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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Filtergerät zum Filtern flüssiger Brennstoffe
für Brennkraftmaschinen,
insbesondere für
große
Kolbenmotoren, wie zum Beispiel Schiffsdieselmotoren oder Blockheizkraftwerke.
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Großmotoren
werden häufig
mit minderwertigen, hochviskosen Brennstoffen betrieben. Derartige minderwertige
Brennstoffe können
vergleichsweise grobe Verunreinigungen und sogenannte Cat-Fines (Katalysatorrückstände mit
einer Korngröße kleiner als
20 μm) enthalten,
die mittels eines geeigneten Filtergeräts herausgefiltert werden müssen, bevor
der Brennstoff zu den Brennräumen
des jeweiligen Kolbenmotors gelangt. Hierbei können Filtergeräte der eingangs
genannten Art zur Anwendung kommen. Ein derartiges Filtergerät umfasst üblicherweise
eine Filtereinrichtung, die einen Filterkörper aufweist, der in einem
Filterraum einen Rohraum von einem Reinraum trennt. Während des
Filtrierbetriebs können sich
Verunreinigungen rohseitig am Filterkörper anlagern und den Filterkörper allmählich zusetzen.
Um dem entgegenzuwirken, sind Rückspüleinrichtungen bekannt,
mit denen der Filterkörper
zum Beispiel mit gereinigtem Brennstoff oder einem Fremdmedium, wie
z. B. Druckluft, rückgespült werden
kann. Um eine solche Rückspülung während des
Filtrierbetriebs realisieren zu können, kann außerdem eine Ausgleichseinrichtung
vorgesehen sein, die z. B. einen Kolben aufweist, der in einen mit
dem Reinraum kommunizierend verbundenen Zylinderraum hubverstellbar
angeordnet ist. Während
des Rückspülens kann
Brennstoff von der Reinseite zur Rohseite übertreten, wodurch es reinseitig
zu einem Druckabfall kommen kann. Um einen derartigen Druckabfall
zu reduzieren bzw. zu vermeiden, kann der Kolben der Ausgleichseinrichtung
reinseitigen Brennstoff aus dem Zylinderraum in den Reinraum ausstoßen.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
ein Filtergerät
der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich
insbesondere dadurch auszeichnet, dass sie vergleichsweise preiswert
realisierbar ist und insbesondere vergleichsweise kompakt baut.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
den Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Gehäuse des
Filtergeräts
mit einem integralen Korpus zu versehen, der sowohl den Filterraum
als auch den Zylinderraum enthält.
Ein derartiger in einem Stück
bzw. aus einem Stück
hergestellter Korpus vereint ein den Filterraum umschließendes Gehäuse und
ein den Zylinderraum umschließendes
Gehäuse
in einem gemeinsamen Bauteil, das preiswerter herstellbar ist als
zwei separate Gehäuseteile.
Ferner entfällt
ein Zusammenbau separater Gehäuseteile,
der aufgrund der hohen Betriebsdrücke, die bei derartigen Filtergeräten auftreten
können,
mit einem erhöhten
Aufwand verbunden ist. Von besonderem Vorteil ist außerdem,
dass ein derartiges gemeinsames Gehäuse im Grunde nur an einer Stelle
beheizt werden muss, um sowohl den Filterraum als auch den Zylinderraum
zu beheizen. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Korpus aus Metall hergestellt
ist, wodurch in den Korpus eingeleitete Wärme von selbst im ganzen Korpus
verteilt wird. Ein Beheizen des Gehäuses ist insbesondere dann
von Vorteil, wenn als Brennstoff Schweröl verwendet wird, das eine
vergleichsweise hohe Viskosität
besitzt. Bei niedrigen Umgebungstemperaturen können derartige niederwertige
Brennstoffe vergleichsweise zäh
werden, was den Filtrierbetrieb gefährdet. Durch das gemeinsame
Gehäuse
entfällt
die erforderliche Beheizung einer separaten Reinigungseinrichtung. Durch
Beheizen des Filterraums und des Zylinderraums des Filtergeräts wird
einerseits ein störungsfreier
Betrieb des Filtergeräts
gewährleis tet.
Zum anderen kann der im Zylinderraum bevorratete gefilterte Brennstoff
ohne weiteres zum Druckausgleich gefördert werden.
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Entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
kann der Kolben im Zylinderraum einen Schmutzraum von einem Vorratsraum
trennen. Der Schmutzraum ist mit dem Rohraum oder mit einem im Rohraum
angeordneten Schmutzkanal der Rückspüleinrichtung
kommunizierend verbunden. Im Unterschied dazu ist der Vorratsraum
mit dem Reinraum kommunizierend verbunden und dient zur Bevorratung
von gereinigtem Brennstoff. Auf diese Weise kann der Kolben einerseits
dazu verwendet werden, zur Vermeidung eines Druckabfalls im Reinraum Brennstoff
aus dem Vorratsraum in den Reinraum zu fördern. Zum anderen kann der
Kolben gleichzeitig dazu verwendet werden, aus dem Rohraum bzw.
aus dem Schmutzkanal Verunreinigungen abzusaugen und in den Schmutzraum
einzusaugen. Hierdurch erhält
der Kolben eine Doppelfunktion, wodurch beispielsweise eine zusätzliche
Saugeinrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks im Schmutzkanal
bzw. zum Absaugen der Verunreinigungen aus dem Rohraum entfallen
kann.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausführungsform
kann der Korpus einen Heizmitteleinlass und einen Heizmittelauslass
aufweisen. Heizmitteleinlass und Heizmittelauslass können dabei über einen
Heizmittelpfad miteinander kommunizierend verbunden sein, der im
Inneren des Gehäuses
verläuft. Auf
diese Weise kann eine Heizeinrichtung besonders einfach an das Gehäuse angeschlossen
werden. Durch den internen Heizmittelpfad kann die über die
Heizeinrichtung bereitgestellte Wärme besonders günstig zu
den Stellen bzw. Bereichen im Gehäuse geführt werden, die im Betrieb
und bevorzugt auch im Stillstand des Filtergeräts zu Beheizen sind. Beispielsweise
können
dadurch der Filterraum und der Zylinderraum bevorzugt mit Wärme beaufschlagt werden.
Als Heizmittel eignet sich beispielsweise eine geeignete Flüssigkeit,
wie z. B. Thermoöl,
oder ein Gas, wie zum Beispiel Wasserdampf.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es
zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
Seitenansicht eines Filtergeräts,
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2 eine
weitere, um 90° gedrehte
Seitenansicht des Filtergeräts,
entsprechend einer Blickrichtung II in 1,
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3 eine
Schnittansicht des Filtergeräts entsprechend
Schnittlinien III in 1,
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4 eine
Schnittansicht des Filtergeräts entsprechend
Schnittlinien IV in 2,
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5 eine
Schnittansicht des Filtergeräts
im Bereich einer Ausgleichseinrichtung,
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6 eine
Schnittansicht wie in 3, jedoch in entgegengesetzter
Blickrichtung.
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Entsprechend
den 1 bis 6 umfasst ein Filtergerät 1,
mit dessen Hilfe flüssige
Brennstoffe gefiltert werden können,
eine Filtereinrichtung 2, eine Rückspüleinrichtung 3, eine
Ausgleichseinrichtung 4 sowie ein Gehäuse 5. Das Filtergerät 1 kommt
bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei großen Kolbenmotoren oder Großmotoren
zum Einsatz, da diese häufig
mit minderwertigen Brennstoffen betrieben werden. Beispielsweise
ist ein Einsatz für
Schiffsdieselmotoren denkbar. Ebenso kommt eine Verwendung in Generatoren
oder Blockheizkraftwerken in Betracht. Der Begriff Brennkraftmaschine
umfasst alle Arten von Kolbenmotoren (Hubkolbenmotoren und Drehkolbenmotoren)
sowie Turbomaschinen.
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Die
Filtereinrichtung 2 umfasst entsprechend den 3 bis 6 zumindest
einen Filterkörper 6, der
in einem Filterraum 7 angeordnet ist. Der Filterkörper 6 trennt
in diesem Filterraum 7 einen Rohraum 8 von einem
Reinraum 9. Die Rückspüleinrichtung 3 dient
zum Rückspülen des
Filterkörpers 6,
wobei zum Rückspülen gereinigter
bzw. gefilterter Brennstoff oder ein Fremdmedium verwendet wird.
Hierzu weist die Rückspüleinrichtung 3 entsprechend 4 einen Schmutzkanal 10 auf,
der im Rohraum 8 angeordnet ist. Der Schmutzkanal 10 ist
dabei in einem Saugrohr 11 ausgebildet, das im Rohraum 8 so
positioniert ist, dass es sich entlang der rohseitigen Oberfläche des Filterkörpers 6 erstreckt.
Das Saugrohr 11 weist an einer dem jeweiligen Filterkörper 6 zugewandten
Seite jeweils zumindest eine schlitzförmige Ansaugöffnung 12 auf,
durch die eine Schmutzansaugung durchführbar ist. Durch die jeweilige
Saugöffnung 12 gelangt
Schmutz in den Saugkanal 10 und kann über den Saugkanal 10 abgeführt werden.
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Im
Beispiel ist der Filterkörper 6 zylindrisch, insbesondere
kreiszylindrisch ausgestaltet. Eine Längsmittelachse des Filterkörpers 6 ist
in den 3 und 4 mit 13 bezeichnet.
Im Beispiel erstreckt sich das Saugrohr 11 über die
gesamte axiale Höhe des
Filterkörpers 6.
Bei der in den 3, 4 und 6 gezeigten,
bevorzugten Ausführungsform
ist der Filterkörper 6 als
Doppelzylinder ausgestaltet, so dass er einen Innenzylinder 14 und
einen Außenzylinder 15 umfasst.
Beide Zylinder wirken filtrierend, bilden also jeweils für sich einen
Filterkörper.
Alternativ ist gemäß 5 auch
eine Ausführungsform
möglich,
bei welcher der Filterkörper 6 nur
einen Zylinder aufweist. Obwohl in den Darstellungen der Figuren die
Zylinder 14, 15 durch eine perforierte Wand dargestellt
sind, ist klar, dass dies lediglich eine exemplarische Ausführungsform
repräsentiert.
Insbesondere kann der jeweilige Zylinder 14, 15 eine
beliebige andere geeignete Filterstruktur besitzen. Beispielsweise
können
die Zylinder 14, 15 als Kantenspaltfilter ausgestaltet
sein. Ebenso können
sie mit einer Lochfolie, insbesondere mit einer Kantenlochfolie
ausgestattet sein. Ebenso kommt ein plissiertes Filtermaterial in
Frage.
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Bei
der hier gezeigten, mit einem Doppelfilterkörper 6 arbeitenden
Filtriereinrichtung 2 umfasst der Rohraum 8 einen
Ringraum 16, der radial zwischen den beiden Zylindern 14, 15 ausgebildet
ist. Hierzu ist der Filterkörper 6 im
Beispiel im Bereich dieses Ringraums 16 nach unten offen,
wodurch der Ringraum 16 mit dem übrigen Rohraum 8 kommuniziert.
Der Reinraum 9 umfasst im Unterschied dazu einen zylindrischen
Innenraum 17, der im Inneren des Innenzylinders 14 ausgebildet
ist, sowie einen ringförmigen
Außenraum 18,
der radial zwischen dem Außenzylinder 15 und
einer Gehäusewand 19 ausgebildet
ist. Die Gehäusewand 19 umschließt ringförmig den
Filterraum 7. Der Innenraum 17 kommuniziert durch
wenigstens eine Axialöffnung 20,
die in einem die beiden Zylinder 14, 15 an einem
Axialende des Filterkörpers 6 miteinander
verbindenden scheibenförmigen
Boden 21 ausgebildet ist, mit dem übrigen Reinraum 9 bzw.
mit dem Außenraum 18.
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Bei
der in 5 gezeigten Ausführungsform wird ein Filterkörper 6 verwendet,
der abweichend der zuvor beschriebenen Ausführungsform nur einen einzelnen
Zylinder aufweist. Bei dieser Ausführungsform umschließt der Reinraum 9 den
Filterkörper 6 ringförmig, während der
Filterkörper 6 den
Rohraum 8 ringförmig
umschließt.
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Die
Ausgleichseinrichtung 4 umfasst einen Kolben 22,
der in einem Zylinderraum 23 hubverstellbar angeordnet
ist. Die Hubverstellung kann über
einen Gewindetrieb bzw. Arbeitszylinder mit hydraulischem, pneumatischem
oder elektrischem Antrieb erfolgen. Der Zylinderraum 23 kommuniziert
dabei mit dem Reinraum 9. Ein entsprechender, vorzugsweise
integrierter, Verbindungskanal 24 ist in 5 erkennbar.
Entsprechend 5 trennt der Kolben 22 im
Zylinderraum 23 einen Schmutzraum 25, der sich in 5 links
vom Kolben 22 befindet, von einem Vorratsraum 26,
der sich in 5 rechts vom Kolben 22 befindet.
Der Vorratsraum 26 dient zur Bevorratung von gereinigtem
Brennstoff und kommuniziert, zum Beispiel über den Verbindungskanal 24,
mit dem Reinraum 9 der Filtereinrichtung 2. Der
Schmutzraum 25 kommuniziert dagegen mit dem Schmutzkanal 10,
was weiter unten noch näher
erläutert
wird.
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Das
Gehäuse 5 besitzt
nun einen Korpus 27, der integral gestaltet ist, also in
einem Stück
hergestellt ist bzw. aus einem Stück hergestellt ist. Beispielsweise
handelt es sich beim Korpus 27 um ein integral geformtes
Gussteil. Bevorzugt ist der Korpus 27 aus Metall hergestellt.
Der Korpus 27 enthält
sowohl den Filterraum 7 als auch den Zylinderraum 23. Somit
dient der Korpus 27 zur Unterbringung sowohl von Komponenten
der Filtereinrichtung 2 als auch von Komponen ten der Ausgleichseinrichtung 4.
Insbesondere sind der Filterkörper 6 und
der Kolben 22 im Korpus 27 untergebracht. Hierdurch
ergibt sich eine besonders kompakte Bauform für das Filtergerät 1.
Zumindest in axialer Richtung, also parallel zur Längsrichtung
des Filterkörpers 6 baut
der Korpus 27 und somit das Filtergerät 1 vergleichsweise
kurz. Insbesondere ist auch der Verbindungskanal 24 integral im
Korpus 27 ausgeformt, was z. B. 5 entnehmbar
ist.
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Der
Korpus 27 bzw. das Gehäuse 2 weist
einen rohseitigen Brennstoffeinlass 28 und einen reinseitigen
Brennstoffauslass 29 auf. Der Brennstoffeinlass 28 ist
mit einem Einlassflansch 30 ausgestattet. Ebenso ist der
Brennstoffauslass 29 mit einem entsprechenden Auslassflansch 31 versehen.
Die Flansche 30, 31 sind entweder an den Korpus 27 angebaut
oder wie hier mit diesem integral hergestellt. Andere Anschlussarten
wie z. B. Gewindeanschlüsse oder
Klemmverschlüsse
sind möglich.
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Ferner
weist das Gehäuse 5 bzw.
der Korpus 27 einen ersten Schmutzanschluss 32 auf,
der mit dem Schmutzkanal 10 kommunizierend verbunden ist.
Des weiteren ist der Korpus 27 bzw. das Gehäuse 5 mit
einem zweiten Schmutzanschluss 33 versehen, der mit dem
Schmutzraum 25 kommunizierend verbunden ist. Bevorzugt
ist der erste Schmutzanschluss 32 integral am Korpus 27 ausgebildet.
Im Unterschied dazu ist der zweite Schmutzanschluss 33 an
einem Deckel 34 ausgebildet, mit dem der Zylinderraum 23 an
einer dem Schmutzraum 25 zugewandten Seite axial verschlossen
ist. Hierzu ist besagter Deckel 34 mit dem Korpus 27 verschraubt.
Alternativ kann ein solcher Deckel 34 auch entfallen, wenn
an seiner Stelle ein Boden integral am Gehäuse 5 bzw. am Korpus 27 ausgeformt
ist. Die beiden Schmutzanschlüsse 32, 33 werden über ein
Schaltventil 35 gesteuert. Zum Betätigen des Schaltventils 35 ist
eine Stelleinrichtung 36 vorgesehen. Das Schaltventil 35 weist
drei Anschlüsse
auf, nämlich
einen mit dem ersten Schmutzanschluss 32 verbundenen ersten
Anschluss 37, einen mit dem zweiten Schmutzanschluss 33 verbundenen
zweiten Anschluss 38 und einen dritten Anschluss 39,
an den über
eine entsprechende, hier nicht gezeigte Verbindungsleitung ein ebenfalls
nicht gezeigtes Schmutzreservoir zum Sammeln von abgereinigten Verunreinigungen
anschließbar
ist. Alternativ zu einem Schaltventil 35 mit drei Anschlüssen sind
auch zwei Schaltventile mit jeweils wie Anschlüssen möglich. Eine erste Verbindungsleitung 40 verbindet
den ersten Anschluss 37 mit dem ersten Schmutzanschluss 32.
Eine zweite Verbindungsleitung 41 verbindet den zweiten
Anschluss 38 mit dem zweiten Schmutzanschluss 33.
In einer ersten Schaltstellung verbindet das Schaltventil 35 den
ersten Anschluss 37 mit dem zweiten Anschluss 38 und
sperrt den dritten Anschluss 39. In der ersten Schaltstellung
sind somit die beiden Schmutzanschlüsse 32, 33 miteinander
kommunizierend verbunden. In einer zweiten Schaltstellung sperrt
das Schaltventil 35 den ersten Anschluss 37 und
verbindet den zweiten Anschluss 38 mit dem dritten Anschluss 39.
In der zweiten Schaltstellung sind somit der zweite Schmutzanschluss 33 und
das genannte Schmutzreservoir miteinander kommunizierend verbunden.
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Entsprechend 5 umfasst
die Ausgleichseinrichtung 4 einen Gewindetrieb 42,
mit dessen Hilfe der Kolben 22 hubverstellbar ist. Der
Gewindetrieb 42 umfasst hierzu eine Gewindespindel 43,
die sich koaxial zu einer Längsmittelachse 44 des
Zylinderraums 23 erstreckt. Die Gewindespindel 43 durchsetzt
den Kolben 22 beim gezeigten Beispiel in einer Gewindeöffnung 45 und
ist hier drehend antreibbar. Hierzu ist ein Drehantrieb 46 vorgesehen,
der insbesondere einen Elektromotor 47 und ein Getriebe 48 umfassen
kann. Des Weiteren umfasst der Gewindetrieb 42 zumindest
eine Führungsstange 49,
die sich parallel zur Gewindespindel 43 erstreckt und die
den Kolben 22 in einer Führungsöffnung 50 exzentrisch durchsetzt.
Auf diese Weise kann der Kolben 22 bei rotierender Gewindespindel 43 nicht
mitdrehen, wodurch ein axialer Hub des Kolbens 22 erzwungen wird.
Bevorzugt sind Zylinderraum 43 und Filterraum 7 im
Korpus 27 so an geordnet, dass die Längsmittelachse 13 des
Filterraums 7 quer zur Längsmittelachse 44 des
Zylinderraums 23 verläuft.
Dabei ist klar, dass sich die beiden Längsmittelachsen 13, 44 nicht schneiden
müssen,
sondern zueinander beabstandet aneinander vorbeilaufen können. Ebenso
sind andere Orientierungen für
die Längsmittelachsen 13, 44 realisierbar.
Beispielsweise können
sie auch parallel zueinander verlaufen.
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Die
Rückspüleinrichtung 3 wirkt
zweckmäßig immer
nur mit einem in Umfangsrichtung des Filterkörpers 6 begrenzten
Umfangssegment zusammen, um den Filtrierbetrieb möglichst
wenig zu stören.
Damit die Oberfläche
des Filterkörpers 6 bzw.
die Oberflächen
der Zylinder 14, 15 entlang ihres gesamten Umfangs
rückgespült werden
können,
ist eine Relativbewegung zwischen dem Saugrohr 11 und dem Filterkörper 6 erforderlich.
Im gezeigten Beispiel ist hierzu ein Antrieb 51 vorgesehen,
mit dessen Hilfe der Filterkörper 6 im
Gehäuse 5 um
die Längsmittelachse 13 des
Filterkörpers 6 drehend
antreibbar ist. Hierzu ist der Filterkörper 6 am Korpus 27 drehbar gelagert.
Ein entsprechendes Drehlager ist in 6 mit 52 bezeichnet.
Der Drehantrieb 51 umfasst beispielsweise einen Elektromotor 53 und
ein Getriebe 54, das über
eine Antriebswelle 55 den Filterkörper 6 antreibt. Das
Saugrohr 11 ist im Korpus 27 feststehend montiert,
so dass durch die Rotation des Filterkörpers 6 die gesamte
rohseitige Oberfläche
des Filterkörpers 6 bzw.
der Zylinders 14, 15 die Saugöffnungen 12 überstreicht.
Hierdurch kann der Schmutzkanal 10 mit beiden Zylindern 14, 15 zum Rückspülen zusammenwirken.
Alternativ ist es ebenso möglich,
den Filterkörper 6 im
Gehäuse 5 stehend anzuordnen
und das Saugrohr 11 um die Längsmittelachse 13 des
Filterköpers 6 drehbar
anzuordnen und mit dem Drehantrieb 51 entsprechend zu koppeln.
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Entsprechend 6 sowie
entsprechend den 1 und 4 sind am
Korpus 27 bzw. am Gehäuse 5 ein
Heizmittelauslass 56 und ein Heizmitteleinlass 57 ausgebildet.
Im Inneren des Gehäuses 5 sind
der Heizmittelauslass 56 und der Heizmitteleinlass 57 durch
einen Heizmittelpfad 58 miteinander kommunizierend verbunden,
der in 6 durch einen Pfeil angedeutet ist und im Inneren
des Gehäuses 5 verläuft. Zur
Ausbildung dieses Heizmittelpfads 58 enthält das Gehäuse 5 bzw.
enthält
der Korpus 27 an einer vom Filterraum 7 abgewandten
Seite einen Hohlraum 59, der mit einem in den Korpus 27 eingesetzten
Deckel 60 verschlossen ist. An diesem Deckel 60 ist
im Beispiel eine Trennwand 61 angebracht, die vom Deckel 60 absteht
und in den Hohlraum 59 hineinragt. Alternativ kann die
Trennwand 61 auch integral am Korpus 27 ausgeformt
sein. Die Trennwand 61 ist dabei so dimensioniert, dass
zwischen der Trennwand 61 und einer dem Deckel 60 gegenüberliegenden
Wand 62 ein Abstand 63 verbleibt, wodurch die
Trennwand 61 an ihrem vom Deckel 60 entfernten
Ende überströmbar bzw.
umströmbar
ist. Dementsprechend führt
der Heizmittelpfad 58 um die Trennwand 61 herum.
Der Heizmittelpfad 58 umfasst bzw. verbindet einen Ablaufraum 64,
der mit dem Heizmittelauslass 56 kommunizierend verbunden
ist, sowie einen Zulaufraum 65, der mit dem Heizmitteleinlass 57 kommunizierend
verbunden ist. Im Beispiel ist der Ablaufraum 64 durch
eine am Korpus 27 integral ausgebildete Gehäusewand 66 vom Zylinderraum 23 getrennt.
Außerdem
ist im Beispiel der Zulaufraum 65 durch die zuvor genannte
Gehäusewand 62,
die ebenfalls integral am Korpus 27 ausgeformt ist, vom
Filterraum 7 getrennt. Hierdurch ergibt sich ein intensiver
Wärmeübergang
zwischen dem im Heizmittelpfad 58 transportierten Heizmittel und
der jeweiligen Gehäusewand 62 bzw. 66.
Auf diese Weise kann der Korpus 27 einfach beheizt werden.
Ferner kann der im Korpus 27 transportierte bzw. enthaltene
Brennstoff sowie die daraus herausgefilterten Verunreinigungen beheizt
werden. Ein an den Heizmittelauslass 56 und Heizmitteleinlass 57 angeschlossener
Heizkreis wird mit einem geeigneten Heizmittel, beispielsweise mit
einem Gas, wie zum Beispiel Wasserdampf, oder mit einer Flüssigkeit,
wie zum Beispiel Wasser oder Thermoöl, betrieben.
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Der
Zylinderraum 23 ist entsprechend 5 an einer
dem Vorratsraum 26 zugewandten Seite axial durch einen
weiteren Deckel oder Boden 67 verschlossen, der mit dem
Korpus 27 verschraubt ist. Der Korpus 27 bzw.
das Gehäuse 5 ist
an einer von der Ausgleichseinrichtung 4 abgewandten Seite
mit Hilfe eines Deckels 68 axial verschlossen, der den Antrieb 51 trägt, von
der Antriebswelle 55 durchdrungen ist und der im Beispiel
mit dem Korpus 27 verschraubt ist. Hierzu ist der Korpus 27 mit
einem entsprechenden Flansch 69 ausgestattet. Ferner ist
in 6 eine Leerlauföffnung 70 erkennbar,
die mit einem Leerlaufventil 71 steuerbar ist, das in 1 gezeigt
ist.
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Das
hier vorgestellte Filtergerät 1 arbeitet wie
folgt:
Über
den Brennstoffeinlass 28 gelangt ungereinigter flüssiger Brennstoff
in den Rohraum 8. Um zum Reinraum 9 zu gelangen,
muss er den Filterkörper 6 bzw. dessen
Zylinder 14, 15 durchströmen. Vom Reinraum 9 gelangt
der gereinigte Brennstoff zum einen in den Vorratsraum 26 und
zum anderen tritt er durch den Brennstoffauslass 29 aus
dem Gehäuse 5 aus. Zur
Realisierung einer Rückspülung des
Filterkörpers 6 bzw.
der Zylinder 14, 15 wird im Schmutzkanal 10 relativ
zum Reinraum 9 ein Unterdruck erzeugt. Dieser Unterdruck
wird bei der hier gezeigten Ausführungsform
durch eine Axialverstellung des Kolbens 22 realisiert.
Dabei beginnt der Kolben 22 bei der in 5 gezeigten
Ausgangsstellung, die sich durch ein minimales Volumen im Schmutzraum 25 und
ein maximales Volumen im Vorratsraum 26 auszeichnet. Durch
die Axialverstellung des Kolbens 22 vergrößert sich
das Volumen im Schmutzraum 25, wodurch darin der Druck
abfällt.
Das in seine erste Schaltstellung verstellte Schaltventil 35 führt dazu, dass
diese Druckdifferenz auf den Schmutzkanal 10 übertragen
wird. Dementsprechend wird über
die Saugöffnungen 12 Schmutz
rohseitig von den Oberflächen
der Zylinder 14, 15 abgesaugt. Gleichzeitig strömt dabei
reinseitiger Brennstoff entgegen der Filtrierrichtung, also von
der Reinseite zur Rohseite nach, wodurch die gewünschte Rückspülung realisiert wird. Die rückgespülten Verunreinigungen
werden dabei über
den Schmutzkanal 10 in den Schmutzraum 25 angesaugt.
Die Hubverstellung des Kolbens 22 verkleinert gleichzeitig
das Volumen des Vorratsraums 26, wodurch darin enthaltener
gefilterter Brennstoff über
den Verbindungskanal 24 in den Reinraum 9 gelangt.
Hierdurch kann ein Druckabfall im Reinraum 9, der an sich
mit der Rückspülung einhergeht,
vollständig
oder zumindest teilweise kompensiert werden. Insbesondere kann der
Filtrierbetrieb ununterbrochen fortgesetzt werden. Nach Beendigung
des Rückspülvorgangs,
zum Beispiel nach einer vollständigen
Umdrehung des Filterkörpers 6, wird
das Schaltventils 35 in die zweite Schaltstellung überführt. Der
Kolben 22 wird dann wieder in die in 5 gezeigte
Ausgangsstellung zurückgefahren. Die
Rückverstellung
erfolgt vergleichsweise langsam, so dass es zu keinem nennenswerten
Druckabfall auf der Reinseite kommt, auch wenn der sich dabei vergrößernde Vorratsraum 26 mit
gereinigtem Brennstoff aus dem Reinraum 9 allmählich befüllt wird.
Gleichzeitig wird durch die Rückstellung
des Kolbens 22 das im Schmutzraum 25 gesammelte Schmutzvolumen
ausgetrieben. Durch die zweite Schaltstellung des Schaltventils 35 werden
dabei die Verunreinigungen durch den dritten Anschluss 39 in Richtung
Schmutzreservoir ausgepresst.
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Durch
die Integration des Gehäuses 5 bzw. des
Korpus 27 in einen Heizkreis können sowohl die Ausgleichseinrichtung 4 als
auch die Filtereinrichtung 2 ausreichend beheizt werden,
um auch bei zähen Brennstoffen
und insbesondere auch bei zähen
aus dem Brennstoff herausgefilterten Verunreinigungen, wie zum Beispiel
Teer, eine hinreichende Temperatur sicherzustellen, die es ermöglicht,
das Filtergerät 1 ordnungsgemäß zu betreiben
und insbesondere auch zähe
Verunreinigungen auszutreiben.