil 13 in die Kammer D über, von dieser in die Sammeltasche E und von dort über die Leitung 15 zu den Verbrauchern.
Die Dichtung 12, welche U-förmigen Querschnitt hat und die Prisma-Flächen des Filters begrenzt bzw. umgibt, presst das Filterband 22 entlang der Erzeugenden 12 a der Trommel 8 gegen die Oberfläche des wiegenförmigen Teiles 9 und verhindert, dass die ankommende Flüssigkeit über jene Fläche des Filtermaterials, welche gerade beaufschlagt wird, seitlich hinausdringt. Jene geringen Flüssigkeitsmengen, welche trotzdem an der Dichtung vorbei nach aussen gelangen, kommen über den Rand des wiegenartigen Teiles 9 in das Gehäuse 5 zurück und werden somit wieder in den Filterkreislauf zurückgeführt.
Während das Ventil 13, das zur Kammer C führt, in die die filtrierte Flüssigkeit gelangt, offengehalten wird, bleiben die andern Ventile 13 geschlossen, u. zw. durch den Druck der Flüssigkeit, die sich in der Kammer D befindet.
Der Filtriervorgang geht so lange vor sich, als der gerade zur Filtrierung verwendete Abschnitt des Filtriermaterials noch nicht verstopft ist. Wenn jedoch dessen Verstopfung beginnt, erfährt der hydraulische Druck in der Leitung 6 a eine Erhöhung und veranlasst den Kolben 25, den Schalter 26 zu schliessen. Dieser Schalter bewirkt nun die Speisung des Motors 21 a, welcher über das Untersetzungsgetriebe der Trommel 8 und die Schlepprollen 23, 24 in langsame Drehung versetzt.
Das Filterband 22 wird hiedurch weitergezogen und gleitet mit der Trommel entlang der Oberfläche des wiegenförmigen Teiles 9, wodurch der ankommenden Flüssigkeit eine neue und wirksame Filterfläche dargeboten wird.
Sowie die Trommel 8 eine Fünfteldrehung vollführt hat, steht die ganze Filterfläche des neuen Sektors zum Filtrieren der ankommenden Flüssigkeit zur Verfügung, so dass die normalen Bedingungen der Filtrierung wieder eintreten, der Kolben 25 in seine Ausgangslage zurückkehrt und der Motor 21 a stillgesetzt wird. Es ist klar, dass der Motor 21 a ausser der automatischen Betätigung auch in irgendeinem andern Zeitpunkt mit Hilfe eines handbetätigten Schalters in Betrieb gesetzt oder stillgelegt werden kann. In diesem Falle kann der Kolben 25, welcher den Schalter betätigt, durch ein Manometer ersetzt werden.
Wenn der Abfluss der filtrierten Flüssigkeit zu den Verbrauchern unterbrochen wird, ohne dass die Motoren der Pumpe und des Untersetzungsgetriebes abgeschaltet werden, bewirkt der hydraulische Druck, welcher sich nunmehr in der Leitung 15 und in der Sammeltasche E einstellen wird, das Öffnen des Ventils 16, wodurch die nicht gebrauchte Flüssigkeit in das Gehäuse 5 zurückfliessen kann, ohne dass ein Schaden an der Maschine eintreten kann und ohne Verluste an Flüssigkeit.
Es ist klar, dass die Erfindung in keiner Weise durch die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt ist ; vielmehr kann der Gegenstand der Erfindung, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten, alle Abänderungen erfahren, welche den Anforderungen der Praxis zur Erzielung eines einwandfreien Betriebes entsprechen.