Magnetmechanisches Durchlauffilter
Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetmechanisches Durchlauffilter, bei dem um den Magnetkörper mit Abstand von ihm und von der Gehäusewandung ein siebdurchlässiger, der Form des Magnetkörpers entsprechender Körper angeordnet ist.
Es wird davon ausgegangen, dass es speziell in der Ölfiltertechnik - von Zentrifugalfiltern abgesehen - im wesentlichen drei Hauptgruppen von Filterarten gibt:
1. rein mechanische Filter, wie z. B. Sieb, Spalt-, Papier- und Porzellanfilter,
2. rein magnetische Filter und
3. kombinierte magnetmechanische Filter.
Während bei den Filtern der Gruppe 1 der Wirkungsgrad ausschliesslich von der Porengrösse des Filtermaterials bestimmt wird', werden bei der Gruppe 2 im wesentlichen die magnetischen Verunreinigungen ausgeschieden. In den Filtern der Gruppe 3 passiert das zu reinigende Medium zuerst den mechanischen und dann den magnetischen Teil, oder umgekehrt. Die Filter der Gruppen 1 und 3 haben den Nachteil, dass sie relativ hohe Druckverluste aufweisen, die während des Filterprozesses ständig anwachsen, so dass die Anordnung eines Überdruckventils notwendig wird. Diese genannten Filtergruppen müssen umso grösser gebaut werden, je feiner die Porengrösse des FiltermateriaIs ist, um die erforderliche Filteroberfläche unterbringen zu können.
Wenn diese Filter grosse Durchlaufmengen bewältigen müssen, dann erreichen sie zwangläufig Ausmasse, die unerträglich werden.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, durch Ausnutzung der Strömungsverhältnisse, bei geringstem Bauaufwand und kleinsten Baudimensionen, den Ausscheidungswirkungsgrad verschleissfördernder Verunreinigungen zu verbessern. Dabei sollen die Druckverluste gegenüber den rein mechanischen Filtern auf ein Minimum reduziert werden, um diese Filter in Zukunft auch in Saugleitungen einbauen zu können. Ferner sollen Verstopfungen ausgeschlossen sein, und eine Zunahme der Druckverluste soll bei zunehmender Filterung nicht erfolgen.
Das erfindungsgemässe Filter ist gekennzeichnet durch eine der Zuflussöffnung gegenüberliegende und im wesentlichen gleich grosse Öffnung.
In der beiliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen Durchlauffilter mit zulaufseitig offenem Strömungsteiler,
Fig. 2 einen Durchlauffilter wie in Fig. 1, mit rechtwinklig zueinander angeordneten Zu- und Ablauföffnungen,
Fig. 3 einen Durchlauffilter wie in Fig. 1 mit zwei zueinander konzentrisch angeordneten Strömungsteilern,
Fig. 4 und 5 Strömungsteiler aus dünnem Blech für hochviskose Medien,
Fig. 6 einen Durchlauffilter wie in Fig. 1, mit einem Strömungsteiler mit vergrösserter Oberfläche.
Fig. 1 stellt ein Filtergehäuse 1 mit diametralem Ein- und Auslauf dar, wobei der Einlauf zum Filtergehäuse 1 einen Längsschlitz 2, 3 aufweist, um ein Filtersystem 4, 5 in der vollen Länge zu umspülen.
Im Filterraum ist mit Abstand von der Gehäusewandung als Strömungsteiler ein Ringsieb 5 mit einer Einlassöffnung 6 angeordnet. In diesem Ringsieb 5 befindet sich mit Abstand angeordnet ein Magnet 4, der das Ringsieb 5 magnetisch induzieren kann. Der Auslauf 3 aus dem Gehäuse 1 ist schlitzförmig angeordnet, um eine gleichmässige Umspülung des gesam ten Filtersystems 4, 5 zu erzielen. Der schlitzförmige Auslauf 3 geht, wie auf der Einlaufseite, über eine Vorkammer in einen runden Rohrquerschnitt über.
Das Gehäuse gemäss Fig. 2 unterscheidet sich vom Gehäuse gemäss Fig. 1 lediglich dadurch, dass der Auslauf rechtwinklig zum Einlauf angeordnet ist.
Im wesentlichen trifft die Beschreibung der Fig. 1 zu, jedoch mit dem Unterschied, dass vom Gehäuseeinlauf zum Ringsieb eine Verbindung 14 angeordnet ist, die das zu reinigende Medium zwingt, lediglich im unteren Haibmesserbereich auf jeden Fall durch das Ringsieb zu fliessen.
Fig. 3 stellt wiederum das gleiche Filter wie Fig. 1 dar, jedoch mit zwei Ringsieben 5. Die Durchbrüche der Ringsiebe 5 können, zur Beeinflussung der Strömungsverhältnisse, nach innen schaufelförmig abgebogen werden. Das Filtergehäuse 1, der Magnet 4 und die Ringsiebe 5 können kugelförmig sein. Dabei lassen sich bestimmte Strömungsverhältnisse durch die Ausbildung des Magneten 4 in Tropfenform erzielen.
Der Strömungsteiler aus dünnem Blech gemäss Fig. 4 besteht aus zwei Halbschalen 7, 8, die an ihrem oberen und unteren Ende verbunden sind. In Längsrichtung der Schalen 7, 8 sind die Kanten mit Abstand 6'voneinander angeordnet, während die hinteren Kanten 9, 10 übereinander liegen, nach innen eingebogen sind und konisch nach unten verlaufen.
Der Strömungsteiler nach Fig. 5 gleicht dem Strömungsteiler gemäss Fig. 4 weitgehend. Die hinteren Kanten liegen jedoch nicht übereinander, sondern mit schlitzförmigem Abstand voneinander. Der Schlitz 11 verläuft konisch nach unten. Über diesem Schlitz 11 ist ein etwas breiteres Deckblech 12 befestigt, dessen Längskanten ebenfalls eingerollt sind und konisch nach unten verlaufen wie die Kanten des Schlitzes 11.
Fig. 6 stellt ein Filtergehäuse wahlweise zylindrischer, kugel- oder halbkugelförmiger Form dar, wobei der Strömungsteiler aus einem sternförmigen oder welligen Sieb 13 besteht, das am Magnet 4 anliegt.
Gegenüber der Einflussöffnung 2 ist das Sieb 5 der Form der Einfluss öffnung entsprechend unterbrochen.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Durchiauffilters ist folgende:
Das mit Verunreinigungen durchsetzte, zu reinigende Medium tritt in das Filtergehäuse 1 durch die Öffnung 2 ein, wobei durch das Beharrungsvermögen und die kinetische Energie die Verunreinigungen in die Öffnung 6 des Ringsiebes 5 eingeschwemmt werden. Der im Inneren des Filtergehäuses 1 angeordnete Magnet 4, der das Ringsieb 5 sofern es aus ferromagnetischem Gewebe besteht induzieren kann, bindet dabei besonders die magnetischen Verunreinigungen, was zur Erhöhung des Filtereinwirkungsgrades erheblich beiträgt. Es kann aber auch ein Magnetfeld von aussen, von oben oder von unten angelegt werden. Selbstverständlich kann die Anordnung auch ohne Magnet 4 oder ein magnetisches System betrieben werden.
Dadurch, dass nur im Ringsieb 5 die Strömung kleiner ist als an der Austrittsseite 3 des Filtergehäuses 1, werden die Verunreinigungen weiter in den Filterraum gespült und setzen sich zu einem kleinen Teil an dem Ringsieb 5, zum grösseren Teil aber am Boden im strömungsfreien Raum ab.
Da ständig, auch bei voller Sättigung des Filters, der freie Durchströmquerschnitt gewährleistet ist, betragen die Druckverluste nur ein Minimum gegen über den rein mechanischen Filtern, vor allem aber bleiben diese Druckverluste während sler gesamten Filterperiode bis zur Sättigung des Filters bzw. bis zu seiner Reinigung konstant, was das Anordnen eines Überdruckventils überflüssig macht. Die Reinigung ist, wie man ersehen kann, sehr einfach geworden. Es bedarf keiner Austauschteile mehr. Der Wirkungsgrad sowie die Ausscheidungsmechanik sind nicht mehr von der Filter- und Siebfläche und nur sehr bedingt von der Porengrösse abhängig.
Besondere Beachtung dabei verdient, dass der er findüngsgemässe Filter an eine bestimmte Form gebunden ist. So kann z. B. das Gehäuse kugel-, halb kugeil-, tropfen- oder tonnenförmig, mit oder ohne Vorkammer ausgebildet sein, wobei aber jeweils der Gehäuseeintrittsöffnung eine oder mehrere ähnliche Sieb- oder Filtersacköffnungen gegenüber stehen.
Dieser Filtersack bzw. diese Filtersäcke, mit oder ohne Magnet, sind dem Filterungszweck oder der Gehäuseform angepasst, um günstigste hydrodynami- sche Bedingungen zu schaffen. Schliesslich kann auch auf die Sieböffnung insofern verzichtet werden, als dafür ein Grobsieb zugleich als Trägergewebe für feinmaschigere Siebe verwendet wird, so dass also die Eintrittsseite nicht ganz offen ist, sondern durch ein Grobgewebe ersetzt wird. Das Sieb- bzw. Filtermaterial kann dabei auch gewellt, zickzack-sternförmig oder dergleichen oder zusätzlich mit Leitblechen ausgebild'et werden, zur Erzielung einer grö sseren Filterfläche undioder zur besseren Nutzung der Strömung für die Ausscheidung von Verunreinigungen.
Das erfindungsgemässe Filter kann nun auch bei gleicher Aufnahmefähigkeit der Schmutzrate gegen über einem Filter der Typen 1 und 3 entscheidend, zum Teil sogar um ein Vielfaches kleiner und leichter gehalten werden. Er wird deswegen hauptsächlich im Hauptstrom angeordnet. Der technische Fortschritt des erfindungsgemässen Filters liegt aber neben seiner platzsparenden Bauweise in seinem niedrigen, konstanten und kraftsparenden Druckverlust.