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Die Erfindung betrifft eine selbstreinigende Filteranordnung mit einem Filterelement zur Beaufschlagung mit einem axialen Anflussstrom. Ferner betrifft die Erfindung eine Wälzlageranordnung mit einer derartigen selbstreinigenden Filteranordnung sowie ein Verfahren zur Selbstreinigung einer Filteranordnung, wobei ein Filterelement mit einem axialen Anflussstrom beaufschlagt wird.
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Diverse Wälzlager, die mit einem Prozessmedium geflutet sind oder gar mediengeschmiert betrieben werden, versorgen sich mit einem Strom des Mediums derart, dass eine Filterung des Stroms, beispielweise beim Eintritt in den Innenraum des Wälzlagers, stattfinden kann. Aus dem axialen Anflussstrom kann über ein Filterelement gefiltertes Medium gewonnen werden, welches von schädlichen Partikeln befreit ist.
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Aus
EP 0 600 559 A1 ist ein Kugellager bekannt, welches einen Dichtring mit Filterelement aufweist, wobei durch eine radial in einem Dichtkontakt schleifende Lippe eine Sogwirkung generiert, sodass durch das Filterelement ein außenseitiger Anflussstrom gefiltert werden kann und in den Wälzraum geleitet wird.
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Aus
WO 2010/130247 A1 ist eine Lageranordnung mit Filtereinrichtung bekannt, die von dem Medium Wasser durchströmt ist. Die Lageranordnung ist beispielsweise zur Lagerung einer Rotorwelle vorgesehen, die zur Übertragung mechanischer Energie eines Rotors in einen Generator vorgesehen sein kann. Die Wälzlageranordnungen der Welle werden axial angeströmt, wobei ein durch eine Schutzkappe geschützter Feinfilter zur Filterung des Anflussstroms eingesetzt wird.
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Aus
WO 2011/006471 A1 ist ebenfalls eine Lageranordnung für ein mediengeschmiertes Lager bekannt. Das mediengeschmierte Lager funktioniert auf der Basis eines Rotationsabscheiders, der seine Filterwirkung im Rotationsbetrieb entfaltet. Der Rotationsabscheider ist einstromseitig vorgeschaltet und entfernt Partikel aus dem Medium. Bei Rotationsabscheidern wird der Effekt der Zentrifugalkraft dazu eingesetzt, die Masse aufweisenden Schmutzpartikel radial nach außen zu befördern und damit eine Filterwirkung zu erzielen. Jedoch tritt die Filterwirkung lediglich bei Wälzlagerbetrieb ein.
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Aus
WO 2011/006471 A1 ist eine Lageranordnung mit einem mediengeschmierten Lager bekannt, bei dem ein Förderelement dazu vorgesehen ist, einem axialen Anströmstrom derart umzulenken, dass ein feststehender Filter von einem Teil des Anströmstroms durchsetzt wird und weiterer Teil anderweitig abgeleitet wird. Der gefilterte Strom wird über eine Leitung zum Wellenlager transportiert.
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Grundsätzlich besteht das Problem, dass einerseits Feinfilter sowohl bei drehender als auch nicht drehender Wälzlagerung den Innenraum optimal vor Partikeln schützen, aber nicht die vorteilhaft niedrigen Reibungswerte von Rotationsabscheidern aufweisen. Letztere hingegen, haben das Problem bei Stillstand, insbesondere beim Wellenstillstand, kaum oder gar keine Filterwirkung an den Tag zu legen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filteranordnung zu schaffen, die bei mediengefluteten oder sogar mediengeschmierten Wälzlageranordnungen dazu einsetzbar ist, den Innenraum der Wälzlageranordnung vor Schmutzpartikeln zu bewahren, wobei die Nachteile der Stand der Technik vorteilhafterweise gemindert oder sogar eliminiert werden.
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Bei einer Filteranordnung der eingangs genannten Art wird dies dadurch gelöst, dass es sich bei der Filteranordnung um eine selbstreinigende Filteranordnung handelt, wobei die selbstreinigende Filteranordnung dazu vorgesehen ist, aus einem ersten Teil des Anflussstroms einen gefilterten Strom zu generieren und einen zweiten Teil des Anflussstroms mittels eines radialen Freiraums abzuleiten, wobei der zweite Teil des Anflussstroms mit von einer Oberfläche des rotierenden Filterelements aufgenommenen Partikeln befrachtet ist und einen Spülstrom ausbildet. Die selbstreinigende Wirkung der Filteranordnung wird durch die Rotation des Filterelementes in Kombination mit dem Spülstrom verursacht. Der Spülstrom wird aus dem zweiten Teil des Anflussstroms gebildet, wobei während des Spülvorganges der zweite Teil des Anflussstroms von einer Oberfläche des rotierenden Filterelementes Partikel aufnimmt und sich so mit den genannten Partikeln befrachtet. Dabei weist das rotierbare Filterelement zwei Funktionen auf, nämlich eine Rotationsabscheidung während des Rotationsbetriebes als auch eine Partikelfilterung, wie sie einem Feinfilter oder einem porösen Filter zu Eigen ist. Das Filterelement ist somit dazu vorgesehen, Partikel ab einer bestimmten Größe nicht in den Innenraum einer Wälzlageranordnung oder einem anderen Innenraum, vordringen zu lassen. Dies impliziert, dass größere Partikel auf der Oberfläche des Filterelements angelagert werden und mit der Zeit die Filterwirkung des Filterelements reduzieren. Jedoch bewirkt ein gelegentlicher Betrieb der Wälzlageranordnung, dass das Filterelement rotiert wird und ein zweiter Teil des Anflussstroms über die auf der Oberfläche abgesetzten Partikel hinwegstreicht und diese vom Filterelement entfernt. Somit hat der Betrieb der Wälzlageranordnung einen reinigenden Effekt auf die Oberfläche des Filterelements, der die Filterfunktion auf Dauer erhält.
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Aus dem ersten Teil des Anflussstroms wird ein gefilterter Strom generiert, der durch das als Feinfilter ausgebildete Filterelement hindurchsickert. Der zweite Teil des Anflussstroms weist die Funktion eines Spülstroms auf und wird mittels eines radialen Freiraumes abgeleitet. Damit werden die Schmutzpartikel in einen Bereich transportiert, wo sie nicht schaden können.
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Das Filterelement ist beispielsweise dadurch rotierbar, indem es an einer Welle oder an einer Nabe drehfest befestigt ist. Dabei kann das Filterelement beispielsweise in einen Dichtring integriert sein oder selbst als Ring ausgeführt und auf einer Welle aufgepresst sein. Wichtig ist, dass das rotierbare Filterelement mit dem axialen Anflussstrom beaufschlagt ist, der in die genannten beiden Teile aufgeteilt wird. Dabei kann das Filterelement zusätzlich eine Separationsfunktion übernehmen, die den axialen Anflussstrom in den ersten Teil und den zweiten Teil des Anflussstroms teilt.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bildet die Oberfläche des rotierenden Filterelements zur Flussrichtung des axialen Anflussstroms einen Winkel aus. Dieser Winkel ist größer als 0° und kleiner als 90°. In besonderen Anordnungen können auch Winkel zwischen 90° und 180° realisiert werden. Über die Festlegung des Winkels wird ein Trennungsverhältnis festgelegt, welches das Verhältnis des ersten Teiles des Anflussstroms zum zweiten Teil des Anflussstroms im Hinblick auf dessen Volumen festlegt. Ferner kann der Winkel in Form einer Schräge umgesetzt sein, die sich zudem auf die Wirkung des Spülstroms auf der Oberfläche des Filterelements positiv auswirkt.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bildet das rotierende Filterelement einen Dichtungsring aus oder ist in einen Dichtungsring integriert. Der Dichtungsring kann oder Teile des Dichtungsringes können zur Halterung des Filterelements oder mehrerer Filterelemente vorgesehen sein, sodass der Durchfluss auf das notwendige Maß reduziert ist. Bildet das Filterelement einen Dichtungsring komplett aus, so lässt sich der Dichtungsring besonders einfach herstellen, wobei die zu filternde Partikelgröße in beiden Fällen gemäß den Anforderungen für das mediengeschmierte oder zumindest mediengeflutete Wälzlager zu wählen ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Filterelement mittels Haltespeichen in einem Filterträger gehaltert. Das Material des Filterelements kann hierbei auch ein poröses Material sein, womit bessere Filterfunktionen erzielt werden können und Stabilitätsprobleme durch den Halter des Filterelements gelöst werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Filterelement mittels Haltespeichen in einem Filterträger gehaltert ist, zumal einerseits die Stabilität gewährleistet ist, aber auch das Filterelement großflächig zur Filterung herangezogen werden kann. Vorteilhafterweise ist der Filterträger ringförmig ausgeführt, sodass dieser auf einer Welle oder einer Nabe leicht anzubringen ist. Es ist weiter vorteilhaft, wenn das Filterelement in die Haltespeichen eingeschnappt werden kann, sodass eine leichte Herstellung gewährleistet ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der radiale Freiraum teilweise oder ganz von einem feststehenden Gehäuse ausgebildet. Der radiale Freiraum stellt sicher, dass der zweite Teil des Anflussstroms, der den Spülstrom ausbildet, radial nach außen abgeleitet werden kann ohne die positiven Filtereigenschaften der Filteranordnung negativ zu tangieren, sondern lediglich als Spülstrom zu fungieren. Dabei wird der Spülstrom in die Lagerumgebung abgegeben, sodass sich darin angereicherte Schmutzpartikel wieder mit dem Medium vermischen können. Damit ist gewährleistet, dass der axiale Anflussstrom auch bei längerem Wälzlagerbetrieb nicht unnötigerweise mit einer größeren Anzahl von Schmutzpartikeln angereichert wird, die bereits vom Filterelement beziehungsweise von der Oberfläche des Filterelements abgetragen worden sind. Dadurch, dass es sich bei dem Freiraum um einen radialen Freiraum handelt, wirkt der reinigende Effekt der Fliehkraft besonders vorteilhaft, zumal der Spülstrom auf seinem Weg nach außen nicht behindert wird.
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Der zweite Teil des Anflussstroms ist, nachdem die Schmutzpartikel von der Oberfläche des Filterelementes aufgenommen haben, identisch mit dem Spülstrom.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein durch das rotierende Filterelement vor Partikeln geschützter Innenraum mittels einer Fliehkraft öffnenden Dichtlippe abgedichtet. Damit ergibt sich ein besonderer Filtereffekt, der es erlaubt, zum einen Schmutzpartikel wirksam herauszufiltern, aber auch die Reibung zu reduzieren sowie einen gefilterten Strom vorteilhaft zur Verfügung zu stellen. Findet keine Rotation statt, so bildet die Fliehkraft öffnende Dichtlippe eine statische Dichtlippe aus, die aufgrund der fehlenden Bewegung besonders dicht sein kann. Dabei kann es sich sowohl um eine axiale als auch um eine radiale Dichtlippe handeln. Sobald eine Rotation eintritt, öffnet die Dichtlippe in Abhängigkeit von der applizierten Fliehkraft. Diese Öffnung ist nicht schädlich, zumal die Rotationsabscheidefunktion des rotierenden Filterelementes bereits eingetreten ist und den durch die Dichtlippe geöffneten Bereich durch die Rotation vor Schmutzpartikeleintrag schützt.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Dichtlippe im Filterträger gehaltert. Damit bilden die Dichtlippe und der Filterträger Bestandteile eines Dichtringes, welcher als solcher vorteilhaft eingesetzt, beziehungsweise installiert werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bilden das Gehäuse und der Filterträger eine Kassettendichtung aus. Dabei bilden das Gehäuse und der Filterträger im Wesentlichen axiale Seitenflächen und zylindrische Außen- und Innenflächen aus, die insgesamt eine Ringform ausbilden. Dies erlaubt eine vorteilhafte Speicherung und Stapelung von Kassettendichtungen sowie eine vereinfachte Installation, bei der die Kassettendichtung als Ganzes auf eine Welle beziehungsweise in ein Gehäuse eingesetzt, beispielsweise eingepresst wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform einer Wälzlageranordnung weist deren Innenraum wenigstens eine Wälzlagerung auf, wobei der Innenraum mit einem Medium einer Wälzlagerumgebung geflutet ist und der Innenraum von Partikeln in der Wälzlagerumgebung mittels einer erfindungsgemäßen selbstreinigenden Filteranordnung geschützt ist. Dabei kann der Innenraum eine Wälzlagerung mit einem oder mehreren Wälzlagern aufweisen, womit insbesondere Wellen vorteilhaft in einem Medium, wie zum Beispiel Wasser oder Öl, betrieben werden können. Auch der Innenraum kann neben der Wälzlagerung andere Bestandteile aufweisen, die beispielsweise zur Speicherung von gefiltertem Medium oder für andere Funktionen vorgesehen sein können.
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Die Wälzlageranordnung ist beispielsweise für Generatoren von Meeresströmungskraftwerken und anderen marinen Anwendungen einsetzbar, wie zum Beispiel für Querstrahlruder oder Seilscheiben. Die Wälzlageranordnung kann auch in Pumpen, wie zum Beispiel in einer Kreiselpumpe oder einer Wasserpumpe, eingesetzt werden. Auch im Getriebebereich ist eine Anwendung der erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung denkbar.
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Vorteilhafterweise ist das Filterelement aus Keramik, einem Polymer oder einem Metall hergestellt. Bei einem keramischen Filterelement sind sehr kleine Porengrößen erreichbar, bei Filterelementen aus Polymer wird in der Regel ein vorteilhafter Kosteneffekt erzielt und bei metallischen Filtern steht die Stabilität im Vordergrund. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Selbstreinigung einer Filteranordnung ist vorteilhaft einsetzbar, wobei das rotierende Filterelement mit einem axialen Anflussstrom beaufschlagt wird und aus einem ersten Teil des Anflussstroms ein gefilterter Strom generiert wird und ein zweiter Teil des Anflussstroms mittels eines radialen Freiraumes abgeleitet wird, wobei der zweite Teil des Anflussstroms mit von einer Oberfläche des rotierenden Filterelements aufgenommenen Partikeln befrachtet ist und einen Spülstrom ausbildet. Somit wird verhindert, dass das Filterelement mit zunehmendem Schmutzpartikeleintrag seine Filtereigenschaft als Feinfilter oder Sickerfilter nach und nach einbüßt. Mit jeder rotativen Bewegung der Filteranordnung beziehungsweise der Wälzlageranordnung wird aus dem zweiten Teil des Anflussstroms ein Spülstrom generiert, der die Oberfläche des Filterelementes säubert.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungen und Weiterbildungen der Erfindung werden in der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen angegeben. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele weiter beschrieben und erläutert. Gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren bezeichnen gleiche Bauteile oder Elemente. Es zeigen:
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1 eine Filteranordnung mit einem rotierenden, als poröser Filter ausgeführtes Filterelement, das optional mit einer Dichtlippe ausgestattet werden kann,
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2 ein Doppelpumpensystem, basierend auf einem rotierenden porösen Filterelement,
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3 eine Kassettendichtung mit einem Dichtungsring mit Fliehkraft öffnender Dichtlippe,
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4 die Kassettendichtung aus 3 an einer Umfangsstelle mit Ableitungsöffnung,
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5 verdeutlicht die Generierung eines Spülstroms bei einer scheibenförmigen Oberfläche, und
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6 eine schematische Verdeutlichung der Generierung eines Spülstroms bei einer konischen Oberfläche des Filterelements.
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1 zeigt eine Filteranordnung einer Welle 11 mit einem als Dichtring ausgebildeten Filterelement 3, welches eine Ringform aufweist und auf die Welle 11 aufgepresst ist.
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Optional weist das Filterelement 3 eine Radiallippe auf, die in einem schleifenden Dichtkontakt mit dem feststehenden Gehäuse 2 steht und den Innenraum 43, in welchem ein Wälzlager 1 angeordnet ist, gegenüber der Wälzlagerumgebung 44 gegen Schmutzpartikel 6 abdichtet.
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Am rotierenden Filterelement 3 separiert sich der axiale Anflussstrom 9 in einen radialen Spülstrom 41 (zweiter Teil des Anflussstroms 9) und einen gefilterten Strom 10 (erster Teil des Anflussstroms 9). Der gefilterte Strom 10 ist vorhanden, sobald der Anflussstrom 9 auf die Oberfläche des Filterelements 3 trifft.
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Der Spülstrom 41 wird durch einen Auslass 5 geleitet, der den radialen Freiraum gemäß der Erfindung ausbildet. Wichtig dabei ist, dass die Rotation des Filterelementes 3 in der Richtung des Spülstroms 41 eine radiale Fliehkraftwirkung entfalten kann, sodass der Spülstrom 41 von der Oberfläche 46 Schmutzpartikel abtragen kann.
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Die Durchsatzmenge des gefilterten Stroms 10 ist über die axiale Breite des Filterelementes 3 regulierbar. Entsprechend ist auch die Partikelgröße eines Partikels, das vom Filterelement 3 noch zurückgehalten wird, ebenfalls wählbar.
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2 zeigt eine selbstreinigende Filteranordnung in einer Doppelpumpenanordnung. Das rotierende Filterelement 3 sitzt auf der rotierenden Welle 11, wobei durch die Beaufschlagung durch den Anflussstrom 9 ein gefilterter Strom 10 generiert wird, der durch die Feinfilterwirkung des Filterelementes 3 entsteht. Zwischen dem Filterelement 3 und dem vor Schmutzpartikeleintrag zu schützenden Wälzlager 1 ist ein Stromführungselement 15 angeordnet, welches den gefilterten Strom 10 in unterschiedliche Richtungen ablenkt. Der radial innen liegende, passierende Teil 14 des Stromführungselementes 15 wirkt sich nicht auf die axiale Stromrichtung des gefilterten Stroms 10 aus, womit radial innen der gefilterte Strom 10 zum Wälzlager 1 im Innenraum 43 vordringen kann. Radial außen jedoch weist das Stromführungselement 15 einen deflektierenden Teil 8 auf, der den gefilterten Strom 10 teilweise als gefilterten Spülstrom 7 in Richtung Spalt 16 umlenkt. Der deflektierende Teil 8 ist beispielsweise mit Lamellen oder gewölbten Oberflächen versehen, die in der Lage sind, den gefilterten Strom 10 teilweise umzulenken. Im radial innen liegenden Teil 14 ist eine Anordnung von in Umfangsrichtung weit beabstandeten Speichen erforderlich, um den deflektierenden Teil 8 in Position zu halten.
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Nunmehr ist zwischen dem Filterelement 3 und dem Gehäuse 2 (vergleiche 1) keine schleifende Dichtlippe erforderlich, zumal ein Spülstrom 7, der ein gefilterter Spülstrom 7 ist, dafür sorgt, dass zumindest beim Betrieb der Welle 11 Schmutzpartikel 6 nicht in den Innenraum 43 aus der Wälzlagerumgebung 44 eindringen können.
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3 zeigt eine Kassettendichtung, bestehend aus einem Dichtungsring 45 und einem Gehäuse 20. Die Kassettendichtung ist in Verbindung mit Wellen oder Naben einsetzbar, wobei sie eine selbstreinigende Dichtungsanordnung aufweist.
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Der mit einem Anflussstrom zu beaufschlagende Einlass 21 mündet in einen Radialspalt, der durch das ringförmige Filterelement 27 und die Axialbegrenzung 28 des Gehäuses 20 im Wesentlichen axial begrenzt wird. Aus dem Anflussstrom bildet sich der gefilterte Strom 10, der durch das Filterelement 27 hindurch und an den Haltespeichen 18 vorbeitritt. Der gefilterte Strom 10 gelangt so durch die Filterung aus der Wälzlagerumgebung 44 in den Innenraum 43. Zum anderen bildet sich der Spülstrom 41 aus, der in Radialrichtung durch die Rotationswirkung des rotierenden Filterträgers 22 beschleunigt in Radialrichtung weiterströmt. Letztlich verlässt der Spülstrom 41 die Kassettendichtung durch eine der Ableitungsöffnungen 42 des Gehäuses 20.
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Im Stillstand liegt die Fliehkraft öffnende Dichtlippe 32 an einer konischen Innenfläche 48 des Gehäuses 20 an. Damit bildet die Fliehkraft öffnende Dichtlippe 32 eine statisch dichtende Dichtlippe 32 aus. Damit wird ein Partikelstrom in Eintrittsrichtung 31 vorteilhaft verhindert. Im rotativen Betrieb hebt die Fliehkraft öffnende Dichtlippe 32 ab und überlässt die Dichtungsfunktion dem Rotationsabscheider, der im Wesentlichen aus dem Dichtungsring 45 gebildet ist.
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Der Spülstrom 41 wird zunächst radial abgeleitet, kann aber gegebenenfalls in Umfangsrichtung weitergeleitet werden, bis dieser auf eine Ableitungsöffnung 42 trifft und aus der Kassettendichtung radial austreten kann.
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Sowohl das Filterelement 27 als auch die Dichtlippe 32 sind in einer Aufnahme 24 beziehungsweise einer Aufnahme 23 im Filterträger 22 gehaltert.
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Vorteilhafterweise kann die Fliehkraft öffnende Dichtlippe 32 sowohl als axiale Dichtlippe oder als radiale Dichtlippe ausgebildet werden. Der Filterträger 22 ist aus zwei im Wesentlichen ringförmigen Teilen, wobei das radial außen liegende der Außenring 19 ist, der über die Haltespeichen 18 mit dem radial innen liegenden Ring verbunden ist, um eine optimale Aufnahme 24 für das Filterelement 27 auszubilden.
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Der radiale Überhang 49 ist am Außenring 19 ausgebildet und überragt das Filterelement 27 in axialer Richtung, sodass die vorteilhafte Schleuderwirkung in Radialrichtung noch verstärkt wird.
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4 zeigt einen weiteren radialen Schnitt durch die Kassettendichtung der 3.
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Die Dichtlippe 32 kann auch in der Position 33 angeordnet sein, nämlich dann, wenn der Filterträger 22 rotiert und sich die Dichtlippe 32 zunehmend radial ausrichtet, bis sie in die Position 33 gelangt. Bei der Dichtlippe 32 handelt es sich um eine Dichtlippe 32, die sowohl axial als auch radial an der konischen Innenfläche 48 der Axialbegrenzung 29 des Gehäuses 20 anliegt.
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Die Dichtlippe 32 ist am Elastomer 25 ausgebildet, wobei das Elastomer 25 in der Aufnahme 23 gehaltert ist. Damit erleichtert sich die Installation des als Trägerring ausgeführten Filterträgers 22, der hier auch als Dichtungsring ausgebildet ist.
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Gegebenenfalls ist es vorteilhaft, das Gehäuse 20 mehrteilig auszubilden, zumal damit die Installation des Filterträgers 22 im Gehäuse 20 ermöglicht wird. Beispielsweise wäre es sinnvoll, wenn die Axialbegrenzung 29 als separates Bauteil ausgeführt werden könnte und nach der Positionierung des als Trägerring ausgeführten Filterträgers 22 im Gehäuse 20 an das Gehäuse 20 angesetzt wird und der Dichtkontakt zwischen der Dichtlippe 32 und der konischen Innenfläche 48 hergestellt wird. Alternativ ist eine Installation in umgekehrter Reihenfolge möglich.
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5 zeigt schematisch, dass ein axialer Versatz des Filterelements 26 in Bezug zum Gehäuse 35 zu einer vorteiligen Ausbildung des Spülstroms 41 verhilft und den Spalt 40 in besonderer Weise schützt. Die Oberfläche 47 des Filterelements 26 ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet, womit mehr Wert auf die Filterwirkung des Filterelements 26 gelegt wird.
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6 zeigt ein konisches Filterelement 34, welches auf der Welle 11 drehfest befestigt ist und eine konische Oberfläche 39 aufweist. Das Wälzlager 37 ist im Innenraum 43 angeordnet und über einen teils radial, teils axial verlaufenden Spalt 38 mit der Wälzlagerumgebung 44 verbunden. Durch die konische Oberfläche 39 wirkt sich der Spülstrom 41 besonders vorteilhaft auf die Oberfläche 39 aus, indem nämlich ein verstärkter Säuberungseffekt eintritt und Schmutzpartikel vorteilhaft radial nach außen in einen Freiraum abgelenkt werden können. Die Oberfläche 39 bildet einen Winkel zur Welle 11 von 45° aus, womit Prall- und Filterwirkung etwa gleich gewichtet werden. Dabei kann die Filteranordnung noch weitere Elemente zwischen dem Wälzlager 37 und dem Filterelement 34, welches beispielsweise als Metall-, Polymer- oder Keramikfilter ausgebildet sein kann, aufweisen.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine selbstreinigende Filteranordnung mit einem rotierbaren Filterelement 3, 26, 27, 34 zur Beaufschlagung mit einem axialen Anflussstrom 9, wobei die selbstreinigende Filteranordnung dazu vorgesehen ist, aus einem ersten Teil des Anflussstroms 9 einen gefilterten Strom 10 zu generieren und einen zweiten Teil des Anflussstroms 9 mittels eines radialen Freiraumes 5, 42 abzuleiten, wobei der zweite Teil des Anflussstroms 9 mit von der Oberfläche 39, 46, 47 des rotierenden Filterelements 3, 26, 27, 34 aufgenommenen Partikeln 6 befrachtet ist und einen Spülstrom 41 ausbildet. Damit wird erreicht, dass sich die Wirkung eines Feinfilters und eines Rotationsabscheiders ideal kombinieren lassen, sodass ein Innenraum 43 vorteilhaft von einer Wälzlagerumgebung 44 beziehungsweise den darin vorkommenden Partikeln 6, geschützt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wälzlager
- 2
- feststehendes Gehäuse
- 3
- rotierbares Filterelement
- 4
- schleifende Dichtlippe
- 5
- Auslass
- 6
- Schmutzpartikel
- 7
- gefilterter Spülstrom
- 8
- deflektierender Teil
- 9
- Anflussstrom
- 10
- gefilterter Strom
- 11
- Welle
- 12
- Drehachse
- 13
- Drehrichtung
- 14
- passierender Teil
- 15
- Stromführungselement
- 16
- Spalt
- 17
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- 18
- Haltespeiche
- 19
- Außenring
- 20
- Gehäuse
- 21
- Einlass
- 22
- rotierbarer Filterträger
- 23
- Aufnahme
- 24
- Aufnahme
- 25
- ringförmiges Elastomer
- 26
- Filterelement
- 27
- Filterelement
- 28
- Axialbegrenzung
- 29
- Axialbegrenzung
- 30
- zylindrisches Verbindungsstück
- 31
- Eintrittsrichtung
- 32
- Fliehkraft öffnende Dichtlippe
- 33
- Öffnungsposition der Fliehkraft öffnenden Dichtlippe
- 34
- Filterelement
- 35
- Gehäuse
- 36
- Gehäuse
- 37
- Wälzlager
- 38
- Spalt
- 39
- Oberfläche
- 40
- Spalt
- 41
- Spülstrom
- 42
- Ableitungsöffnung
- 43
- Innenraum
- 44
- Wälzlagerumgebung
- 45
- Dichtungsring
- 46
- Oberfläche
- 47
- Oberfläche
- 48
- konische Innenfläche
- 49
- Überhang
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0600559 A1 [0003]
- WO 2010/130247 A1 [0004]
- WO 2011/006471 A1 [0005, 0006]
