DE1080977B

DE1080977B - Filter mit Rueckspieleinrichtung fuer Fluessigkeiten oder Gase

Info

Publication number: DE1080977B
Application number: DEM35513A
Authority: DE
Inventors: Jacques Muller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-10-06
Filing date: 1957-10-04
Publication date: 1960-05-05
Also published as: GB831235A; US2902158A; FR1159005A

Description

DEUTSCHES

Man kennt zahlreiche Flüssigkeiten oder Gase, die Verunreinigungen enthalten, welche vor dem Gebrauch mittels Filter entfernt werden müssen. Andererseits sind bestimmte Flüssigkeiten, wie Kohlenwasserstoffe, aus Komponenten verschiedener oder variabler Viskosität zusammengesetzt, so daß die Reinigung bei einer ganz bestimmten Temperatur stattfinden muß, nicht nur, um eine Verstopfung der Filterelemente zu verhindern, sondern auch um die Homogenität des Filtrats aufrechtzuerhalten.

Es ist ein Flüssigkeitsfilter mit manueller Rückspülung bekannt, das eine Kolbenpumpe enthält, dessen Kolben in dem Filterelement angeordnet ist, bzw. der Durchfluß der zu filternden Flüssigkeit erfolgt durch den Pumpenzylinder. Der Pumpenkolben muß sich hierbei immer bei nicht eingeschalteter Rückspülung in ausgezogener Stellung befinden. Dies ist anordnungsmäßig ungünstig, und bei Verwendung von mehreren Filterelementen in einem Filtergehäuse sind entsprechend viele Kolbenpumpen erforderlich, was einen sehr hohen Aufwand bedeutet.

Andererseits ist ein Filter für Flüssigkeiten oder Gase mit manueller oder automatischer Rückspülung bekanntgeworden, wobei die Rückspülung über eine mit Filtrat aufladbare Pumpe erfolgt und das Filtrat im Deckel gespeichert wird. Wenn bei dieser Einrichtung infolge Verstopfung der Filterelemente der Druck auf die Pumpenmembran fällt, so soll diese sich entspannende Pumpenmembran das Filtrat durch die Filterkerzen drücken und dadurch eine Rückspülung bewerkstelligen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß dieser automatische Rückspielvorgang niemals rechtzeitig genug einsetzt, dadurch Betriebsunterbrechungen entstehen und der Rückspülvorgang selbst in den meisten Fällen nur unvollkommen ist. Die Druckdifferenz auf beiden Seiten der Filterelemente ist verhältnismäßig gering, so daß keiner oder nur ein minimaler Flüssigkeitsdurchtritt durch die Filterelemente stattfindet und somit nur eine sehr geringe Stundenleistung erreicht werden kann.

Im Gegensatz zu den bekannten Filtern dieser Art wird erfindungsgemäß die Pumpe als Kolbenpumpe ausgebildet und im Deckel des Filtergehäuses angeordnet, während der Kolbenraum mit dem Filtratraum verbunden wird. Durch diese neuartige Ausbildung kann die Rückspülung mit voller Wirkung im erforderlichen Augenblick eingeschaltet werden, und bei der weiter unten noch erwähnten automatischen Rückspülung kann diese ebenfalls augenblicklich in den vorgesehenen Zeitpunkten mit voller Wirkung in Tätigkeit treten. Die erforderliche Druckdifferenz wird durch die Anordnung der Kolbenpumpe gewährleistet, und die Stundenleistung wird durch die Rückspieleinrichtung nicht beeinträchtigt. ■ Filter mit Rückspieleinrichtung
für Flüssigkeiten oder Gase

Anmelder:

Jacques Muller,
La Garenne-Colombes, Seine (Frankreich.)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Gollung, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Kaiserstr. 16

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 6. Oktober 1956

Jacques Muller,

La Garenne-Colombes, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

Die Pumpe kann sich in weiterer Ausbildung der Erfindung an Stelle im Deckel auch wenigstens teilweise in dem die Kerzen und das unfiltrierte Medium enthaltenden Napf des Filtergehäuses befinden.

Im Falle der manuellen Rückspülung wird der Pumpenkolben durch eine Verriegelung gegen die Wirkung einer Feder in der eingeschobenen Stellung gehalten und nach Lösen der Verriegelung durch diese Feder in die mit Rückspülflüssigkeit aufgeladene Stellung bewegt.

Zum automatischen Einschalten der über die Pumpe erfolgenden Rückspülung ist am Filtereingang ein auf dem periodisch schwankenden Speisedruck ansprechender Schieber vorgesehen, der bei steigendem Speisedruck den das zu filtrierende Medium enthaltenden Raum mit der Filtereintrittsleitung und bei fallendem Speisedruck mit einem Abfluß für unfiltriertes Medium verbindet.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt ·

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Filterausführung gemäß Erfindung mit einer manuellen Rückspüleinrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Filter gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt, der senkrecht zu dem gemäß Fig. 1 gelegt ist,

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1, ~ .

0O9 50&/253

3 4

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch eine andere Aus- Längskanal 1§ setzt sich in einer Bohrung 18 der

führungsform mit einer manuellen Rückspülvor- Ringscheibe 5 fort. In den äußeren oberen Vorsprung

richtung, 14 ist ein ein Überdruckventil enthaltendes Rohr 19

Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI der eingeschraubt. In den seitlichen Vorsprung 15 ist ein

Fig. 5, ' 5 napfförmig'er Zapfen 20 eingeschraubt, auf dem dicht

Fig. 7 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht und schwenkbar ein Rohranschluß 21 gelagert ist, der

der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6, mit dem Zapfen durch Bohrungen in der Zapfenwand

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Filter mit abge- in Verbindung steht,

nommenem Deckel, An einem gegenüberliegenden Punkt trägt der

Fig. 9 einen Teilschnitt durch einen Filter ähnlich io Deckel einen äußeren, hohlen Vorsprung 22, der mit

demjenigen der Fig. S mit automatischer Rück- der Ringkammer 4 verbunden ist und in dem ebenfalls

spülung, ein napfförmiger Zapfen 23 eingeschraubt ist, auf

Fig. IQ einer} Querschnitt durch den Filter, ähnlich welchem dicht und gelenkig ein Rohranschluß 24 ge-

demjenigen der Fig. 6, ebenfalls mit automatischer lagert ist, der über Bohrungen in der Wand des Zap-

Rückspülung. 15 fens mit diesem verbunden ist.

In den Beispielen der Fig. 1 bis 4 besteht der In der exzentrischen Öffnung 25 der Scheibe 5 beFilter aus einem Napf 1, der dicht durch einen findet sich ein zylindrischer Pumpenkörper 26, der Deckel 2 abgeschlossen ist, dessen Boden nach innen sich fast bis auf den Boden des Napfes 1 erstreckt und durch eine zentrisch angeordnete, zylindrische Hülse 3 dessen unteres Ende durch einen Boden 27 abgeschlosverlängert ist. Der Deckel wird hierdurch in einen 20 sen ist, der einen Kanal 28 enthält, welcher an die Leizentrischen, zylindrischen Raum und in eine Ring- tung 29 angeschlossen ist, die längs dem Pumpenkammer 4, die den zylindrischen Raum umgibt, unter- körper entlangläuft und durch die Scheibe 5 in die teilt, wobei die Ringkammer konzentrisch zu der Kammer 4 des Deckels mündet. Der Pumpenkörper anderen liegt. Die Ringkammer ist durch eine Ring- ist über die Scheibe § verlängert und stützt sich dicht scheibe 5 dicht abgeschlossen, die an der Unterseite 25 gegen eine ebene Fläche im Deckelbogen ab, an der Hülse 3 durch Schrauben befestigt ist und gegen welcher Stelle dieser mit einem äußeren Vorsprung 3Q den äußeren Rand des Deckels 2 gepreßt wird. Die versehen ist, cjer eine Bohrung enthält, die konzen-Ringkammer 4 ist hierdurch dicht von der durch den trisch zur Pumpenachse liegt. In dieser Bohrung ist Napf 1 gebildeten Kammer getrennt. eine mit dem Pumpenkolben 32 verbundene Stange 31

In der Ringscheibe 5 befinden sich kreisförmige 30 geführt, die an ihrem freien Ende einen Betätigungs-Öffnungen 6, die mit gleichen Abständen voneinander knopf 33 aufweist. Zwischen dem Boden 27 des zentrisch um die Filterachse angeordnet sind; in Pumpenzylinders und dem Kolben 32 ist eine Feder diesen Öffnungen sind eingesetzt oder durch beson- 34 eingeschaltet, die den Kolben in Aufwärtsrichtung dere Mittel befestigt die Filterkerzen 7, die in diesem belastet. In der Ruhestellung, d. h. in der unteren Stel-FaIl aus einzelnen, aufeinanderliegenden, beidseitig 35 lung des Kolbens 32, ist die Feder 34 gespannt, und mit Rillen versehenen Filterscheiben bestehen. Diese der Knopf 33 ruht auf dem Vorsprung 30 und ist Filterkerzen hängen in der durch den Napf 1 gebil- durch einen schwenkbaren Bügel 35 verriegelt. Um deten Kammer, wenn der Filter senkrecht angeordnet den Knopf 33 freizugeben, wird der Bügel 35 seitlich und an den Deckel 2 befestigt ist. umgelegt, und die gespannte Feder 34 stößt den

In der zentrischen Kammer des Deckels 2 ist von 40 Kolben 32 nach oben.

außen eine Hülse 8 eingeschraubt, durch welche elek- D.ie Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung trische oder sonstige Heizelemente 8 hindurchgehen, verläuft folgendermaßen: In der Ruhestellung der die haarnad.e!förmig gebogen sind und sich bis in den Pumpe, wie sie in Fig· 3 dargestellt ist, tritt die zu Raum jles Napfes 1 durch die Mittelöffnung der Ring- filtrierende Flüssigkeit durch den Rohranschluß 21 scheibe 5 hindurch erstrecken und die mjt Wärme- 45 ein, strömt durch den Zapfen 20, die Kanäle 17, 16 austauschflächen versehen sein können. An der Innen- und durch die öffnung 18 in den Napf 1 (Fig. 1), seite der Hülse β ist ein axialer Bolzen IQ einge- durchdringt die Filterelemente 7 gemäß Fig. 3 von schraubt, der sich bis in eine zentrale Bohrung im außen nach innen, wodurch die Verunreinigungen auf Bqden des STapfes 1 erstreckt und der nach außen dem äußeren Umfang der Filterkerzeii zurückgehalten durch einen Gewindezapfen verlängert ist, auf welchen 50 werden. D.je gereinigte Flüssigkeit tritt in die Kameine Mutter 3.1 aufgeschraubt ist. Der mit der Mutter mer 4 des Deckels ein und strömt über den Vorsprung 11' versehene Bolzen 10 ist dazu bestimmt, den Napf 1 22., durch den Zapfen 23 und den Rphranschluß 24 mit dem Deckel 2 dicht zusaminenzuspannen. Die gemäß Fig· 1 nach der Gebrauchsstelle.
Fijterker.zen 7 und die Heizelemente 9 sind unter Wenn das Bedienungspersonal durch eine Verringe-Zwischenschaltung der Ringscheibe 5 und der Hülse 8 55 rung der Filterleistung oder durch eine andere Funkfest mit dem Recke} verbunden, und man hat zu diesen tionsstörung aufmerksam gemacht wird, nimmt es EJementen leicht Zugang, wenn man die Mutter \\ eine Rückspülung der Filterelemente derart vor, daß löst uncl den Napf 1 abnimmt. Der Deckel 2 ist mit es den Bügel 35 zur Freigabe des Knopfes 33 umlegt, einem einseitigen Flansch 12 versehen, um den Filter Die Feder 34 stößt dann den Kolben 32 mit der Stange an einem beliebigen Träger zu befestigen. 6o 31 und den Knopf nach. oben, so daß die Pumpe ge-

Der Deckel 2 trägt an seiner Innenseite einen Vor- reinigte Flüssigkeit aus der Kammer 4 des Deckels

sprung 13, der sich über die gesamte Deckeihöhe er- durch die Leitung 29 und den Kanal 28 im Boden 27

streckt und dessen Unterseite mit dem äußeren Deckel- des Zylinders ansaugt.

rand in gleicher Höhe liegt. Dieser nach innen ge- Zur Durchführung der Rückspülung wird der Knopf

richtete Vorsprung liegt im gleichen Bereich wie die 65 33 und damit der Kolben 32 gegen die Wirkung der

äußeren pjeckelvpfspfünge 14 und 15,. Der Vorsprung Feder 34 nach unten gestoßen. Hierdurch wird die an-

13 enthalt einen L^ngskanal 16, der sich von einem gesaugte Flüssigkeit in die Kammer 4 des Deckels

bis zum anderen Ende erstreckt und von dem ein zurückgedrückt und dabei der Druck derart erhöht,

Seitenkanal 17 ausgeht, der his in die Außenfläche daß die gereinigte Flüssigkeit, die sich in der Kam-

des seitlichen äußeren Vorsprunges 15 verläuft! Der 70 mer 4 und in den Filterkerzen befindet, die letzteren

im umgekehrten Sinn durchdringt und hierbei die Verunreinigungen, die am äußeren Umfang der Filterelemente anhaften, in bekannter Weise absprengt. Die nicht gereinigte Flüssigkeit erfüllt die Kammer des Napfes 1, und ein Teil davon, der durch die Pumpe zurückgedrückt wurde, muß nach außen entweichen. Wenn die Speisepumpe, die an dem Rohranschluß 21 angeschlossen ist, keinen Rückfluß erlaubt, sieht man, wie erwähnt, in dem Rohr 19 ein Überdruckventil vor, über welches die Flüssigkeit in einen Behälter gelangt, in welchem die Flüssigkeit von den von den Filterelementen abgesprengten Verunreinigungen befreit wird. Das Überdruckventil muß so eingestellt sein, daß es sich nur bei einem Druck öffnet, der höher ist als der der Speisepumpe und der durch die Betätigung des Knopfes 33 bzw. der Rückspülpumpe erhalten wird.

Die Wirkung des in den Fig. 5 bis 8 dargestellten Filters ist der des soeben beschriebenen ähnlich, der Unterschied besteht lediglich darin, daß der Pumpenkörper quer im Deckel angeordnet ist.

Bei diesem Beispiel ist der Pumpenkörper 36 in einem seitlichen Vorsprung 37 des Deckels 38 angeordnet, und er erstreckt sich horizontal in der Kammer 39 seitlich eines zentralen, massiven Vorsprunges 40. Der Pumpenkörper ist mit der Nabe einer Deckelscheibe 41 verschraubt, die an der Außenseite des Vorsprunges 37 durch Schrauben befestigt ist und deren Außenseite einen mit Außengewinde versehenen Ansatz enthält. In der Deckelscheibe ist eine zentrale Bohrung zur Führung der mit dem Pumpenkolben 44 verbundenen Stange 43 vorgesehen, während zwischen dem Boden des Pumpenzylinders und dem Kolben 44 eine Druckfeder 45 eingeschaltet ist. Im Bodenbereich des Pumpenzylinders ist dieser wenigstens über eine seitliche Öffnung 46 mit der Kammer 4 verbunden. Der Betätigungsknopf 47 der Pumpe ist am freien Ende der Kolbenstange 43 auf eine geeignete Weise befestigt, und er besitzt auf seiner Innenseite eine Sackbohrung mit Innengewinde, die auf den Ansatz 42 zur Verriegelung des Kolbens in seiner Ruhestellung gemäß Fig. 6 aufschraubbar ist.

In dem Vorsprung 40 befinden sich parallel zur Filterachse liegende Bohrungen zur Durchführung der Heizelemente 48.

An der Seite des Deckels 38, an der sich die Pumpe befindet, ist dieser mit einem hohlen Vorsprung 56 versehen, der mit der Kammer 39 in Verbindung steht und zur Ableitung der gereinigten Flüssigkeit nach der Gebrauchsstelle dient.

An der der Pumpe gegenüberliegenden Seite ist der Deckel mit einem nach innen und außen ragenden Vorsprung versehen, der einen Kanal 57, parallel zur Filterachse liegend, enthält und der mit der Kammer des Napfes 49 durch eine Öffnung 58 in der die Filterelemente tragenden Scheibe verbunden ist. Von dem Kanal 57 geht ein seitlicher Kanal 59 aus, der bis zur Außenfläche des Vorsprunges verläuft.

Die Wirkungsweise dieses Filters ist mit dem vorher beschriebenen der Fig. 1 bis 4 identisch bis auf den Unterschied, daß beim Betätigen der Rückspülpumpe der Knopf 47 abgeschraubt werden muß, um den Kolben freizugeben.

Um den Filter nach den Fig. 5 bis 8 automatisch rückzuspülen, wird er in der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Weise abgeändert, wobei für die gleichen Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind.

Die Pumpe unterscheidet sich von der bisher verwendeten lediglich dadurch, daß die Druckfeder 45 zwischen den Kolben und die Deckelscheibe 41 eingeschaltet ist. Es ist aus diesem Grund überflüssig, eine Verriegelung des Knopfes 47 vorzusehen, da er durch die Feder 45 auf die Deckelscheibe gezogen wird.

Auf der der Pumpe gegenüberliegenden Seite des Deckels ist der Längskanal 57 nach außen durch einen Stopfen 62 verschlossen, während der Seitenkanal 59 in einen Schieber mündet.

Der Steuerschieber besteht aus einem rohrförmigen

ίο Körper 63 mit einer Längsbohrung, dessen beide Enden mit Innengewinde versehen sind, um die Speisepumpe und einen Sammelbehälter zur Aufnahme der von den Filterelementen abgesprengten Verunreinigungen anzuschließen. Bei dem Beispiel der Fig. 9 ist das untere Rohrende 64 mit der in der Zeichnung nicht dargestellten Speisepumpe verbunden, während das obere Ende 65 an den in der Zeichnung nicht dargestellten Sammler angeschlossen ist.

;._.,_ Der Rohrkörper 63 ist seitlich mit einem Sockel

ao 66 versehen, der mit seiner ebenen Fläche an der Seitenfläche des Deckelvorsprunges befestigt ist, in den der Austrittskanal 59 mündet. In dem Sockel 66 befinden sich zwei Kanäle 67 und 68, die mit dem Kanal 59 verbunden sind und in die Bohrung des Körpers 63 an zwei im Abstand voneinander befindlichen Stellen münden. Die Bohrung in dem Körper 63 ist mit einer Schulter 69 mit zentraler Bohrung oberhalb der Kanäle 67, 68 versehen. Im Bereich der Einmündung des Kanals 68 befindet sich in der Bohrung ein Schieber 70, zwischen dem und der Schulter 69 eine Druckfeder 71 eingeschaltet ist, die den Schieber auf einen Stützring 72 in dem Körper 63 drückt. Die Länge des Schiebers wird so gewählt, daß die Einmündung des Kanals 67 gerade freigegeben wird, wenn der Schieber den Stützring 72 berührt.

Auf der Seite der Schulter 69, die dem Schieber 70 gegenüberliegt, enthält die Bohrung ein Ventil 73, das verschiebbar gelagert und zwischen dem und einer gelochten Stützplatte 74 eine Feder 75 eingeschaltet ist, die das Ventil auf seinem durch die Schulter gebildeten Sitz hält. Die Feder 71 ist so bemessen, daß sie den Drücken durch die Pumpenstöße der an dem Rohrende 64 angeschlossenen Speisepumpe nachgeben kann, während die Feder 75 dem Druck durch die Feder 45 α zum öffnen des Ventils 73 nachgeben kann. Die Wirkungsweise dieser Anordnung verläuft folgendermaßen: Jedesmal, wenn die Speisepumpe einen Druckimpuls liefert, wird der Schieber 70 entgegen der Wirkung der Feder 71 nach oben geschoben und hierbei die Einmündung des Kanals 68 freigegeben und zur gleichen Zeit die Einmündung des Kanals 67 abgedeckt. Die zu reinigende Flüssigkeit fließt demnach in die Kammer des Napfes 49, strömt durch die Filterelemente, um in die Kammer 39 des Deckels einzutreten, und verläßt schließlich den Filter durch den hohlen Vorsprung 56, um nach der Gebrauchsstelle zu gelangen. Der Druck wirkt sich aber gleichzeitig durch die Öffnung 46 auf den Pumpenkörper aus und stößt den Kolben 44 entgegen derWirkung der Feder 45 a nach außen. Während des folgenden Saughubes der Speisepumpe kehrt der Schieber 70 unter der Wirkung der Feder 71 wieder auf den Stützring zurück, verdeckt die Mündung des Kanals 68 und gibt die des Kanals 67 frei. Die Feder 45 a kann dann den Kolben 44 verschieben, der ein Teil der bereits gefilterten Flüssigkeit durch die Filterelemente im umgekehrten Strömungssinn hindurchdrückt; die Flüssigkeit, die die abgesprengten Verunreinigungen enthält, strömt durch die öffnung 58, die Kanäle 57, 59 und 67 in den Körper 63, öffnet das

Ventil 73 und gelangt durch das Rohrende 65 nach dem Sammelbehälter. Der Zyklus beginnt wieder mit dem nächsten Druckstoß der Speisepumpe.

Claims

Patentansprüche:

1. Filter für Flüssigkeiten oder Gase mit manueller und bzw. oder automatischer Rückspülung, welche über eine mit Filtrat aufladbare Pumpe erfolgt, wobei das Filtrat im Deckel gespeichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe als Kolbenpumpe (26, 36) ausgebildet und im Deckel (2, 38) angeordnet ist und der Kolbenraum mit dem Fikratraum (4, 39) in Verbindung (29, 46) steht.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe an Stelle im Deckel (2, 38)

sich wenigstens teilweise in dem die Kerzen (7) und das unfiltrierte Medium enthaltenden Napf (1, 49) des Filtergehäuses befindet.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum automatischen Einschalten der über die Kolbenpumpe erfolgenden Rückspülung am Filtereingang ein auf den periodisch schwankenden Speisedruck ansprechender Schieber vorgesehen ist, der bei steigendem Speisedruck den das zu filtrierende Medium enthaltenden Raum mit der Filtereintrittsleitung und bei fallendem Speisedruck mit einem Abfluß für unfiltriertes Medium verbindet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 1 013 624, 971 481.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen