DE1160129B

DE1160129B - Magnet-mechanisches Filter

Info

Publication number: DE1160129B
Application number: DES59822A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Sommermeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-09-12
Filing date: 1958-09-12
Publication date: 1963-12-27
Also published as: US3195728A; GB958040A; GB869210A; FR1227022A; NL256788A; CH365704A

Description

Magnetmechanisches Filter Die Erfindung betrifft ein magnetmechanisches Filter für Flüssigkeiten und Gase, insbesondere Öle.
Um die Mängel der einzelnen Filtermöglichkeiten zu umgehen, hat man bereits sogenannte Kombinations-Ölfilter entwickelt. So z. B. gibt es eine Reihe magnetisch-mechanisch wirkender Filter. Diese sind dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Filterfunktionen nacheinander erfolgen, d. h., es handelt sich dabei um Filter, bei denen das zu filternde Medium zuerst das eine und dann das andere Filterteil passiert. Das mechanische Filterteil besteht aus unterschiedlichen Filterarten, z. B. Spaltfilter, Siebfilter oder Papierfilter. Allen diesen Filtern ist gemeinsam, daß das zu reinigende Medium durch das Filtermaterial hindurchströmen muß. Dabei ist es gleichgültig, ob das mechanische Filterteil vor oder nach das magnetische Filterteil geschaltet ist. In beiden Fällen bestimmt das mechanische Filterteil den Durchflußquerschnitt und damit die Leistung der Filter. Da bei mechanischen Filtern der Durchflußquerschnitt von der Größe der wirksamen Filterfläche abhängig ist, werden durch das mechanische Filterteil die Baumaße des magnetmechanischen Filters sehr erhöht. Durch die Methode der Reihenschaltung der zwei Filterarten werden auch viele Effekte, die nur bei der einen oder anderen Art der Kombination auftreten, verhindert, wie z. B. das Anreichern sogenannter antimagnetischer Verunreinigungen am magnetischen Filterteil durch mechanische Vorfilterung.
Es ist weiterhin bekannt, daß magnetische Filter die additive Wirkung eines magnetmechanischen Filters erhalten, indem durch den Filterprozeß ferromagnetische Partikeln am Magnetkörper eingelagert werden. Dieser Vorgang ist erst nach einer bestimmten Filterdauer möglich und auch dann nur in dem Umfang der angelagerten Teilchen, die unregelmäßig an den Polen des Magnetkörpers haften.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein magnetmechanisches Filter für Flüssigkeiten und Gase, insbesondere Öle, zu schaffen, bei dem das mechanische Filterteil ausschließlich zum Ablagern der ausgeschiedenen Teilchen dient, ohne daß das Medium durch das Filtermaterial hindurchtreten muß, wodurch die Oberfläche des Filtermaterials nicht mehr bestimmend für die Durchflußleistung ist. Das magnetische Filterteil soll so angeordnet sein, daß ferromagnetische Teilchen in das Filtermaterial hineingezogen werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mechanisches Filter, vorzugsweise aus elektrostatisch aufladbarem Material, den Magneten oder das Magnetsystem in einer oder mehreren Lagen abdeckt oder überzieht. Bei mehreren übereinander angeordneten Magneten sind Durchlaufschlitze zwischen diesen vorgesehen, in welchen das mechanische und elektrostatisch wirkende Filtermaterial angeordnet ist. Die Filterlage oder -lagen sind dabei mit Abstand vom Magnetkörper und der Gehäusewandung angeordnet. Wichtig ist hierbei, daß die Strömung so verläuft, daß die Verunreinigungen gezwungen werden, sich an der Oberfläche des Filtermaterials zu verfilzen, wenn sie nicht als magnetische Teilchen von den Magneten selbst zurückgehalten werden.
Die Aufnahmefähigkeit an Verunreinigungen entspricht dabei etwa der eines mechanisch konventionellen Mikrofilters gleicher Durchsatzleistung bei nur einem Bruchteil des Raumbedarfs.
An verschiedenen Ausführungsbeispielen wird der Erfindungsgedanke erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch das Gehäuse eines Durchlauffilters, dessen Magnetkörper mit einem Wollfilz-Filterbelag belegt ist, Fig.2 ein Plattenfilter mit einer Lage Filtermaterial belegt, Fig. 3 eine Filterplatte mit auf der Arbeitsfläche angeordneten Stahlspänen, Fig. 4 wie Fig. 2, aber mit mehreren Lagen Filtermaterial, Fig. 5 eine Mehrfachanordnung von Fig. 2 oder 4. In einem bekannten Durchlauffilter 1 (Fig. 1), dessen Strömungsrichtung quer zur Achse des Magnetsystems 2 verläuft, ist auf dem Magnetsystem 2 ein mechanischer Filterbelag 3 mit Abstand vom Magnetsystem 2 und der Gehäusewandung angebracht. Das Material dieses Filterbelages 3 kann beispielsweise Wollfilz, Filterpapier od. dgl. sein.
Beim Filterprozeß ist Voraussetzung, daß sich Medium und Verunreinigung in ihrer Viskosität hinreichend unterscheiden. Daraus erklärt sich das Verhalten beim Durchströmen des Filters 1. Die Verunreinigungen streichen am Filtermaterial 3 entlang und verfilzen darin bzw. werden magnetisch ausgeschieden. Das Medium wird demgegenüber seinen Weg mehr an der Wand des Filtergehäuses suchen.
Dieser Gedanke der Anordnung eines mechanischen Filterbelages 3 auf dem Magnetkörper 2 ist bei Fig. 2 auf eine ebene Magnetfilterplatte 4 angewendet. Das verunreinigte Medium strömt über den mechanischen Filterbelag 3. Die Verunreinigungen antimagnetischer Art verfilzen wie beim Durchlauffilter 1 im Filtermaterial 3, und die magnetischen Teilchen werden zusätzlich durch das Magnetfeld in die Poren des Filtermaterials 3 gezogen.
Der Filterbelag 3 bei plattenförmigen Filtern 4 wird bei größeren Mengen an Verunreinigungen im Medium durch Stahlspäne 5 ersetzt (Fig. 3). Durch deren Induktion werden eine große Anzahl kleiner Kraftfelder gebildet, die besonders zur Aussonderung ferromagnetischer Verunreinigungen geeignet sind.
Zwecks Vergrößerung der Durchsatzmenge eines Filters nach Fig.2 werden unterschiedliche Mehrfachanordnungen vorgeschlagen: Die Filterplatte 4 in Fig. 4 ist mit mehreren Lagen Filtermaterial 3 belegt. Die Lagen 3 sind durchlässig, weiterhin ist eine Spaltöffnung dazwischen vorhanden. Durch diese öffnungen wird das Medium geleitet. Das nach unten ziehende Magnetfeld der Platte 4 schlägt die ferromagnetischen Verunreinigungen im Filtermaterial 3 nieder. Durch die geringe Spaltbreite verfilzen auch andere Verunreinigungen im Filtermaterial 3.
Nach Fig. 5 werden zwischen übereinander angeordneten plattenförmigen Magnetsystemen 4 mechanisch wirkende Filterbeläge 3 angeordnet, zwischen denen Durchlaufschlitze verbleiben. Das Magnetfeld zwischen den Platten 4 kann inhomogen oder homogen sein. Durch das stärkere Magnetfeld ist der Grad der Ausscheidung höher. Zur Ausscheidung kleinster Schwebeteilchen aus hoch viskosen Medien besteht bei den Filtern nach den Fig.1 und 2, 4 und 5 der Filterbelag 3 aus einem elektrostatisch aufladbaren Material. Es ist ein mehrfacher Filtereffekt wirksam als ein synchroner Vorgang und in einem in sich geschlossenen System: 1. Der mechanische Filtereffekt, der darin besteht, daß die Teile von dem filzigen Material 3 durch ein mechanisches Zurückhalten ausgeschieden werden; 2. der magnetische Filtereffekt, der in der magnetischen Saugintensität besteht, die unmittelbar und in der stärksten Konzentration an dem Filtermaterial 3 wirksam ist; 3. der elektrostatische Filtereffekt, der durch die Reibung an dem genannten Filtermaterial 3 entsprechender Konsistenz, wie z. B. an Kunststoff, etwa Cellulose-Acetatbutyrat, entsteht. Es wird dort also eine Saugintensität wirksam, die die Verunreinigungen mit freien Ladungen, jedoch mit umgekehrten Vorzeichen bindet.
Dieser elektrostatische Filtereffekt ist aber in Gegensatz zu 1 und 2 nicht in jedem Falle erwünscht und kann deshalb mit dem Einsatz entsprechenden Materials wahlweise auch in der Wirkungsweise geändert werden; beispielshalber durch Material, das Wasser und Säure bindet, um eine Möglichkeit zu nennen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Magnetmechanisches Filter für Flüssigkeiten und Gase, insbesondere Öle, dadurch gekennzeichnet, daß ein mechanisches Filter, vorzugsweise aus einem elektrostatisch aufladbaren Material, den Magneten oder das Magnetsystem in einer oder mehreren Lagen abdeckt oder überzieht.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen übereinander angeordneten Magneten Durchlaufschlitze vorgesehen sind, in welchen das mechanisch und elektrostatisch wirkende Filtermaterial angeordnet ist.
3. Filter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterlage oder -lagen mit Abstand vom Magnetkörper und der Gehäusewand angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 683 626, 935 542; schweizerische Patentschrift Nr. 222 330; »Umschau«, 1954, Heft 1, S. 19.