ölfilter
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ölfilter mit Siebfilterelementen, bei dem zwecks Schlammentfernung das Drucköl durch die Filterelemente von innen entgegengesetzt zur normalen Öl- strömungsrichtung geleitet werden kann, insbesondere für elektrohydraulische Druckfühler der Drehzahlregler von Wasserturbinenstromerzeugersätzen.
Es sind Ölfilter bekannt, bei denen die von Sieben gebildeten Filterelemente vom sich ansetzenden Schlamm durch Rückspülung gereinigt werden. Solche Filter werden mit einem Mittel versehen, das die Druck ölzuleitung zu den Filterelementen von innen entgegengesetzt zur normalen Ölströmungsrichtung ermöglicht.
Die Rückspülung der Filterelemente mit Drucköl reicht allein aber noch nicht aus, um den sich an den Filterflächen absetzenden Schlamm restlos zu entfernen.
Das Druckgefälle am Filter nimmt wegen der fortschreitenden Verschmutzung trotzdem zu und die Filterelemente brechen bald durch. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Drehzahlregler von Wasserturbinenstromerzeugersätzen empfindlich beeinträchtigt.
Es ist das Ziel der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter zu schaffen, das die Ölreinigung mit kleineren Druckverlusten als bisher ermöglicht.
Das erfindungsgemässe Ölfilter ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Filterelement zumindest mit einer elastischen Platte ausgestattet ist, die das Filterelement mit ihrer Kante aussen berührt, wobei die Filterelemente und die betreffenden Platten gegeneinander beweglich angeordnet sind, derart, dass die Schlammentfernung von der ganzen Filterfläche gesichert wird.
Bei einer solchen Ausbildung des Ölfilters steigt die Zuverlässigkeit des ganzen Wasserturbinenstromerzeugersatzes.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser stellt dar:
Fig. 1 das erfindungsgemässe Ölfilter in Gesamtansicht, teilweise in Längsschnittdarstellung,
Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1,
Fig. 3 a, b den Schnitt III-III nach Fig. 1,
Fig. 4 den Schnitt IV-IV nach Fig. 1 und
Fig. 5 den Schnitt V-V nach Fig. 1.
Wie die Zeichnung erkennen lässt, ist der Hauptteil des Ölfilters ein Gehäuse 1 (Fig. 1), das einen Deckel 2 und zwei symmetrisch in bezug auf die Filterlängsachse liegende Zellen 3, 4 hat, in denen sich Filterelemente befinden. Die Filterelemente in den beiden Zellen sind völlig gleich und liegen symmetrisch in bezug auf die Filterlängsachse, so dass es genügt, nachstehend nur die Filterelemente der Zelle 3 näher zu beschreiben.
Der Filtereinsatz der Zelle 3 setzt sich aus dem Hauptfilterelement 5 und dem Hilfsfilterelement 6 zusammen.
Die beiden Filterelemente 5, 6 bestehen aus je einem Lochzylinder 7 bzw. 8, an denen Filtersiebe 9 bzw. 10 mit einer Maschenweite von 0,07 mm angebracht sind.
Die Filterelemente 5, 6 sind an der Achse 11, die eine Zentralbohrung 12 aufweist, befestigt. Ein an der Achse 11 aussen vorhandener Handgriff 13 ermöglicht ein Drehen der Filterelemente.
Das Hauptfilterelement 5 ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Schlammabstreifplatten 14 (Fig. 2) versehen. Sie berühren die äussere Fläche des Siebes 9 mit ihren Kanten wie dies aus Fig. 1 deutlich zu ersehen ist. Die Platten 14 sind elastisch, sie können vorteilhaft aus Polyvinylchlorid hergestellt sein und sind am Gehäusedeckel 2 des Filters mittels Stiften 15 und Fassungen 16 befestigt. Als Werkstoff für die Schlammabstreifplatten eignet sich auch Gummi.
Bei der beschriebenen Ausführungsvariante des Öl- filters sind die Filterelemente 5 drehbar und die Schlammabstreifplatten 14 feststehend, so dass der sich aus dem zu reinigenden Öl absetzende Schlamm von der ganzen Aussenfläche des Siebes 9 durch Drehung des Filterelementes 5 entfernt wird. Es ist auch die umgekehrte Anordnung möglich, bei der die Schlammabstreifplatten 14 dreh- oder verschiebbar und die Filterelemente feststehend sind.
In der Mitte des Filtergehäuses 1 zwischen den Zellen 3, 4 befindet sich ein Ölstromschalter, mit dem man sowohl den zu reinigenden Ölstrom wahlweise dem Filterelement der Zelle 3 oder 4 als auch das Filteröl dem Sieb 9 des jeweils aus dem Ölkreislauf ausgeschalteten Filterelementes von innen, entgegengesetzt zur normalen Ölströmungsrichtung, zuleiten kann.
Der Ölstromschalter ist ein Hahn mit zylindrischem Küken 17 (Fig. 1) und mit einem Handgriff 18. Das Hahnküken weist eine Zentralbohrung 19 und zwei nicht geschlossene Ringnuten 20, 21 auf. Die Ringnut 20 dient für die Ölzuleitung zur Zelle 3 bzw. 4 (in der Zeichnung zur Zelle 3) während die Ringnut 21 das Filteröl ableitet, von dem ein Teil zur Spülung des anderen Filterelementes benutzt wird. In die Ringnut 20, 21 münden Bohrungen 22 bzw. 23 im Filtergehäuse ein. Die Ringnut 21 ist durch eine Bohrung 23 mit einer Deckelbohrung 24 verbunden.
Ein Fenster 25 im Hahnküken 17 und eine Bohrung 26 im Filtergehäuse verbinden die Bohrung 19 wahlweise mit der Zelle 3 oder 4 und dienen als Schmutzölablass aus dem zu spülenden Filterelement 5.
Durch die gleiche Bohrung wird auch Lecköl (in der Zeichnung von der Zelle 4) abgeleitet. Das Schmutzöl wird in Richtung A abgelassen. Die Spülung des aus dem Ölkreislauf ausgeschalteten Filterelementes 5 mit dem vom anderen Filterelement 5 ankommenden Filteröl wird durch Drosselbohrungen 27 (Fig. 3 a, b) im Hahnküken 17 ermöglicht. Das Filteröl wird zum elektrohydraulischen Druckfühler des Drehzahlreglers (in der Zeichnung nicht gezeigt durch eine Bohrung 28 in der Richtung B abgeleitet.
Das beschriebene Filter hat folgende Wirkungsweise:
Die Filterelemente arbeiten abwechseld. Zum Beispiel wird, während das im Ölkreislauf stehende Filterelement 5 der Zelle 3 Ölverunreinigungen zurückhält, das andere Filterelement 5, das sich in der Zelle 4 befindet, aus dem Ölkreislauf ausgeschaltet und gespült.
Die Umschaltung der Filterelemente erfolgt mit Handgriff 18.
Das Schmutzöl tritt durch die Bohrung 29 (Fig. 4) in der Richtung C ein und strömt durch die Ringnut 20 und die Bohrung 22 zur Zelle 3.
Nach Passieren der Filterelemente 5, 6 tritt das gereinigte Öl durch die Zentralbohrung 12, die Radial bohrungen 23 und 24, die Ringnut 21 (Fig. 3a) und die Bohrung 28 aus dem Filter heraus und wird zum elektrohydraulischen Druckfühler des Drehzahlreglers geleitet.
Währenddessen befindet sich das Filterelement 5 der Zelle 4 ausserhalb des Ölkreislaufs, da die Zulaufbohrungen 22, 23 der Zelle 4 vom Hahnkükenkörper
17 (Fig. 4, 3a) gesperrt werden. Die Zelle 4 ist dagegen über die Bohrung 26 und das Fenster 25 mit der Zentralbohrung 19 für die Leckspülölabführung (Fig. 5) verbunden.
Wenn das Druckgefälle an dem im Einsatz befindlichen Filterelement 5 einen vorgegebenen Wert überschreitet (wenn also eine gewisse Verschmutzung des Siebes 9 eingetreten ist), so wird das andere Filterelement 5 mit dem Handgriff 18 auf Spülung umgeschaltet.
Ein Teil des durch die Ringnut 21 strömenden Öls (Fig. 3b) gelangt durch die Drosselbohrungen 27 und die Bohrungen 23, 24 unter Druck zu den Filterelementen 6, 5 der anderen Zelle und durchströmt diese entgegengesetzt zur normalen Ölströmungsrichtung. Das austretende Spülöl wird in der vorstehend beschriebenen Weise aus der Zelle 4 zum Ablass abgeleitet.
Das Filterelement 5 dreht man während der Spülung mit dem Handgriff 13 durch, damit die Platten 14 den an der Aussenfläche des Siebes 9 aus dem Öl abgesetzten Schlamm abstreifen. Die Spülung unter gleichzeitigem Schlammabstreifen gewährleistet die volle Reinigung des Filterelementes.
Nachdem das gereinigte Filterelement 5 der Zelle 4 von Schlamm gereinigt ist, wird es durch Drehung des Handgriffs 18 in den Ölkreislauf anstatt des Filterelementes 5 der Zelle 3 eingeschaltet, während das letztere von Schlamm gereinigt wird. Darauf wiederholt sich das ganze Spiel.
Die inneren Filterelemente 6 werden praktisch nie verschmutzt und sind lediglich zur Sicherung des Filters gegen ein Eindringen von Schlamm in die Druckfühler des Drehzahlreglers vorgesehen.
oil filter
The present invention relates to an oil filter with sieve filter elements, in which, for the purpose of sludge removal, the pressure oil can be passed through the filter elements from the inside opposite to the normal oil flow direction, in particular for electrohydraulic pressure sensors of the speed controllers of water turbine generator sets.
Oil filters are known in which the filter elements formed by sieves are cleaned of the sludge that has built up by backwashing. Such filters are provided with a means that enables the pressure oil supply to the filter elements from the inside opposite to the normal direction of oil flow.
Backwashing the filter elements with pressurized oil alone is not enough to completely remove the sludge that has settled on the filter surfaces.
The pressure drop across the filter increases due to the progressive contamination and the filter elements soon break through. This has a detrimental effect on the reliability of the speed regulators of water turbine generator sets.
The aim of the invention is to avoid these disadvantages.
The invention is based on the object of creating a filter which enables oil to be cleaned with smaller pressure losses than before.
The oil filter according to the invention is characterized in that each filter element is equipped with at least one elastic plate, the edge of which is in contact with the filter element on the outside, the filter elements and the plates in question being arranged to be movable relative to one another, in such a way that sludge is removed from the entire filter surface .
With such a design of the oil filter, the reliability of the entire water turbine generator set increases.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing. In this shows:
1 shows the oil filter according to the invention in an overall view, partly in a longitudinal section,
Fig. 2 the section II-II according to Fig. 1,
Fig. 3 a, b the section III-III according to Fig. 1,
4 shows the section IV-IV according to FIGS. 1 and
5 shows the section V-V according to FIG. 1.
As the drawing shows, the main part of the oil filter is a housing 1 (FIG. 1) which has a cover 2 and two cells 3, 4 which are symmetrical with respect to the longitudinal axis of the filter and in which there are filter elements. The filter elements in the two cells are completely identical and are symmetrical with respect to the filter longitudinal axis, so that it is sufficient to describe only the filter elements of cell 3 in more detail below.
The filter insert of the cell 3 is composed of the main filter element 5 and the auxiliary filter element 6.
The two filter elements 5, 6 each consist of a perforated cylinder 7 and 8, to which filter screens 9 and 10 with a mesh size of 0.07 mm are attached.
The filter elements 5, 6 are attached to the axis 11, which has a central bore 12. A handle 13 on the outside of the axle 11 enables the filter elements to be rotated.
The main filter element 5 is provided with two diametrically opposed sludge scraper plates 14 (Fig. 2). They touch the outer surface of the screen 9 with their edges, as can be clearly seen from FIG. The plates 14 are elastic, they can advantageously be made of polyvinyl chloride and are attached to the housing cover 2 of the filter by means of pins 15 and sockets 16. Rubber is also suitable as a material for the sludge scraper plates.
In the embodiment variant of the oil filter described, the filter elements 5 are rotatable and the sludge scraper plates 14 are stationary, so that the sludge that settles from the oil to be cleaned is removed from the entire outer surface of the sieve 9 by rotating the filter element 5. The reverse arrangement is also possible, in which the sludge stripping plates 14 are rotatable or displaceable and the filter elements are stationary.
In the middle of the filter housing 1 between the cells 3, 4 there is an oil flow switch with which both the oil flow to be cleaned, either the filter element of the cell 3 or 4, and the filter oil, the sieve 9 of the filter element disconnected from the oil circuit from the inside, opposite to the normal direction of oil flow.
The oil flow switch is a cock with a cylindrical plug 17 (FIG. 1) and with a handle 18. The cock plug has a central bore 19 and two not closed annular grooves 20, 21. The annular groove 20 serves for the oil supply line to cell 3 or 4 (in the drawing to cell 3) while the annular groove 21 diverts the filter oil, part of which is used to flush the other filter element. Bores 22 and 23 in the filter housing open into the annular groove 20, 21. The annular groove 21 is connected to a cover bore 24 through a bore 23.
A window 25 in the cock plug 17 and a bore 26 in the filter housing optionally connect the bore 19 to the cell 3 or 4 and serve as a dirty oil drain from the filter element 5 to be flushed.
Leakage oil (from cell 4 in the drawing) is also drained through the same hole. The dirty oil is drained in direction A. The flushing of the filter element 5, which has been switched off from the oil circuit, with the filter oil arriving from the other filter element 5 is made possible by throttle bores 27 (FIGS. 3 a, b) in the cock plug 17. The filter oil is diverted to the electro-hydraulic pressure sensor of the speed controller (not shown in the drawing through a bore 28 in direction B).
The filter described has the following effect:
The filter elements work alternately. For example, while the filter element 5 of the cell 3 in the oil circuit retains oil impurities, the other filter element 5, which is located in the cell 4, is switched off from the oil circuit and flushed.
The filter elements are switched using handle 18.
The dirty oil enters through the bore 29 (FIG. 4) in the direction C and flows through the annular groove 20 and the bore 22 to the cell 3.
After passing through the filter elements 5, 6, the cleaned oil passes through the central bore 12, the radial bores 23 and 24, the annular groove 21 (Fig. 3a) and the bore 28 out of the filter and is passed to the electrohydraulic pressure sensor of the speed controller.
In the meantime, the filter element 5 of the cell 4 is outside the oil circuit, since the inlet bores 22, 23 of the cell 4 come from the valve plug body
17 (Fig. 4, 3a) are blocked. The cell 4, on the other hand, is connected via the bore 26 and the window 25 to the central bore 19 for the drainage flushing oil (FIG. 5).
If the pressure gradient on the filter element 5 in use exceeds a predetermined value (ie if a certain degree of contamination of the sieve 9 has occurred), the other filter element 5 is switched to flushing with the handle 18.
Part of the oil flowing through the annular groove 21 (FIG. 3b) passes through the throttle bores 27 and the bores 23, 24 under pressure to the filter elements 6, 5 of the other cell and flows through them in the opposite direction to the normal oil flow direction. The escaping flushing oil is drained from the cell 4 in the manner described above.
The filter element 5 is rotated with the handle 13 during rinsing so that the plates 14 wipe off the sludge deposited from the oil on the outer surface of the sieve 9. Rinsing while simultaneously wiping off the sludge ensures that the filter element is fully cleaned.
After the cleaned filter element 5 of the cell 4 has been cleaned of sludge, it is switched into the oil circuit instead of the filter element 5 of the cell 3 by turning the handle 18, while the latter is cleaned of sludge. Then the whole game repeats itself.
The inner filter elements 6 are practically never soiled and are only provided to secure the filter against the ingress of sludge into the pressure sensor of the speed controller.