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Feinfilter für flüssige Kohlenwasserstoffe u. dgl.
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Die Erfindung betrifft ein Schmierölfilter - insbesondere Feinfilter
-, bei dem der Filtereinsatz aus ringförmigen, waagerecht gelagerten und das Filtermaterial
oben und unten einspannenden Deckseheiben gebildet ist. Dabei hat man natürlich
das Bestreben, daß das Filtermaterial dem zu filtrierenden Medium eine möglichst
große Oberfläche darbietet (z. B. Lameilenfilter, Spaltfilter, Pappscheibenfllter
usw.). Die Beachtung dieses konstruktiven Grundsatzes ist deshalb erforderlich,
damit bei der Feinheit des Filtermaterials oder der FiLterschlitze der Durchströmungswiderstand
möglichst gering bleibt, denn von letzterem hängt die mögliche Größe der Durchflußmenge
bzw. der Durchsatz ab.
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Bei der Verwendung von Filzen, Baumwolle, Pappe oder sogar mineralischen
Stoffen (wie z. B. Bleicherde) als Filtermaiterial ist die Anwendung einer mechanischen
Reinigungsvornchtung in Form von Kratzern oder ähnlichen Vorrichtungen, wie sie
bei spielsweise bei Spaltfiltern benutzt werden, nicht möglich.
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Bei Verwendung von Adsorptionsmitteln kann man sogar auch gebrauchtes
Öl besonders gut reinigen, ja sogar in weitem Maße regenerieren. Die Wirksamkeit
der Bleicherde oder der anderen vorgenannten Stoffe erschöpft sich jedoch nach gewisser
Zeit, so daß alsdann eine Erneuerung des Filtermaterials erforderlich wird. Aus
diesem Grunde müssen derartige Filter außer einer großen Filteroberfläche auch eine
gute Möglichkeit für die Auswechslung des Filtermaterials besitzen.
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Die bisher bekannten Bleicherdefilter bestehen aus einem einfachen
Filtertopf, welcher einen mit Filtertuch bedeckten Siebboden besitzt, auf' dem eine
mehr oder minder hohe Bleicherdeschicht aufgeschüttet ist.
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Bei diesen Konstruktionen ist jedoch die Oberfläche, die das Filtermaterial
dem durchströmenden Medium darbietet, in bezug auf die äußeren Abmessungen des Filters
recht klein. Aus diesem Grunde haben sich derartige Adsorptionsfilter bei raumheengten
Fahrzeugmoto ren, Schiffsantrieben od. dgl. nicht einführen können. Ihre Dimensionen
wären zu groß geworden bei den verhältnismäßig hohen Schmierölumlaufmengen derartiger
Maschinen.
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Man hat zwar versucht, eine größere Filteroberfläche dadurch zu erzielen,
daß innerhalb eines kreis runden Filterbehiälters auf mehreren senkrechten Rohren
mit Filtermaterial gefüllte Beutel aufgestülpt werden. Diese Filterbeutel haben
einen kreisringförmigen Querschnitt, so daß das betreffende Medium das Filtermaterial
strahlenförmig radial von außen her nach dem inneren Rückf'ührungsrohr durchströmt.
Der Durchströmungsquerschnitt für das Medium wird hierbei jedoch nach innen hin
in Richtung zum Rückführungsrohr immer kleiner, so daß der Strömungswiderstand eines
derartigen Filters, trotz seiner scheinbar großen Filteroberfläche, verhältnismäßig
hoch ist. Insbesondere wird das FiLtermaterial unr gleichmäßig ausgenutzt. Das Filtermaterial
erschöpft sich nämlich am äußeren Rande langsam und nach der Mitte zu immer schneller;
es gibt sogar Zonen, die gar nicht oder nur ungenügend vom durchstromenden Medium
erfaßt und ausgenutzt werden.
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Gemäß der Erfindung werden die Nachteile dadurch vermieden, daß zwischen
zwei übereinanderliegenden, durch einen gemeinschaftlichen Innen- und Außenmantel
eine einheitliche Filterkammer bildenden Filtereinsätzen - z. B. mit Hilfe von Stützen
- ein Hohlraum gebildet ist, der durch Öffnungen das in einer zum Rückführungsrohr
parallel verlaufenden Strömung gefilterte Medium in das Rücklaufrohr ableitet. Dabei
kann die Filteflammer im Behälter derart angeordnet sein, daß das zu filtrierende
Medium den oberen Filtereinsatz von oben nach unten und den unteren Filtereinsatz
von unten nach oben durchströmt.
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Durch diese Ausbildung der Einsätze und ihre Verreinigung zu Filterkammern
wird das Filtermaterial gleichmäßig und vollständig ausgenutzt, da die Filteroberfläche
und die Schichthölie des Filtermittels überall für das durchströmende Medium konstant
sind.
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Die leichte Auswechlselb,arkeit des Filtermaterials ist dadurch möglich,
daß die Filterkammern auf dem Rückführungsrohr abnehmbar aufgesteckt sind und nach
oben herausgezogen werden können. Alsdann können der obere bzw. der untere Verschlußdeckel
des oberen bzw. unteren Filtereinsatzes abgenommen werden, da sie lediglich aus
einer mit Siebgaze und/ oder mit Filtertuch bespannten ringförmigen gelochten Scheibe
bestehen. Das Filtermittel läßt sich durch Umstülpen des Kammergehäuses schnell
entfernen,
und jeder Einsatz kann neu gefüllt werden. Vor allem
wird durch die erfindungsgemäße Anordnung ein Peinfilter geschaffen, das bei verhältmsmäßig
geringen Abmessungen eine große Filterleistung hat.
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Man kann mehrere derartige aus je zwei übereinanderliegenden Filtereinsätzen
bestehende Filterkammern im Abstand übereinander auf einem gemeinsamen Rückführungsrohr
anordnen. Dabei ist es insbesondere möglich, bei gleicher Ausbildung der Kammern
verschiedene Filtermittel zu verwenden.
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In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 ein zwei Filterkammern enthaltendes Feinfilter
in Ansicht mit teilweisem Schnitt, Fig. 2 das Feinfilter im Schnitt nach Fig. 1
in Höhe der SchnittlinieII-II, Fig. 3 einel Filterkammer im Schnitt, die aus zwei
im Abstand voneinander angeordneten Piltereinsätzen besteht in vergrößertem Maßstabe
mit verschiedenen Piltermitteln, Fig. 4 ein Feinfilter mit zwei selbständig arheitenden
Pilterkammern im Schnitt und Fig. 5 ein drei Filterkammern enthaltendes Feinfilter
im Schnitt.
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Das in Fig. 1 dargestellte Filter hat einen äußeren Behältermantel
1, der unten durch einen angeschweißten gewölbten Boden 2 und oben durch einen mittels
Flanschverbindung 4, 5 lösbaren Deckel 3 verschlossen ist. Im unteren Teile des
Behälters 1 ist ein starker fester Zwischenboden 6 z. B. durch Schweißen eingesetzt.
Der Behältermantel 1 trägt etwa in mittlerer Höhe den Eintrittsstutzen 7, durch
den das zu filternde Medium einströmt. Im Boden 2 ist das Austrittsrohr 9 für das
gereinigte Medium angebracht, und in dem Zwischenboden 6 außerdem ein Schlamm-Ablaßstutzen
8. Der Behälter steht auf drei oder mehr Füßen 10. Um eine zu große ÄVärmeabstrahlnng
zu vermeiden, ist der Behälter außen mit einer wärmeisolierenden Schicht 13 umkleidet,
die von einem äußeren Blechmantel 11 umgeben ist. Der Blechmantel 11 ist bis zum
Fußboden heruntergeführt und endet auf einem Grundring 12, der seinerseits mit den
Füßen 10 verschraubt ist. Auf dem Zwischenboden 6 ist in der Mitte ein Pührungsstück
14 aufgeschweißt, in dem das innere Rückführungs.rohr 15 senkrecht befestigt ist.
In dem inneren Rückführungsrohr 15 sind in Abständen übereinander mehrere Ableitungslöcher
16 vorgesehen.
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Oben wird das Rückführungsrohr 15 durch einen Gewindestutzen 17 verschlossen.
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Auf das Rückführungsrohr 15 werden erfindungsgemäß die Filterkammern
mit ihrem Innenrohr 18 aufgesteckt. Dabei kann zwischen je zwei Kammern zur Abdichtung
und' Ahstandhaltung ein aus ölfestem Preßstoff od. dgl. hergestellter Zwischenring
20 aufgesteckt sein, der den Abstand der Filterkammern regelt und sie am Führungsrohr
ab dichtet. Die Innenrohre 18 der Filterkammern sind ihrerseits mit Bohrungen 19
versehen, die die Verbindung zu dem ringförmigen Sammelraum herstellen. Oben und
unten ist das Innenrohr 18 mit Außengewinde 21 versehen (Fig. 3). Die äußere Begrenzung
der Filterkammer wird durch einen rohrförmigen Mantel 22 gebildet, in dem auf halber
Höhe und in einem gewissen Abstand voneinander zwei perforierte Lochscheiben 23
eingesetzt sind. Diese Lochscheiben 23 sind innen mit dem Rohr 18 und außen mit
der Innenseite des Mantelrohres 22 verlötet oder verschweißt. Der Abstand der beiden
Lochschßeiben 23 voneinander ist z. B. durch senkrecht stehende, radial angeordnete
Stützbleche 24
geregelt (Fig. 2 und 3j. Um für die Herstellung dieser Lochscheiben
23 gleichartige Teile zu erhalten, ist die Hälfte der Stützh.leche 24 auf der einen
Lochscheibe 23 h4estigt (z. B. der o;beren) und die andere Hälfte der Stützbleche
24 auf der anderen (unteren) I>ochscheibe! 23. Die Lcchscheiben 23 werden heim
Zusammenbau derart gegeneinander verdreht, daß die Stützbleche24 gleichen Abstand
erhalten. Auf die Lochscheibe 23 kann noch eine gleich große ringförmig ausgeschnittene
Siebgaze 25 aufgelegt werden, und darüber ein in ähnlicher Form zugeschnittenes
Filtertuch 26. An dem Rand des inneren kreisförmigen Loches des Filtertuches 26
kann ein Gummiring 28 eingenäht sein, so daß das Filtertuch 26 beim Überstreifen
über das Innenrohr 18 eng daran ansitzt. Der äußere Umfang des Filtertuches 26 kann
etwas größer bemessen und beispielsweise in einer entsprechenden Aushördelung des
äußeren Rohrmantels 22 mittels eines Sprengringes 27 od. dgl. festgeklemmt werden.
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Der entstandene ringscheibenförmige Raum wird mit dem Filtermaterial
29 ausgefüllt. Der Abschlußdeckel, der das Filtermaterial 29 nach oben bzw. nach
unten hin festhält, besteht aus einer einfachen oder mehrschichtigen ringförmigen
Gazescheibe 35, die mit Filtertuch überzogen sein kann. Die Gazescheibe ist z. B.
außen mit einem Verstärkungsring 30 und innen mit einem Verstärkungsring 31 versehen.
Nachdem das Filtermaterial 29 eingefüllt und festgestampft ist, wird der Gazeabschlußdeckel
35 aufgelegt und außen mit Hilfe eines Druckringes 32 festgedrückt, der z. B. mit
Knebeln 34 versehen ist (Fig. 3 unten). Die in Fig. 3 oben gezeigten Knebel 34 können
in bajonettartigen Schlitzen 37 geführt sein. Die bajonettartigen Führungsschlitze
37 sind beispielsweise auf dem Rand des äußeren Mantelrohres 22 eingefräst. der
nur durch aufgeschweißte Blechlappen 36 verstärkt ist. Auf seinem inneren Umfang
wird der Abschluß deckel 35 durch eine auf das Gewinde 21 des Imlenrohres 18 aufgeschraubte
D ruckmutter 33 angedrückt.
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Die untere Hälfte des in Fig. 3 dargestellten Filtereinsatzes zeigt
als Beispiel noch eine andere Befestigung des Ahschlußdeckels 35, wobei der äußere
mit Knebel 40 versehene Druckring38 ebenfalls als Gewindering ausgebildet und hierfür
in dem äußeren Mantelrohr22 ein Gewindeansatz39 eingeschnitten ist.
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In dem unteren Teil der in Fig. 3 dargestellten Filterkammer sind
an Stelle eines pulverförmigen Filtermittels 29 ringförmige Filterscheihen 41 verwendet,
die aus Filz, Tuch, Pappe od. dgl. bestehen.
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Um einen gewissen Abstand dieser Pilterscheiben 41 voneinander zu
erhalten. können als Zwischenlagen z. B. aus Drahtgaze bestehende Ringscheiben 42
eingelegt werden.
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Gemäß Fig. 4 sind die beiden Pilterkammern durch einen Behälter-Zwischenboden
44 voneinander getrennt, so daß zwei unabhängige Filterkammern entstehen. Das in
den Stutzen 7 eintretende Öl durchströmt dann nur die obere Filterkammer und tritt
innen durch dals in der Mitte ebenfalls getrennte Rückführungsrohr 15 nach oben
hin durch das Umleitungsrohr 45 wieder aus. Das Umleitungsrohr 45 leitet das in
der oberen Kammer gefilterte Medium durch den Stutzen 46 in die untere Filterkammer,
die es in gleicher Weise durchströmt und aus dem Austrittsstutzen 9 endgültig gereinigt
austritt. Auf diese Weise kann die Reinigungswirkung vergrößert werden Insbesondere
kann im Vergleich zu der Füllung der unteren Kammer die obere mit gröber körniger
Filtererde oder einem anderen Filtermittel, z. B. Filz, Baumwolle od. dgl., gefüllt
werden. Die obere Kammer
dient somit als Vorfilter, damit die anschließend
zu durchströmende untere Kammer mit dem feinen körnigen Filtermaterial oder einem
anderen, hochwertigeren Filtermaterial nicht durch grobe Verunreinigungen vorzeitig
verstopft wird und sich dadurch nicht zu schnell erschöpft.
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In dem Ausführungsbleispiel nach Fig. 5 sind in dem Feinfilter drei
Filterkammern hintereinander geschaltet. Der Filterbehälter ist dafür durch zwei
Zwischen böden 44 in drei Teilbehälter unterteilt, und außer dem oberen Umle!itungsEroh,r45
ist noch ein zweites unteres Umleitungsrohr 47 vorgesehen, welches das zu reinigende
Medium durch den Stutzen 48 in die unterste dritte Filterkammer leitet. Aber auch
bei dieser dreifachen Filteranordnung braucht nur die obere Filterkammer als Vorfilter
in Serie geschaltet zu sein, während die beiden unteren Pilterkammern als Feinfilter
parallel arbeiten können.
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Der Arbeitsdruck im Behälter 1 wird an dem Manometer 43 abgelesen.
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PATENTANSPRSCHE 1. Feinfilter für flüssige Kohlenwasserstoffe u.
dgl., bei dem der Filtereinsatz aus ringförmigen, waagerecht gelagerten und das
Filtermaterial oben und unten einspannenden Deckscheiben gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen zwei übereinanderliegenden, eine einheitliche Filterkammer formenden
Filtereinsätzen z. B. mit Hilfe von Stützen (24) ein Hohlraum ausgebildet ist, der
durch Öffnungen (19) das in einer zum Rückführungsrobr (15) parallel verlaufenden
Strömung gefilterte Medium in das Rücklaufrohr ableitet.