DE112014000535B4 - Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter - Google Patents

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Abstract

Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter, insbesondere für die Brennstofffiltration im Heizölzulauf eines Ölbrenners, mit einem Filtergehäuse (1) mit einem Flüssigkeitseinlauf (E) und einem Filtratablauf (A), mit einem im Filtergehäuse angeordneten, den Flüssigkeitseinlass (E) vom Filtratablauf (A) trennenden Filtereinsatz (6), und mit einer Rückspüleinrichtung (20) zum Rückspülen des Filtereinsatzes, die eine um eine Achse drehbare Betätigungswelle (21) umfasst, wobei der Filtereinsatz (6) mehrere über einen Teilkreis verteilt angeordnete, einseitig an einem Filterkerzenende (7A) offene Filterkerzen (7) mit von dem Fluid durchströmbarer Filterwand und eine den jeweils offenen Filterkerzenenden zugeordnete Siebplatte (8) aufweist, und wobei die Betätigungswelle (21) einen mit der Betätigungswelle verbundenen Spülkopf (22) aufweist, relativ zum Spülkopf (22) axial verschieblich ist und als Spülkanal (23) zur fluidischen Verbindung des Spülkopfs (22) mit einem Spülauslass (17) fungiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülkopf (22) durch eine Axialbewegung der Betätigungswelle (21) von einer Ruhestellung, in welcher der Spülkopf von der Siebplatte (8) beabstandet ist, in eine Spülstellung, in welcher der Spülkopf (22) an der Siebplatte unter Abdeckung eines offenen Filterkerzenendes (7A) anliegt, bewegbar ist, und dass durch eine Axialverschiebung der Betätigungswelle (21) die Fluidverbindung zwischen Spülkopf (22) und Spülkanal (23) öffenbar oder schließbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen rückspülbaren Flüssigkeitsfilter, insbesondere für die Brennstofffiltration wie die Heizölfiltration im Heizölzulauf eines Ölbrenners, mit einem Filtergehäuse mit einem Flüssigkeitseinlass und einem Filtratablauf, mit einem im Filtergehäuse angeordneten, den Flüssigkeitseinlass vom Filtratablauf trennenden Filtereinsatz, und mit einer Rückspüleinrichtung zum Rückspülen des Filtereinsatzes, wobei die Rückspüleinrichtung eine um eine Achse drehbare Betätigungswelle umfasst.
  • Ein rückspülbarer Flüssigkeitsfilter für die Heizölfiltration im Heizölzulauf eines Ölbrenners ist aus der DE 42 22 495 C2 bekannt. Bei diesem Rückspülfilter kann der Filtereinsatz wahlweise als Spaltrohrfilter oder als Plattenspaltfilter ausgebildet sein. Bei einem Spaltrohrfilter ist auf einem Stützkörper eine Drahtwicklung aufgebracht, wobei die einzelnen Windungen einen Abstand aufweisen, der die ausfilterbare Partikelgröße definiert. Bei einem Plattenspaltfilter sind einzelne Platten mit Abstandszwischenlagen übereinander gestapelt, wobei die Zwischenlagen die Spaltweite und damit die ausfilterbare Partikelgröße definieren. Bei einem Plattenspaltfilter greifen während der Drehung des Filtereinsatzes sogenannte Spalträumer in die Zwischenräume der einzelnen Platten ein, um die in den Zwischenräumen zurückgehaltenen Schmutzpartikel zu entfernen. Der Spalträumer ist hierbei einer weiteren Rückspüleinrichtung vorgeschaltet, in welcher die Spülspalte über die gesamte Höhe des Filtereinsatzes im Gegenstrom zur eigentlichen Filtrierrichtung rückgespült wird. Die Rückspüleinrichtung besteht aus einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Rückspüleinrichtung, die eine am Außenumfang des Filtereinsatzes anliegende, zugleich den Spalträumer bildende Schneide aufweist, die mit Nuten versehen ist, und die eine rückwärtige Kammerwand hat, die an eine Auslassdüse angeschlossen ist und eine Andruckfeder umfasst, mit der über die Kammerwand die Schneide gegen die Umfangswand des Filterelementes gedrückt wird. Die Drehung des Filtereinsatzes erfolgt manuell oder maschinell und bei einer Drehung wird zum Einen über die keilförmige Schneide der in den Spalten sitzende Grobschmutz entfernt und zum Anderen bei geöffnetem Düsenauslass die Filterwand im Wirkbereich der Rückspüleinrichtung rückgespült.
  • Aus der DE 39 18 377 A1 ist ein Rückspülfilter für Flüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt. Die als Hohlwelle ausgebildete Betätigungswelle ist mit einem Motor antreibbar, durchgreift den Filtereinsatz in einer zentralen Bohrung und ist an ihrem Umfang unterhalb des Filtereinsatzes mit einem Spülkopf drehfest verbunden, der axial relativ zur Betätigungswelle beweglich ist und mittels einer konzentrisch auf der Betätigungswelle angeordneten Feder gegen die Siebplatte angedrückt wird. Das untere freie, offene Ende der Hohlwelle dient als Lagerende für die Betätigungswelle und ist hierzu Steckverbindung in eine Nabe eingesteckt, an der Unterseite des Filtergehäuses angeordnet ist und eine Verbindung zum Schmutzauslass bildet. Durch die als Steckverbindung ausgebildete Lagerstelle kann der gattungsgemäße Rückspülfilter zusammen mit dem Filtereinsatz entnommen werden, ohne dass die Leitungsanschlüsse für die Flüssigkeitszufuhr, den Filtratauslass oder den Schmutzauslass gelöst werden müssen.
  • Bei der Brennstofffiltration, insbesondere bei der Heizölfiltration im Heizölzulauf eines Ölbrenners kann ein Druckabfall beim Rückspülen des Filtereinsatzes zur Störung der Brennstoffzufuhr und hierdurch zu einer ungewollten Abschaltung des Brenners führen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen rückspülbaren Flüssigkeitsfilter insbesondere für die Brennstofffiltration wie z.B. die Heizölfiltration im Heizölzulauf eines Ölbrenners zu schaffen, der bei guter Filtrationsleistung mit Durchflussmengen von beispielsweise bis zu 4000 Liter pro Stunde eine Rückspülung des Filtereinsatzes für den Dauerbetrieb ohne die Gefahr größerer Druckschwankungen ermöglicht.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen rückspülbaren Flüssigkeitsfilter gemäß Anspruch 1 vor, dass der Filtereinsatz mehrere über einen Teilkreis verteilt angeordnete, einseitig an einem Filterkerzenende offene Filterkerzen mit von dem Fluid durchströmbarer Filterwand und eine den offenen Filterkerzenenden zugeordnete Siebplatte aufweist, dass die Betätigungswelle einen mit der Betätigungswelle verbundenen Spülkopf aufweist, der durch eine Axialbewegung der Betätigungswelle von einer Ruhestellung, in welcher der Spülkopf von der Siebplatte beanstandet ist, in eine Spülstellung, in welcher der Spülkopf an der Siebplatte unter Abdeckung vorzugsweise genau eines offenen Filterkerzenendes anliegt, bewegbar ist, dass die Betätigungswelle als Spülkanal zur fluidischen Verbindung des Spülkopfes mit einem Spülauslass fungiert bzw. ausgebildet ist, und dass die Betätigungswelle relativ zum Spülkopf axial verschieblich ist und durch eine Axialverschiebung die Fluidverbindung zwischen Spülkopf und Spülkanal öffenbar oder schließbar ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Rückspülfilter gemäß Anspruch 1 erfolgt mithin die Rückspülung vorzugsweise einer einzelnen Filterkerze durch bzw. während einer Translationsbewegung bzw. Axialbewegung der Betätigungswelle. Die Rotationsbewegung der Betätigungswelle hingegen dient ausschließlich dem Wechsel der als nächstes rückzuspülenden Filterkerze. Der Rückspülprozess wird durch eine Axialbewegung der Betätigungswelle eingeleitet und durch vorzugsweise automatisches bzw. selbständiges Zurückkehren der Betätigungswelle in die Ruhestellung beendet. Außerhalb des Zeitfensters für den Rückspülprozess stehen sämtliche Filterkerzen und deren Filterflächen für die Filtration zur Verfügung. Durch Verwendung mehrerer Filterkerzen kann die zur Verfügung stehende Filterfläche gegenüber einem Filtersystem mit nur einem zylindrischen Filtereinsatz erheblich gesteigert werden, weswegen auch während des Rückspülprozesses ein wesentlich höherer Durchfluss gewährleistet bleibt als dies bei dem gattungsgemäßen Rückspülfilter, aber auch bei einem Plattenspaltfilter möglich war.
  • Um das Öffnen und Schließen der Fluidverbindung mittels der Betätigungswelle zu realisieren, ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Betätigungswelle zumindest partiell mit einer Axialbohrung und mit wenigstens einer in die Axialbohrung mündenden Querbohrung als Spülkanalabschnitt versehen ist. Die Betätigungswelle kann dann in einer Führungsbohrung in einem Gehäuseteil geführt sein, wobei in die Führungsbohrung ein Spülauslass bzw. eine Auslassbohrung mündet, die derart positioniert ist, dass der Spülkanalabschnitt an der Betätigungswelle mit dem Spülauslass frühestens in Fluidverbindung bringbar ist oder steht, nachdem der Spülkopf auf der Siebplatte durch die Axialbewegung aufgesetzt hat. Bei einer entsprechenden relativen Positionierung von Spülauslass einerseits und Spülkanalabschnitt andererseits kann effektiv verhindert werden, dass Fluid in die Auslassbohrung bzw. den Spülauslass strömen könnte, bevor der Spülkopf auf der Siebplatte aufsetzt. Es versteht sich, dass die Fluidverbindung zwischen Spülkanalabschnitt und Spülauslass vorzugsweise erst dann hergestellt wird, wenn die Betätigungswelle durch eine Axialbewegung gegenüber dem Aufsetzen des Spülkopfes auf der Siebplatte weiterbewegt wurde, um bei einer Bewegungssteuerung das Öffnen der Fluidverbindung, bzw. Schließen der Fluidverbindung bei Zurückbewegen der Betätigungswelle mit ausreichender Sicherheit und Überdeckung realisieren zu können.
  • Die Führungsbohrung kann wenigstens eine Stufe zwischen einem ersten Bohrungsabschnitt und einem zweiten, größeren Bohrungsabschnitt aufweisen, wobei die Auslassbohrung dann in den zweiten, größeren Bohrungsabschnitt mündet. Alternativ oder zusätzlich kann die Betätigungswelle mit wenigstens einer Stufe versehen sein, wobei die wenigstens eine Querbohrung in einem Wellenabschnitt an der Betätigungswelle ausgebildet ist, die bezogen auf die Stufe einen kleineren Durchmesser hat. Durch die Stufen entstehen zwischen Betätigungswelle und Führungsbohrung Ringräume, über die eine geöffnete Fluidverbindung entlang eines vorgegebenen Betätigungsweges realisiert werden kann.
  • Um eine Rotationsbewegung zum Weiterbewegen des Spülkopfes zur nächsten Filterkerze nutzen zu können, ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Spülkopf drehfest mit der Betätigungswelle verbunden ist. Die Rückstellkraft gegen die Axialverschiebung der Betätigungswelle relativ zum Spülkopf kann insbesondere durch eine Feder als Rückstellmittel erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Feder als Rückstellmittel zur Erzeugung einer Rückstellkraft gegen die Axialbewegung der Betätigungswelle relativ zum Filtereinsatz bzw. zum Filtergehäuse vorgesehen sein.
  • Um die Funktionsweise des Rückspülfilters bzw. rückspülbaren Flüssigkeitsfilters zu verbessern, kann der Betätigungswelle ein Blockiermechanismus zugeordnet sein, der während der Axialbewegung eine Drehung der Betätigungswelle verhindert und eine Drehung der Betätigungswelle nur dann zulässt, wenn sich der Spülkopf in Ruhestellung befindet. Durch diese Maßnahme kann sichergestellt werden, dass der Spülkopf jeweils korrekt an der Siebplatte oberhalb einer Siebplattenöffnung für die darunter befindliche Filterkerze aufsetzt und dann entsprechend das offene Filterkerzenende nur dieser Filterkerze abdeckt. Der Blockiermechanismus kann beispielsweise einen Teller aufweisen, der am Umfangsrand mit einer der Anzahl an Filterkerzen entsprechenden Zahl von Axialnuten versehen ist. Bei symmetrischer Verteilung der Axialnuten und durch Vorsehen wenigstens einer Rippe, Führungsstift o. dgl., die jeweils mit den Axialnuten zusammenwirken, kann dann sichergestellt werden, dass eine Axialbewegung der Betätigungswelle nur möglich ist, wenn sich sämtliche Axialnuten mit den entsprechenden Rippen oder Führungsstiften in passgenauer Lage befinden, so dass zum einen während der Axialbewegung der Betätigungswelle kein Verdrehen erfolgen kann und zum anderen nur in vorgegebenen Stellungen der Betätigungswelle überhaupt eine Axialbewegung der Betätigungswelle vorgenommen werden kann. Der Teller kann fest mit der Betätigungswelle verbunden sein und zugleich eine Anschlagfläche für eine Feder zur Erzeugung einer Rückstellkraft bilden, wobei die Feder in einem Gehäuseabschnitt angeordnet ist, in welchem ein Führungsstift zum Zusammenwirken mit den Axialnuten während der Axialbewegung der Betätigungswelle angeordnet ist. Je nach Ausgestaltung können ein Führungsstift oder mehrere Führungsstifte vorhanden sein. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung kann dem Teller im Gehäuseabschnitt eine Kugeldruckschraube zum Zusammenwirken mit den Axialnuten, wenn sich der Spülkopf in der Ruhestellung befindet, zugeordnet sein, um bei einer manuellen Bedienung dem Bediener durch Einrasten der Kugeldruckschraube in die Axialnut anzuzeigen, dass sich die Betätigungswelle in einer Drehstellung befindet, in der eine Axialbewegung eingeleitet werden kann.
  • Insbesondere für die manuelle Bedienung ist von Vorteil, wenn der maximale Bewegungsweg der Betätigungswelle relativ zum Spülkopf begrenzt ist. Das Öffnen der Fluidverbindung kann dann entweder derart erfolgen, dass die Fluidverbindung geöffnet ist, wenn die Betätigungswelle z.B. durch einen Anschlag nicht mehr weiterbewegt werden kann, oder die Ausgestaltung kann am Flüssigkeitsfilter derart getroffen sein, dass die Betätigungswelle während der Axialbewegung zuerst die Fluidverbindung öffnet und dann in eine Endstellung bewegbar ist, in der die Fluidverbindung zwischen Spülkanal bzw. Spülauslass und Spülkopf wieder geschlossen ist. Insbesondere die Ausgestaltung, bei der die Fluidverbindung in einer Endstellung wieder geschlossen ist, bietet für die manuelle Bedienung durch ungeschultes Personal Gebrauchsvorteile, da ein solches Personal allen-falls in genauer Kenntnis des Aufbaus der Vorrichtung in derjenigen Bewegungsstellung innehalten könnte, in der die Fluidverbindung geöffnet ist. Bei Vorsehen einer Endstellung, in der die Fluidverbindung wieder geschlossen ist, wird einer ungewollte Dauerspülung verhindert und das Erreichen der Endstellung zeigt auch dem ungeschulten Bediener an, dass er die Axialbewegung in die eine Richtung vollständig durchgeführt hat und nun die Betätigungswelle ggf. selbständig in die Ausgangsstellung zurückkehren lassen kann. Die Spüldauer hingegen wird im Wesentlichen nur über die Bewegungsgeschwindigkeit der Betätigungswelle relativ zum Spülkopf durch den Bediener beeinflusst. Noch vorteilhafter ist, wenn ein Zeitsteuerelement zum Steuern der Öffnungsdauer der Fluidverbindung und/oder der Bewegungsdauer der Axialbewegung, während die Fluidverbindung zwischen Spülkanal und Spülkopf geöffnet ist, vorgesehen ist. Gemäß einer Ausgestaltung könnte das Zeitsteuerelement beispielsweise einen Kolbenteller an der Betätigungswelle, einen mit diesem zusammenwirkenden Kolbenraum am Spülkopf sowie einen Steuerspalt zum Steuern des aus dem Kolbenraum austretenden bzw. in diesen eintretenden Volumenstroms während der Axialbewegung umfassen. Der Steuerspalt kann beispielsweise aus einem Ringraum um den Kolbenteller herum, wenn dieser in den Kolbenraum eintaucht, aber auch aus einer Düsenbohrung, Düse o. dgl. am Kolbenraum bestehen. Über den Ringspalt oder die Düsenbohrung ließe sich dann die gewollte Bewegungsgeschwindigkeit steuern. Das entsprechende Zeitsteuerelement wirkt sich auch bei der Rückstellbewegung aus, selbst wenn der Bediener hierzu die Betätigungswelle loslässt, da sich dann der Kolbenraum entsprechend wieder füllen muss.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen rückspülbaren Flüssigkeitsfilters ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung weitestgehend schematisch gezeigten Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:
    • 1 einen erfindungsgemäßen Rückspülfilter im Längsschnitt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
    • 2 eine Detailansicht der oberen Hälfte des Rückspülfilters aus 1 zum Zeitpunkt des Aufsetzens des Spülkopfes während eines Rückspülvorgangs;
    • 3 den oberen Bereich des Rückspülfilters bei geöffneter Rückspüleinrichtung;
    • 4 den oberen Bereich des Rückspülfilters am Ende der Axialbewegung der Betätigungswelle während des Rückspülvorgangs;
    • 5 einen Rückspülfilter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel am Ende der Abwärtsbewegung der Betätigungswelle;
    • 6 eine Detailansicht eines Flüssigkeitsfilters mit Zeitsteuerelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Rückspüleinrichtung;
    • 7 eine Detailansicht des Rückspülfilters gemäß drittem Ausführungsbeispiel bei geöffnetem Rückspülkanal; und
    • 8 eine Detailansicht eines Blockiermechanismus für den erfindungsgemäßen Rückspülfilter.
  • In den 1 bis 4 ist insgesamt mit Bezugszeichen 10 ein erfindungsgemäßer rückspülbarer Flüssigkeitsfilter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet. Der Flüssigkeitsfilter 10 weist ein mehrteiliges Gehäuse 1 ein mit einem unteren Gehäuseteil 2 sowie einem lösbar mit diesem verbundenen oberen Gehäuseteil 3 auf. Der untere Gehäuseteil 2 kann aus einem Gussteil bestehen und weist zwischen einem zylindrischen Abschnitt 2A und einer das obere Ende bildenden, hier rechteckförmigen Flanschplatte 2B einen Einlassflansch 4 mit einem Flüssigkeitseinlauf E für zu reinigendes Fluid sowie einen Ablaufflansch 5 mit einem Filtratablauf A für gereinigtes, nachfolgend als Filtrat bezeichnetes Fluid auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel können an den Einlaufflansch 4 und den Ablaufflansch 5 Schlauchleitungen lösbar in entsprechende Gewindeabschnitte eingeschraubt werden, um dem Flüssigkeitsfilter 10 z.B. Brennstoff für einen Brenner zur Filtration zuzuführen und als Filtrat an den Brenner zu liefern. Die Filtration der Flüssigkeit erfolgt mittels eines Filtereinsatzes 6, welcher im gezeigten Ausführungsbeispiel vier jeweils um 90° zueinander versetzt auf einem Teilkreis um eine zentrale Mittelachse M des Filtergehäuses 1 angeordnete Filterkerzen 7 umfasst, deren unteres Ende geschlossen ist und deren oberes Filterkerzenende 7A jeweils offen ist. Die oberen Filterkerzenenden 7A sitzen abgedichtet in einer hier nur angedeuteten Siebplatte 8, die wiederum abgedichtet über einen O-Ring am Außenumfang der Siebplatte 8 oder eines die Siebplatte aufnehmenden Befestigungsrings derart im Gehäuseunterteil 2 angeordnet ist, dass ein Fluid über den Einlass E in eine oberhalb der Siebplatte 8 befindliche, zwischen der Flanschplatte 2B und den Einlass- beziehungsweise Ablaufflanschen 4, 5 angeordnete Einlasskammer 9 im Gehäuseunterteil 2 eintretende kann, von dort aber ausschließlich über Sieblöcher 8A in der Siebplatte 8 in den Kerzeninnenraum der Filterkerzen 7 überströmen kann und dann nur durch die Filterwand der einzelnen Filterkerzen 7 in einen Filtratraum 11 als Filtrat übertreten kann. Der Filtratraum 11 wiederum steht über einen Verbindungsabschnitt 12 im Ablaufflansch 5 mit dem Filtratablauf A in Verbindung. Der Bodenteil 2C des Filtergehäuses 1 ist mit zwei weiteren Anschlussflanschen 13, 14 versehen, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel der Anschlussflansch 13 eine Entleerungsöffnung bildet, in die ein Verschlussstopfen 15 eingeschraubt ist, und in den Anschlussflansch 14 ein Heizstab 16 eingeschraubt ist, um die Temperatur insbesondere des Filtrats für eine verbesserte Betriebsweise eines nachgeschalteten Brenners gegebenenfalls erhöhen zu können.
  • Im normalen Filtrationsablauf stehen sämtliche Filterkerzen 7 des Filtereinsatzes 6 für die Filtration der Flüssigkeit zur Verfügung. Die zur Verfügung stehende Siebfläche kann einerseits durch die Anzahl der Filterelemente, andererseits durch die Länge des Filterunterteils bestimmt werden und die Filterfeinheit des Flüssigkeitsfilters wird über die Filterfeinheit des für die Filterwand der Filterkerzen 7 verwendeten Filtermittels bestimmt. Das Filtermittel kann aus einem Filtergewebe aus Metall oder Kunststoff bestehen, oder aber auch als Spaltrohrfilter ausgeführt sein.
  • Um eine möglichst lange Betriebsdauer des Flüssigkeitsfilter 10 ohne die Notwendigkeit eines vollständigen Austausches des Filtereinsatzes 6 zu ermöglichen, ist der Flüssigkeitsfilter 10 mit einer Rückspüleinrichtung 20 versehen, die funktionell vollständig im Gehäuseoberteil 3 vormontiert ist. Die Rückspüleinrichtung 20 umfasst als wesentliche Funktionsteile eine Betätigungswelle 21, die an ihrem oberen Ende mit einem Bedienknauf 18 für eine manuelle Betätigung versehen ist, jedoch dort auch mit einer automatischen Betätigungseinrichtung gekoppelt sein könnte, sowie einen Spülkopf 22, der am unteren Ende der Betätigungswelle 21 angeordnet ist und sich im Montagezustand des Flüssigkeitsfilters 10 in der Einlasskammer 9 befindet. Der Spülkopf 22 ist vorzugsweise derart bemessen, dass er während des Rückspülprozesses genau ein offenes Ende 7A einer der Filterkerzen 7 an der Siebplatte 8 vollständig abdeckt und kurzfristig den Kerzeninnenraum der im Rückspülprozess befindlichen Filterkerze 7 über einen Spülkanal 23 mit einem z.B. von einer Auslassbohrung 17A gebildeten Spülauslass 17 verbindet, der radial oberhalb einer wiederum vorzugsweise rechteckigen Flanschplatte 3A des Gehäuseoberteils 3 in einem zylindrischen Gehäuseabschnitt 3B des Gehäuseoberteils 3 ausgebildet. Der Spülauslass 17 mündet über die Auslassbohrung 17A in eine Führungsbohrung 25 für die Betätigungswelle 21. In der Darstellung gemäß 1 befindet sich der Spülkopf 22 in einer Ruhestellung beabstandet von der Siebplatte 8 und es besteht keine geöffnete Verbindung zwischen dem Innenraum 24 des Spülkopfes 22 und dem Spülauslass 17.
  • Die Vorgehensweise beim Rückspülprozess für den Flüssigkeitsfilter 10 gemäß erstem Ausführungsbeispiel wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 2 bis 4 erläutert, in denen jeweils nur der obere, den Einlassflansch 4 und Ablaufflansch 5 sowie die Flanschplatte 2B umfassende Abschnitt des Gehäuseunterteil 2 sowie der vollständige Gehäuseoberteil 3 mit der Rückspüleinrichtung 20 gezeigt ist, wobei sich die Betätigungswelle 21 der Rückspüleinrichtungen in den Figuren in verschiedenen Stellungen während des Rückspülprozesses für eine der Filterkerzen 7 befindet. Um eine der Filterkerzen 7 rückzuspülen, ist es zuerst erforderlich, die Betätigungswelle 21 durch eine Axialbewegung aus der in 1 gezeigten Ruhestellung in eine in den 2 bis 4 gezeigte Spülstellung zu bewegen, in welcher der Spülkopf 22 jeweils mit seiner Unterseite auf der Siebplatte 8 aufliegt und mit seinem Spülkopfinnenraum 24 jeweils das offene Filterkerzenende der aktuell rückzuspülenden Filterkerze 7 überdeckt. Die 2 zeigt den Zustand unmittelbar zum Zeitpunkt des Aufsetzens des Spülkopfes 22 auf der Siebplatte 8. Es besteht weiterhin noch keine fluidische bzw. geöffnete Verbindung zwischen dem Spülkopfinnenraum 24 und dem Spülauslass 17 über den Spülkanal 23. Eine offene Verbindung zwischen dem Spülkopfinnenraum 24 und dem Spülauslass 17 besteht nur dann, wenn der Spülkanal 23 innerhalb der Betätigungswelle 21 sowohl mit seinem oberen Kanalende 23A über die Auslassbohrung 17A mit dem Spülauslass 17 in Verbindung steht, als auch mit seinem unteren Kanalende 23B mit dem Spülkopfinnenraum 24 in Verbindung steht. Diese Verbindung ist nur dann freigegeben, wenn, ausgehend von der in 1 gezeigten Ruhestellung für den Spülkopf 22, die in einer gestuften Führungsbohrung 25 im Gehäuseoberteil 3 axial beweglich geführte Betätigungswelle 21 derart weit genug nach unten bewegt wird, dass nicht nur der Spülkopf 22 auf der Siebplatte 8, wie in 2 gezeigt, aufgesetzt hat, sondern zusätzlich noch eine axiale Relativbewegung zwischen Spülkopf 22 und dem unteren Ende der Betätigungswelle 21 stattgefunden hat, wie in 3 gezeigt.
  • Die Fluidverbindung zwischen Spülkopfinnenraum 24 bzw. Innenraum der Filterkerze und dem Spülauslass 17 über den Spülkanal 23 wird mithin erst frei, wenn der Spülkopf 22 durch eine Axialbewegung der Betätigungswelle 21 so weit nach unten weiterbewegt wird, dass sich zusätzlich das untere Ende der Betätigungswelle 21 relativ zum Spülkopf 22 um ein fertigungsseitig vorgegebenes Maß weiterbewegt hat. Der Spülkanal 23 innerhalb der Betätigungswelle 21 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus mehreren senkrecht zueinander verlaufenden Spülkanalabschnitten, nämlich aus einem sich annähernd über die untere Hälfte der Betätigungswelle 21 erstreckenden, zentrisch zur Mittelachse liegenden axialen Kanalabschnitt, der vorzugsweise aus einer von der Unterseite der Betätigungswelle 21 her angebrachten Längs- bzw. Axialbohrung 26 in der Betätigungswelle 21 besteht, aus einer oberen Querbohrung 27, die das obere Ende 23A des Spülkanals 23 bildet, und durch die Betätigungswelle 21 sowie durch die Längsbohrung 26 hindurchgeht, und aus einer unteren Querbohrung 28, die sich im Abstand vom unteren Ende der Betätigungswelle 21 befindet, das untere Ende 23B des Spülkanals 23 bildet, wie die obere Querbohrung 27 in die Axial- bzw. Längsbohrung 26 mündet, allerdings als Sackloch ausgeführt ist und die nur einseitig an der Betätigungswelle 21 angebracht ist. Die Betätigungswelle 21 ist ferner, um 180° versetzt zur Position der unteren Querbohrung 28, am Umfang mit einer axialen Längsrille 70 versehen, in die eine im Spülkopf verankerte Führungskugel oder -rolle 71 als Drehsicherung zwischen Spülkopf und Betätigungswelle einfasst, wobei die Längsrille 70 zugleich eine Axialverschiebung zwischen Spülkopf 22 und Betätigungswelle 21 zulässt.
  • Eine Rückspülung der Filterkerze 7 findet beim ersten Ausführungsbeispiel in der in 3 gezeigten Position der Betätigungswelle 21 relativ zum Gehäuseoberteil 3 und auch relativ zum Spülkopf 22 statt. Aus einem Vergleich der 2 und 3 ist gut ersichtlich, dass die Betätigungswelle 21 gegenüber der in 2 gezeigten Stellung weiter nach unten auf den Filtereinsatz mit den Filterkerzen 7 zu verschoben ist, weswegen sich nicht nur die obere Querbohrung 27 des Spülkanals 23 weiter nach unten auf den Spülauslass 17 zu bewegt hat, sondern sich auch die untere Querbohrung 28 relativ zum Spülkopf 22 und selbstverständlich auch relativ zum Gehäuseoberteil 3 und Filtereinsatz 6 mit den Filterkerzen 7 nach unten bewegt hat. Die Relativbewegung zwischen Spülkopf 22 und Betätigungswelle 21 wird dadurch ermöglicht, dass die Betätigungswelle 21 in einem Führungsabschnitt 51 im Spülkopf 22 axial verschieblich gelagert ist, wobei mittels einer ersten Feder 28, die mit ihrem unteren Ende am Spülkopf 22 und mit ihrem oberen Ende an einem Ringflansch 29 am Außenumfang der Betätigungswelle 21 anliegt, eine Rückstellkraft während der Relativverschiebung zwischen Betätigungswelle 21 und Spülkopf 22 aufgebracht wird. Ein Vergleich der 1 und 2 mit 3 zeigt, dass die Feder 30 gegenüber den 1 und 2 durch die Relativbewegung gespannt wurde. Die 3 zeigt weiter, dass die untere Querbohrung 28 erst aufgrund der Axialbewegung der Betätigungswelle 21 im Spülkopf 22 in den Wirkbereich eines Querkanal 24A im Spülkopf 22 gelangt ist, der in den Spülkopfinnenraum 24 mündet. Durch die Axialverschiebung der Betätigungswelle 21 ist ferner auch die obere Querbohrung 27 in den Wirkbereich des Spülauslass 17 gelangt, wodurch erst jetzt eine geöffnete Verbindung für einen Fluiddurchfluss zwischen Innenraum der Filterkerze 7 und Spülauslass 17 über den Innenraum 24 des Spülkopfes 22, den Querkanal 24A und den Spülkanal 23 besteht. Die untere Querbohrung 28 liegt dem Querkanal 24A unmittelbar gegenüber. Die obere Querbohrung 27 befindet sich zwar noch oberhalb des Spülauslasses 17. Die Betätigungswelle 21, wie auch die Führungsbohrung 25, sind jedoch jeweils gestuft ausgebildet. Der untere Bohrungsabschnitt 25A der Führungsbohrung 25 hat einen größeren Querschnitt als der obere Bohrungsabschnitt 25B, und die Erweiterungsstufe 25C liegt in 3 exakt oberhalb des Spülauslasses 17. Auch die Betätigungswelle 21 hat eine Stufe 21C zwischen einem unteren, breiteren Wellenabschnitt 21A und einem oberen, einen kleineren Durchmesser aufweisenden Wellenabschnitt 21B. In der Stellung gemäß 3 wird daher ein Ringraum 31 zwischen den Stufen 21C und 25C gebildet, über den Fluid aus der Querbohrung 27 in den Spülauslass 17 übertreten kann. Über den geöffneten Spülkanal 23 wird die mit dem Spülkopf 22 abgedeckte Filterkerze 7 einem Rückspülprozess entgegen der Filtrierrichtung unterzogen, wodurch geringe Mengen Filtrats durch die Filterwand der Filterkerze 7 zurückgezogen werden und hierdurch in an sich bekannter Weise die Filterwand der aktuell zurück gespülten Filterkerze 7 im Gegenstrom abreinigen. Gleichzeitig werden sämtliche im Filterkerzeninnenraum der im Rückspülprozess befindlichen Filterkerze angesammelten, ausgefilterten Partikel über den Spülauslass 17 ausgeschleust.
  • Beim Flüssigkeitsfilter 10 kann die Betätigungswelle 21 gegenüber der in 3 gezeigten Stellung noch in die in 4 gezeigte Stellung weiterbewegt werden, die eine Endstellung für die Axialbewegung der Betätigungswelle 21 relativ zu den Gehäuseteilen 2, 3 sowie zum Spülkopf 22 bildet. In dieser Stellung stößt der Ringflansch 29 gegen einen oberen Anschlag am auf der Siebplatte 8 aufliegenden Spülkopf 22, wodurch eine axiale Weiterbewegung der Betätigungswelle 21 verhindert wird. Die obere Querbohrung 27 des Spülkanals 23 liegt zwar der Auslassbohrung 17A unmittelbar gegenüber, die Anordnung ist jedoch beim ersten Ausführungsbeispiel derart getroffen, dass der Spülkanal 23 in der Endstellung wieder geschlossen ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die untere Querbohrung 28, der keine Stufe beziehungsweise Ringraum zugeordnet ist, bezogen auf den Querkanal 24A nun nach unten versetzt liegt, weswegen mit Ausnahme allenfalls geringer Leckageströme aufgrund der Spielpassung zwischen Betätigungswelle 21 und Führungsabschnitt 51 im Spülkopf 22 kein Fluid mehr in den Spülkanal 23 eintreten kann, mithin die Fluidverbindung wieder geschlossen ist. Die Endstellung, und damit die vollständige Herabbewegung der Betätigungswelle 21, wird dem Bedienpersonal bei manueller Betätigung durch einen mechanischen Impuls angezeigt, und der Spülkanal 23 ist geschlossen. Dies kann den Vorteil bieten, dass das Bedienpersonal nicht gewollt oder ungewollt eine Dauerspülung dadurch bewirken kann, dass die Betätigungswelle in der Endstellung festgehalten wird. Die Dauer der Rückspülung wird tatsächlich nur über den Zeitraum bestimmt, in welchem die untere Querbohrung 28 sich noch im Wirkbereich des Querkanal 24A im Spülkopf 22 befindet, wobei insbesondere die Feder 30 zwischen dem Spülkopf 22 und dem Ringflansch 29, aber auch eine wesentlich stärker ausgelegte zweite Feder 35 zwischen einem bewegungsfest mit der Betätigungswelle 21 verbundenen Teller 36 und dem Boden eines Sackloch 41 im Gehäuseoberteil, eine zu schnelle Bewegung verhindert.
  • Falls am Spülauslass 17 kein verschließbares Spülventil angeschlossen ist, welches zusätzlich vor Einleiten des Rückspülvorgangs geöffnet werden muss, findet eine Rückspülung derselben Filterkerze nochmals statt, wenn die Betätigungswelle 21 losgelassen wird und in ihre in 1 gezeigte Stellung zurückkehrt. Dies erfolgt quasi selbständig durch die bei der Abwärtsbewegung aufgebauten Rückstellkräfte in den beiden Federn 30 und 35, wobei sich zuerst die Betätigungswelle 21 relativ zum Spülkopf 22 bewegt, bis sie die in 2 gezeigte Stellung hat, bevor dann der Spülkopf 22 von der Siebplatte 8 abhebt und in die Ruhestellung gemäß 1 zurückkehrt. Die Mitnahme des Spülkopfes 22 mit der Betätigungswelle 21 wird über den Verschluss- und Haltestopfen 38 bewirkt, der von unten in die Axialbohrung 26 in der Betätigungswelle 21 eingeschraubt ist und selbst bzw. mittels einer Ringscheibe derart seitlich über die Betätigungswelle 21 vorkragt, dass der Spülkopf 22, sobald die in 2 gezeigte Relativstellung zwischen Betätigungswelle 21 und Spülkopf 22 erreicht wurde, mit der Betätigungswelle 21 axial mitbewegt wird und in seine Ruhestellung bewegt wird. Nach Abreinigung beziehungsweise Rückspülung einer Filterkerze 7 im Filtereinsatz 6, wie unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben, muss die Betätigungswelle um 90 Grad gedreht werden, damit die nächste Filterkerze gespült und die im Filterkerzeninnenraum zurückgehaltenen Partikel abgeführt werden können. Bei manuell betätigbarer Betätigungswelle 21 erfolgt das Weiterdrehen der Betätigungswelle 21 mittels des Bedienknaufes 18, der hierzu, genauso wie der Spülkopf 22, drehfest mit der Betätigungswelle 21 verbunden ist, während die Betätigungswelle selbst sich innerhalb der Führungsbohrung 25 im Gehäuseoberteil 3 um die Mittelachse M des Flüssigkeitsfilter 10 verdrehen lässt. Über einen im Oberteil 3 angeordneten Blockiermechanismus 40 wird hierbei sichergestellt, dass ein Verdrehen der Betätigungswelle 21 ausschließlich dann möglich ist, wenn sich der Spülkopf 22 und die Betätigungswelle 21 in der in 1 gezeigten Ruhestellung befinden. Über den Blockiermechanismus 40 wird ferner sichergestellt, dass eine Axialbewegung der Betätigungswelle 21 ausschließlich dann möglich ist, wenn die Betätigungswelle 21 exakt um das vorgegebene Winkelmaß, hier mithin 90 Grad, weitergedreht wurde.
  • Ein besonders vorteilhafter Aufbau des Blockiermechanismus 40 wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 8 erläutert, in welcher der obere Abschnitt 3B des oberen Gehäuseteils 3 nebst Bedienknauf 18 und Blockiermechanismus 40 im Detail dargestellt ist. Wie weiter oben bereits erwähnt, ist mit der Betätigungswelle 21 ein Teller 36 drehfest und axial gesichert verbunden, an dessen Unterseite sich die Feder 35 abstützt, um die Betätigungswelle 21 in Richtung Ruhestellung des Spülkopfs, wie in 1 gezeigt, vorzuspannen. Die Darstellung in 8 entspricht der Stellung der Betätigungswelle 21 gemäß 1 mit Spülkopf in Ruhestellung. Der Teller 36 befindet sich daher in seiner obersten, möglichen Position und taucht hier nur mit einem Teilbereich seiner Dicke in ein Sackloch 41 ein, welches im oberen Abschnitt 3B des Gehäuseoberteils nach oben offen ausgebildet ist. Die Feder 35 ist im Sackloch 41 zwischen Unterseite des Tellers 36 und Grund 43 des Sacklochs 41 positioniert und aufgenommen. Der Teller 36 ist an seinem Außenumfang 36' mit einer der Anzahl an Filterkerzen entsprechenden Anzahl von Axialnuten 39 versehen, und in der Mantelwand des Sackloches 41 ist wenigstens eine (hier zwei) randoffene Bohrung 44 ausgebildet, in welche ein zylindrischer Führungsstift 42 derart eingeschraubt ist, dass er partiell mit seinem Umfang in das Sackloch 41 einfasst. Für eine Axialbewegung der Betätigungswelle 21 muss der Teller 36 in das Sackloch 41 unter Spannen der Feder 35 abtauchen. Die Kontur des Führungsstiftes 42 und die Kontur der Axialnut 39 im Federteller 36, beziehungsweise der Durchmesser des Sacklochs 41 und der Außendurchmesser des Tellers 36, sind derart aufeinander abgestimmt, dass der Teller 36 eine Axialbewegung der Betätigungswelle 21 ausschließlich dann zulässt, wenn sich, wie in 8 dargestellt, eine der Axialnuten 39 in fluchtender Übereinstimmung mit dem wenigstens einen Führungsstift 42 befindet. Der Führungsstift 42 erstreckt sich vorzugsweise bis zum Grund 43 oder über diesen hinaus, und das formschlüssige Ineinanderfassen von Axialnut 39 und Führungsstift 42 verhindert während der Axialbewegung der Betätigungswelle 21 zugleich ein Verdrehen der Betätigungswelle 21. Ein Verdrehen der Betätigungswelle 21 und des Tellers 36 ist ausschließlich in der in 8 gezeigten Stellung möglich, in welcher sich der Teller 36 oberhalb der Oberkante des Führungsstiftes 42 befindet und der Spülkopf sich in der Ruhestellung befindet. Um dem Bedienpersonal noch zusätzlich mechanisch das exakte Weiterdrehen um 90 Grad anzuzeigen, kann in der das Sackloch 41 umgebenden Mantelwand des oberen Gehäuseteils 3B zusätzlich noch ein Rastelement angeordnet sein, welches beispielsweise von einer Kugeldruckschraube 46 gebildet wird, die gegen die Rückstellkraft einer nicht gezeigten Feder in eine der Axialnuten 39 einrastet, sobald sich der Federteller 36 und damit auch die drehfest mit diesem verbundene Betätigungswelle 21 in einer Stellung befindet, in der eine Axialbewegung der Betätigungswelle ermöglicht werden soll. Um die Verdrehsicherheit während der Axialbewegung zu erhöhen, können mehrere Führungsstifte und Bohrungen 44 in der Mantelwand angeordnet sein, wie in 8 mit der zweiten Bohrung 44 angedeutet.
  • Um ungewollte Leckageströme zu verhindern, sind am Umfang der Betätigungswelle 21 mehrere Aufnahmenuten für O-Ringe als Dichtungen angeordnet und mit O-Ringen versehen, wodurch trotz des für die Axialbeweglichkeit erforderlichen Spiels abdichtende Barrieren geschaffen werden, die einen unerwünschten oder ungewollten Flüssigkeitsdurchtritt verhindern.
  • Die 5 zeigt ein zweites, modifiziertes Ausführungsbeispiel eines Flüssigkeitsfilters 110 insbesondere für die Brennstofffiltration. Funktionsgleiche Bauteile sind mit um 100 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet. Wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel erfolgt die Rückspülung der Filterkerzen 107 über eine Rückspüleinrichtung 120, die eine im Oberteil 103 axial bewegliche Betätigungswelle 121 aufweist, die drehfest mit einem Betätigungsknauf 118 für die manuelle Betätigung sowie mit einem Spülkopf 122 verbunden ist und die in der unteren Hälfte mit einem Spülkanal 123 versehen ist, der von einer Axialbohrung 126, einer oberen Querbohrung 127 und einer unteren Querbohrung 128 gebildet wird. In der Darstellung gemäß 5 ist der Spülkanal 123 geöffnet und es erfolgt eine Rückspülung der Filterkerze 107. Der Spülkopfinnenraum 124 ist über den Querkanal 124A, die Querbohrung 128, die Axialbohrung 126 und die Querbohrung 127 mit dem Spülauslass 117 fluidisch verbunden, wodurch Flüssigkeit im Gegenstrom zur Filtrierrichtung durch die Filterwand der Filterkerze gezogen wird und die im Innenraum der Filterkerze 107 im Filtrierbetrieb zurückgehaltenen Partikel über den Spülauslass 117 ausgeschleust werden können. Beim Flüssigkeitsfilter 110 hat allerdings in der in 5 gezeigten Stellung die Betätigungswelle 121 ihre Endstellung der möglichen Axialbewegung nach unten erreicht und der Ringflansch 129 am Außenumfang der Betätigungswelle 121 liegt an einem Anschlag am Spülkopf 122 an. Das Bedienpersonal kann in dieser Endstellung eine Dauerspülung der Filterkerze 107 realisieren, sofern am Spülauslass 117 nicht zusätzlich ein absperrbares Spülventil angeschlossen ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Dauerspülung in der Endstellung dadurch realisiert, dass der Verbindungskanal 124A bei ansonsten baugleichem Spülkopf 122 tiefer in den Innenraum 124 bzw. den Führungsabschnitt mündet als beim Ausführungsbeispiel nach 4. Abgesehen von dieser Änderung im Spülkopf sind alle Einzelteile des Flüssigkeitsfilters 110 einschließlich dessen Gehäuse 101 und seines Blockiermechanismus 140 identisch wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel, weswegen auf die dortige Beschreibung verwiesen wird.
  • Die 6 und 7 zeigen noch ein weiteres, modifiziertes Ausführungsbeispiel eines hier nur teilweise dargestellten Flüssigkeitsfilters 210. Funktionsgleiche Bauteile wie beim Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 4 sind mit um 200 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet. Die 6 zeigt den Spülkopf 222 zum Zeitpunkt des Aufsetzens auf der Siebplatte 208, wozu die Betätigungswelle 221 axial um den Abstand des Spülkopfes 222 aus der Ruhestellung in die in 6 gezeigte Stellung verschoben wurde. Eine Relativverschiebung zwischen der Betätigungswelle 221 einerseits und dem Spülkopf 222 andererseits hat noch nicht stattgefunden und der Verschlussstopfen 238 zum Verschließen der Axialbohrung 226 in der Betätigungswelle 221 befindet sich noch in Mitnahmeanlage am Spülkopf 222. Auch hier ist die Betätigungswelle 221 an ihrem Umfang, wie in 6 gut zu erkennen ist, um 180° versetzt zur Position der unteren Querbohrung 228 mit einer axialen Längsrille 270 versehen, in die eine im Spülkopf 222 verankerte Führungsrolle 271 als Drehsicherung zwischen Spülkopf 222 und Betätigungswelle 221 einfasst, wobei die Längsrille 270, zusammen mit dem Spiel zwischen Betätigungswelle 221 und Führungsabschnitt 251 im Spülkopf, zugleich eine Axialverschiebung zwischen Spülkopf 222 und Betätigungswelle 221 zulässt. Die untere, nur einseitige Querbohrung 228 befindet sich noch innerhalb des Führungsabschnitts 251 innerhalb des Spülkopfes 222, weswegen keine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum 224 des Spülkopfes 222 beziehungsweise dem Kanal 224A und der Querbohrung 228 besteht. Der Spülkanal 223 ist mithin abgesperrt.
  • Der Ringflansch 229, dessen Unterseite die Anlagefläche für die erste Feder 230 zur Aufbringung einer Rückstellkraft entgegen der Relativbewegung zwischen Spülkopf 222 einerseits und Betätigungswelle 221 bildet, befindet sich noch oberhalb beziehungsweise am Eingang eines Kolbenraums 260, der am oberen Ende des Spülkopf 222 mittels einer entsprechenden Wandung 261 am Spülkopf 222 gebildet wird. Beim Flüssigkeitsfilter 210 hat der Ringflansch 229 eine Doppelfunktion, da er zugleich einen Kolbenteller 263 bildet, der während der weiteren Axialbewegung der Betätigungswelle 221 relativ zum Spülkopf 222 die im Kolbenraum 260 befindliche Flüssigkeit durch einen Ringspalt 264 sowie durch in diesen mündende Austrittsbohrungen als Steuerspalt hindurch verdrängen muss. Über den Kolbenteller 263, den Kolbenraum 260 und den Steuerspalt wird mithin ein Zeitsteuerelement 265 realisiert, mit welchem in Abhängigkeit von den Eigenschaften der zu filternden und in der Einlasskammer 209 befindlichen Flüssigkeit der Zeitbedarf beeinflusst werden kann, der für die Axialbewegung der Betätigungswelle 221 benötigt wird, während der Spülkanal bzw. die Fluidverbindung zum Spülauslass 217 geöffnet und wieder geschlossen wird. Die Betätigungswelle 221 gelangt während der zeitgesteuerten Axialbewegung in die in 7 gezeigte Stellung, in welcher der Spülkanal 223 den Innenraum 224 im Spülkopf 222 über den Kanalabschnitt 224A, die Querbohrung 228, die Axialbohrung 226 und die Querbohrung 227 mit dem Spülauslass 217 verbindet, der Spülkanal also geöffnet ist. In dieser Öffnungsstellung des Spülkanals 223 befindet sich der Kolbenteller 263 etwa in der Mitte bzw. auf halber Höhe des Kolbenraums 260 und die Betätigungswelle 221 hat noch nicht ihre Endstellung erreicht. Vielmehr kann die Betätigungswelle 221 unter Verdrängen der verbleibenden Flüssigkeit im Kolbenraum 260 unterhalb des Kolbentellers 263 weiterbewegt werden, bis sich die untere Querbohrung 228, wie dies mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel und 4 im Einzelnen beschrieben wurde, in einer Stellung befindet, in der keine fluidische Verbindung zwischen der Querbohrung 228 und dem Querkanal 224A besteht, der Spülkanal 223 also wieder geschlossen ist und keine Rückspülung mehr stattfindet. Lässt anschließend das Bedienpersonal den Bedienknauf los, erfolgt eine automatische Rückstellung der Betätigungswelle 221, bis sich der Spülkopf 222 wieder in der Ruhestellung befindet. Da jedoch der Kolbenteller 263 den Kolbenraum 260 nach oben hin abdichtend abschließt, wird auch die für die Rückbewegung benötigte Zeit über den Steuerspalt 264 beeinflusst, da das Fluid in der Einlasskammer 20 durch den Steuerspalt 264 in den Kolbenraum 260 zurückfließen muss, damit sich die Betätigungswelle 221 bewegen kann.
  • Für den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung zahlreiche Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen. In sämtlichen Ausführungsbeispielen kommt ein Filtereinsatz mit 90° versetzt zueinander angeordneten Filterkerze zum Einsatz, wobei jeweils ein Filterkerzenende mittels des Spülkopfes abdeckbar ist. Es versteht sich, dass bei entsprechender Dimensionierung mehr Filterkerzen im Filtereinsatz vorgesehen sein könnten und/oder der Spülkopf ausgelegt sein könnte, simultan mehrere Filterkerzenenden abzudecken. Hierdurch ließe sich die Filterfläche entsprechend vergrößern. Der Winkelabstand zwischen den Filterkerzen ändert sich dann entsprechend der Anzahl an Filterkerzen. Der Steuerspalt könnte auch über einen Ringspalt zwischen Kolbenteller und Kolbenraum bewirkt werden oder das Zeitsteuerelement besteht aus einem geeigneten Dämpfungsstößel o. dgl.. Der Spülkanal könnte auch aus Rillen am Rand der Betätigungswelle bestehen. Solche und weitere Modifikationen sollen in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen.

Claims (16)

  1. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter, insbesondere für die Brennstofffiltration im Heizölzulauf eines Ölbrenners, mit einem Filtergehäuse (1) mit einem Flüssigkeitseinlauf (E) und einem Filtratablauf (A), mit einem im Filtergehäuse angeordneten, den Flüssigkeitseinlass (E) vom Filtratablauf (A) trennenden Filtereinsatz (6), und mit einer Rückspüleinrichtung (20) zum Rückspülen des Filtereinsatzes, die eine um eine Achse drehbare Betätigungswelle (21) umfasst, wobei der Filtereinsatz (6) mehrere über einen Teilkreis verteilt angeordnete, einseitig an einem Filterkerzenende (7A) offene Filterkerzen (7) mit von dem Fluid durchströmbarer Filterwand und eine den jeweils offenen Filterkerzenenden zugeordnete Siebplatte (8) aufweist, und wobei die Betätigungswelle (21) einen mit der Betätigungswelle verbundenen Spülkopf (22) aufweist, relativ zum Spülkopf (22) axial verschieblich ist und als Spülkanal (23) zur fluidischen Verbindung des Spülkopfs (22) mit einem Spülauslass (17) fungiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülkopf (22) durch eine Axialbewegung der Betätigungswelle (21) von einer Ruhestellung, in welcher der Spülkopf von der Siebplatte (8) beabstandet ist, in eine Spülstellung, in welcher der Spülkopf (22) an der Siebplatte unter Abdeckung eines offenen Filterkerzenendes (7A) anliegt, bewegbar ist, und dass durch eine Axialverschiebung der Betätigungswelle (21) die Fluidverbindung zwischen Spülkopf (22) und Spülkanal (23) öffenbar oder schließbar ist.
  2. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungswelle (21) partiell mit einer Axialbohrung (26) und mit wenigstens einer in die Axialbohrung mündenden Querbohrung (27) als Spülkanalabschnitt versehen ist.
  3. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungswelle (21) in einer Führungsbohrung (25) in einem Gehäuseteil (3) geführt ist, wobei in die Führungsbohrung (25) eine Auslassbohrung (17A) mündet, die derart positioniert ist, dass der Spülkanalabschnitt an der Betätigungswelle (21) mit dem Spülauslass (17) in Fluidverbindung bringbar ist oder steht, nachdem der Spülkopf (22) auf der Siebplatte (8) durch die Axialbewegung aufgesetzt hat.
  4. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbohrung (25) wenigstens eine Stufe (25C) zwischen einem ersten Bohrungsabschnitt (25B) und einem zweiten, größeren Bohrungsabschnitt (25A) aufweist, wobei die Auslassbohrung (17A) in den zweiten, größeren Bohrungsabschnitt (25A) mündet.
  5. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungswelle (21) mit wenigstens einer Stufe (21C) versehen ist, wobei die wenigstens eine Querbohrung (27) in einem Wellenabschnitt (21B) an der Betätigungswelle (21) ausgebildet ist, der bezogen auf die Stufe (21C) einen kleineren Durchmesser hat.
  6. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülkopf (22) drehfest mit der Betätigungswelle (21) verbunden ist.
  7. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Feder (30) zur Erzeugung einer Rückstellkraft gegen die Axialverschiebung der Betätigungswelle (21) relativ zum Spülkopf (22).
  8. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Feder (35) zur Erzeugung einer Rückstellkraft gegen die Axialbewegung der Betätigungswelle (21) relativ zum Filtereinsatz oder Gehäuse (1).
  9. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungswelle (21) ein Blockiermechanismus (40) zugeordnet ist, der während der Axialbewegung eine Drehung der Betätigungswelle (219 blockiert und eine Drehung der Betätigungswelle (21) nur zulässt, wenn sich der Spülkopf (22) in Ruhestellung befindet.
  10. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockiermechanismus (40) einen Teller (36) aufweist, der am Umfangsrand mit einer vorzugsweise der Anzahl an Filterkerzen entsprechenden Zahl von Axialnuten (39) versehen ist.
  11. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Teller (36) fest mit der Betätigungswelle (21) verbunden ist und zugleich eine Anschlagfläche für eine Feder (35) zur Erzeugung einer Rückstellkraft bildet, wobei die Feder (35) in einem Gehäuseabschnitt angeordnet ist, in welchem ein Führungsstift (42) zum Zusammenwirken mit den Axialnuten (39) während der Axialbewegung der Betätigungswelle angeordnet ist.
  12. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Teller (36) im Gehäuseabschnitt eine Kugeldruckschraube (46) zum Zusammenwirken mit den Axialnuten (39), wenn sich der Spülkopf in der Ruhestellung befindet, zugeordnet ist.
  13. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Bewegungsweg der Betätigungswelle (121) relativ zum Spülkopf (122) durch einen Anschlag begrenzt ist, wobei die Fluidverbindung zwischen Spülkanal und Spülkopf geöffnet ist, wenn sich die Betätigungswelle am Anschlag befindet.
  14. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungswelle (21; 221) relativ zum Spülkopf (22; 222) durch die Axialverschiebung in eine Endstellung bewegbar ist, in der die Fluidverbindung zwischen Spülkanal und Spülkopf wieder geschlossen ist.
  15. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch ein Zeitsteuerelement (265) zum Steuern der Öffnungsdauer der Fluidverbindung und/oder Bewegungsdauer der Axialbewegung, während die Fluidverbindung zwischen Spülkanal und Spülkopf geöffnet ist.
  16. Rückspülbarer Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitsteuerelement (265) einen Kolbenteller (263) an der Betätigungswelle, einen mit diesem zusammenwirkenden Kolbenraum (260) am Spülkopf (222) sowie einen Steuerspalt (264) zum Steuern des aus dem Kolbenraum austretenden bzw. in diesen eintretenden Volumenstromes während der Axialbewegung umfasst.
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