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Filterelement Die Erfindung betrifft ein Filterelement zum Einbau
in Leitungen, insbesondere mit zylinderischem Innenquerschnitt, dem eine ebene längliche
Filterfläche zugeordnet ist und mit BerüIhrungsflächen dichtend an der Innenwandun
der Leitung anliegt, wobei mit der Filterfläche Ansätze dichtverbunden sind, die
gleichfalls an der Innenwandung der Leitung anliegen.
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Zum Filtern und Sieben von flüssiger oder gasförmigen Medien, welche
ilurch Leitungen wie z. B. Rohre, Bohrungerç, Kanäle, Behälter u. dgl. fließen,
werden vielfach flache Filterelemente verwendet, die quer zur Längsachse der betreffenden
Leitung o.dgl. angeordnet werden, wobei die Pil-erelemente
in ihrerflachen
Ausdehung im wesentlichen dem lich-ten Querschnitt der Leitung entsprechen. Trotzdem
ist der freie Querschnitt in der filternden Fläche wesentlich geringer als der freie
Leitungsquerschnitt, weil viel Fläche vom Filtermaterial wie Drähten, Fäden, Fasern,
Rahmen, Versteifungsrippen u. dgl. in Anspruch genommen wird. Die quantitative Leistungsfähigkeit
solcher Filterelemente ist daher häufig nicht ausreichend.
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Deshalb hat män schon konische oder zylindrische Filterelemente vorgeschlagen,
die in die Leitung hineinragen, wobei das zu filternde Medium gezwungen wird, von
außen nach innen oder umgekehrt die Filterfläche zu durchstrnmen.
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Zwar sind diese Filterelemente wesentlich leistungsfähiger, jedoch
ist ihre Länge aus konstruktiven und fertigungstechnischen Gründen begrenzt. Ein
weiterer Nachteil dieser bekannten Bauarten besteht darin, daß sie relativ touer
sind und sich deshalb nur in verhältnismäßig wenigen Fällen anwenden lassen. Die
Herstellung derartiger Filterelemente wird außerdem sehr schwierig oder gar unmöglich,
wenn anderes Filtermaterial als Maschengewebe verwendet werden soll.
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Bekannt ist ferner ein Filterelement, das eine ebene, längliche sowie
perforierte Filterfläche aufweist, die durch mit der Filterfläche verbundene Ansätze
derart an den Innenwandungen der leitung ahgestützt ist, da# sie in Bezug auf die
Längsachse der Leitung schräg verläuft, d-. d. h. einen Winkel mit der Längsachse
der Leitung einschlie#t. Die Filterfläche liegt mit Berührungsflächen - ebenso wie
die Ansätze -an der Innenwandung der Leitung dichtend an. Auch bei dieser bekannten
Bauart ist die Länge der Filterfläche aus konstruktiven und fertigungstechnischen
Gründen verhältnismä#ig eng
begrenzt. Ein weiterer Nachteil dieser
bekannten Bauart besteht darin, daß die Filterfläche aufgrund ihrer schrägen Anordnung
im Leitungsrohr eine etwa eliptische Ausbildung erhalten muß, was fertigungstechnisch
aufwendig ist und daher verhältnismäßig große Kosten verursacht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Naciiteile der bekannten
Bauarten zu beseitigen und ein Filterelement zu schaffen, dessen Filterfläche praktisch
beliebig lang gestaltet sein kann, ohne daß dies fertigungstechnisch umständlich
oder kostspielig ist.
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Ausgehend von einem Filterelement der eingangs beschriebenen Bauart
wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Filterfläche nach Einführung des Filterelements
in die Leitung in der Mittelachse der Leitung verläuft und daß an jeder Schmalseite
ein als Umlenkklappe ausgebildeten Annatz vorgesehen ist, derart, daß die Umlenkklappen
in entgegengesetzten Richtungen verlaufen und die Außenränder der Filterfläche mit
denen der beiden Umlenkklappen zusammen in einer in sich geschlossenen ununterbrochenen
und ringsum verlaufenden linienförmigen Berührungsfläche dichtend an der Innenwandung
der Leitung anliegen. Da die Filterfläche in der Ilittelachse der Leitung verlauft,
läßt sie sich entsprechend dem Leitungsverlauf praktisch beliebig lang ausbilden.
Hierdurch ist es möglich, die Filterfläche so zu dimensionieren, daß große Mengen
des zu filternden Mediums die Leitung durchströmen können, ohne daß eine rasche
Verstopfung oder Erschöpfung des Filtermaterials zu befürchten ist.
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Da sich die Filterfläche in Lingsriehtung der Mittelachse der Leitung
erstreckt, läßt sich das Filterelement außercrdentlich einfach und schnell aus und
einbauten, da hierzu
praktisch lediglich eine in Längsrichtung
der betreffenden Leitung gerichtete Bewegung erforderlich ist. Dadurch lassen sich
nach der Erfindung ausgebildete Filterelemente besonders in solchen Anlagen mit
Vorteil anwenden, bei denen Betriebsunterbrechnungen infolge von Reparaturen am
Filterelement zu verhältnismäßig großen Kosten führen.
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Im Gegensatz zu solchen bekannten Bauarten, bei denen die Filterfläche
etwa elliptisch ausgebildet ist, läßt sich die Filterfläche nach der Erfindung in
einfacher Weise aus einem rechteckförmigen Materialstreifen herstellen, der praktisch
keiner weiteren komplizierten Bearbeitung, insbesondere keiner komplizierten Einpassarbeit
wie bei einer elliptischen Filterfläche mehr bedarf.
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Ein gemäß der Erfindung als Flachfilter ausgebildetes Filterelement
von der Breite des Leitungsdurchmessers kann in einfacher Weise aus einem Streifen
Maschendrahtgewebe hergestellt werden, dessen Breite gleich dem Durchmesser der
Leitung ist und dessen beide Enden halbkreisförmig auslaufen, wobei diese beiden
Halbkreise senkrecht zur verbleibenden rechteckigen Flache aufgebogen werden, und
zwar in einander entgegengesetzter Richtung. Das hierdurch gebildete Z-förmige Filterelement
aus Maschendrahtgewebe läßt sich gleichfalls in beliebiger Lage in die Leitung einführen.
Komplizierte Einbauvorschriften brauchen somit bei dem erfindungsgemäßen Filterelement
nicht beachtet zu werden. Da auch in den Umlenkklappen Filtermaterial angeordnet
werden kann, läßt sich die Filterfläche auf verhältnismäßig kleinem Raum noch mehr
vergrößern.
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Sofern dies aus Gründen der Beanspruchung des Filterelements erforderlich
sein sollte, kann das Filterelement aus einem
entsprechend geformten
Blechstreifen bestehen, wobei in einem möglichst großen Teil des rechteckigen Teils
des Blechstreifens das Blech ausgestanzt und durch ein aufgelötetes Metalldrahtgewebe
ersetzt ist, Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kennzeichnet sich diese
dadurch, daß mindestens eine Umlenkklappe senkrecht zur Filterfläch angeordnet ist.
Fertigungstechnisch läßt sich eine derartige Ausführungsform unter Umständen bes?nders
einfach und kostensparend. herstellen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es jedoch auch möglich,
daß mindestens eine Umlenkklappe in bekannter Weise in einem anderen Winkel als
900 zur Filterfläche angeordnet ist. Eine derartige Ausbildung und Anordnung der
Umlenkklappen kann je nach dem Verlauf der zugehörigen Leitung, beispielsweise in
Rohrkrümmern, zweckmäßig sein.
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Vorteilhafterweise ist mindestens eine Umlenkklappe so angeordnet,
daß ihre Verbindungslinie mit der Filterfläche senkrecht zu deren längeren Kanten
verläuft.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform er Erfindung ist mindestens
eine Umlenkklappe so angeordnet, daß ihre Verbindungslinie mit der Filterfläche
in einem anderen Winkel als 900 zu deren längeren Kanten verläuft. Es hat sich als
zweckmäßig erwiesen, daß in der Nähe mindestens einer Umlenkklappe in entgegengesetzter
Richtung radial verlaufend eine Stütze angebracht ist, welche das Filterelement
in an i::h bekannter Weise gegen die Leitungswand abstützt.
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Hierdurch wird mit einfachen Mitteln eine stabile Lagerung des Filterelements
erreicht.
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Vorteilhafterweise ist an dem Filterelement mindestens eine Stütze
angeordnet, welche das Filterelement in Längsrichtung gegen ein mit der Leitung
fest verbundenes Bauteil abstützt.
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Dadurch ist ein Mitwandern der Filterfläche in Strö.mungsrichtung
des Mediums ausgeschlossen.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteh-t darin, daß es in an sich
bekannter Weise gänzlich aus Filtermaterial besteht.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die
Filterfläche in an sich bekannter Weise as einem ringsum laufenden Rahmen, in em
das Filtermaterial angeordnet ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht mindestens eine
Umlenkklappe aus einem Rahmen, in dem das Filtermaterial angeordnet ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht
das Filterelement gänzlich und einstückig aus Kunststoff, wobei die filternden Durchflußöffungen
in der Filterfläche in an sich bekannter Weise aus zahlreichen Löchern in dem hier
folienartigen Kunststoff bestehen. In einer derartigen bevorzugten Ausführungsform
ergibt sich ein einstückiges Längs filter in Z-Form aus Kunststoff, wobei die Durchbrechungen
im rechteckigen Teil mechanisch hergestellt sein können, beispielsweise durch entsprechende
Einsätze in der Form, durch nachträgliches Ausstanzen oder Bohren, oder durch nachträgliches
Entfernen von in Kunsstoff enthaltenen Teilchen, s. B. Kochsalz.
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Häufig ist aber die Verwendung besonderer Filtermaterialien unentbehrlich,
wie beispielsweise papierähnliche Filtert
materialien, Filze, durchlässige
Folien aus Kunststoff-Fasern in Wirrstruktur, Maschengewebe mit präziser Maschenweite
oder sonstige Gewebe aus Metalldrähten, aus Kunststoffadern oder Textilfäden. Eine
Platte aus solchem Material, vorzugsweise als Recheck entsprechender Größe, wird
dann im rechteckigen Teil des Filterelements angeordnet, wo es in einem Rahmen aus
Kunststoff eingebettet ist, wobei der Rahmen einstückig mit den Umlenkklappen ausgebildet
ist.
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Die Einbettung des Filtermaterials in dem Rahmen ist besonders zuverlässig,
wenn sie durch Umgießen oder Umspritzen in einer Form erzeugt wurde. Sollen auch
die Umlenkklappen in ähnlicher Weise mit Filtermaterial bestückt werden, so ist
dies in analoger Weise angeordnet und hergestellt.
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Erfindungsgemäß kann deshalb das Filterelement mit Ausnahme des filternden
Teils einstückig aus Kunststoff bestehen, welcher das Filtermaterial mit einem Rahmen
umfaßt, in den es eingebettet ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Filtermaterial
in an sich bekannter Weise ein Gewebe, Maschengewebe oder Geflecht ist.
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In an sich bekannter Weise kann das Filtermaterial bei einer Ausführungsform
der Erfindung auch papierähnlich sein.
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Ebens kann das Filterelement erfindungsgemä# derart auEtgebildet sein,
daß das Filtermaterial in an sich bekannter Weise eine Wirrfaserstruktur hat, beispielsweise
ein Filz ist.
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Gemä# einem. weiteren Merkmal der Erfindung kennzeichnet sich diese
dadurch, iaß das filtermaterial synthetisch ist, bzw. aus syntietischen Fäden oier
Fasern aufgebaut ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Filtermaterial
im wesentlich in an sich bekannter Weise aus Metallfäden oder Drähten oder Fasern
aufgebaut sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist mindestens
an einem Ende eine Klemmscheibe - etwa in Gestalt einer unvollständigen Ringscheibe-als
Befestigungsmittel einstückig am Filterelement angeordnet.
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In den Fällen, in denen der nicht durchlässige Teil des Filterelements
aus Kunststoff besteht, kann dieser auch unter, über oder beiderseits des Filtermaterials
in Form v-n Versteifungsrippen o. dgl. angeordnet sein, In der Zeichnung ist die
Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 einen
Längsschnitt durch ein Reglergehäuse für Ö1-brenner mit darin angeordnetem Filterelement
nach der Erfindung; Fig. 2 eine schematische Draufsicht zu Fig. 1 ; Fig. 3 eine
Nicht in Richtung A zu Fig. 2; Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie C - B der Fig.
2 und Fig. 5 einen Längsachnitt durch eine Rohrleitung mit einem darin angeordneten
Filterelement nach der Erfindung in einer anderen Ausführungsform.
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In den Fig. 1 - 4 ist ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei
dem ein erfindungsgemäßes Längsfilter in einem Behälter besonderer Bauart angeordnet
ist, wie sie als Reglergehäuse für Ölbrenner Verwendung finden.
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Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Behälter bezeichnet, der von der Eintrittsöffnung
2 bis zur Austrittsöffnung 3 von dem zu filternden Medium durchflossen wird. In
dem Behälter 1 ist ein erfindungsgemäßes Filterelement angeordnet, welches durch
eine mit der Verschlußschraube 12 verschlossene Öffnung eingeführt wurde. Das Filterelement
stützt sich einerseits mt einer einstückig am Filterelement angeordneten Verlängerung
10 an der Verschlußschraube 12 ab, wobei diese Verlängerung auch zum Herausziehen
des Filterelements zwecks Reinigun u. dgl, dient, und andererseits mit einem schalenförmig
ausgebildeten Stützteil am Kopf des Behälters, Das in der Längsachse des Behälters
1 angeordnete rechteckige Teil des Filterelements besteht aus einem Rahmen 4 und
dem - darin eingebetteten - ebenfalls rechteckigen Filtermaterial 4'.
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Mit den Bezugszeichen 5 und 6 sind zwei Umlenkklappen bezeichnet,
während 7 bzw. 8 Stützen sind, die den Umlenkklappen 5 bzw. 6 gegenüberliegend angeordnet
sind.
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Das bei 2 eintretende Medium wird durch die Umlenkklappe 5 gezwungen,
unter die Filterfläche 4 zu fließen, wo ihm das Weiterfließen durch die Umlenkklappe
6 verwehrt wird, so daß es gezwungen ist, die Filterfläche. 4 von unten nach oben
zu durchstrcimen und dann bei 3 auszufließen.
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Die Ausdrücke unten und oben beziehen sich auf die dargestellte Lage
des Filterelements, welches in der Praxis jedoch in jeder beliebigen Lage funktioniert.
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Um die Abdichtung an der Behälterwand zu verbessern, laufen die daran
anliegenden Kanten des Rahmens bzw. der Filterfläche 4 und der Umlenkklappen 5 und
6 in Dichtlippen aus.
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Bei der dargestellten Ausführungsform bestehen Rahmen bzw.
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Filterflächen 4, Umlenkklappen 5 und 6, Stützen 7 und 8, Verlängerung
10 im Stützteil 9 einstückig aus Polyamid, mit dem in einer Druckspritzform das
darin eingelegte Filtermaterial, in diesem Falle ein Polyamid-Maschengewebe mit
0,160 mm Maschenweite, umspritzt wurde, so dat es jetzt im Rahmen bzw. in der Filterfläche
4 des einstückigen Filterelements eingebettet ist.
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Die Fig. 5 veranschaulicht eine normale Rohrleitung, in welcher sich
ein erfindungsgemäßes Filterelement befindet.
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Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Rohr bezeichnet, welches mit einem
weiteren Rohr 1' mittels einer Überwurfmutter 1 derart verbunden ist, daß zwischen
beiden eine Ringscheibe 11 eingeklemmt ist. An dieser Scheibe stützt sich das Filterelement
ab, welches im übrigen wie das s oben beschriebene Filterelement ausgebildet ist,
wobei jedoch die Vengerung 10 fehlt. Die Rohre 1, 1' werden in Pfeilrichtung, d.
h. von links nach rechts von dem Medium durchströmt, wobei das Filterelement gegen
die Scheibe 11 gedrückt und so fixiert wird.
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Es ist augenscheinlich, daß die Filterfläche wesentlich größer als
die einer quer eingebauten Filterscheibe bemessen sein kann. Außerdem ist aus der
Zeichnung klar
ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Filterelement
in eine beliebige Leitung einführbar ist, deren Innendurchmesser der Breite des
Filterelements entspricht.
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In jedem Falle muß jedoch dafür Sorge getragen werden, daß das Filterelement
von der Striimung nicht mitgespült wird. Hierfür gibt die aus Fig. 5 ersichtliche
Ausführungsform ein einfaches Beispiel.
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Infolge der Anordnung des Filtermaterials in einer Ebene können praktisch
alle bekannten Filtermaterialien verwendet werden, wie Maschengewebe und andere
Gewebe aus beliebigen Drähten oder Fäden, gelochte oder lochgestreckt Bleche, Platten,
Polien o. dgl. nie v'rerwähnten Filtermaterialien können sowohl auf metallischer
Basis aufgebaut sein als auch aus Kunststoffen, Textilien, Glas, Keramik oler anderen
Stoffen bestehen.
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Auch die nicht durchlässigen Teile des Filterelements können aus beliebigen
Materialien hergestellt sein, so daß esin einfacher Weise den jeweiligen Gegebenheiten,
wie Medium, Druckverhältnisse, Temperatur, Leistung, Oberfläche : güte der Leitungsinnenwand,
Verankerungsmöglichkeit, Wartungsbedingungen, Stückzahl der Serien usw., angepaßt
werden kann.
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Die Filterfläche kann auch anders al rechteckig, beispelsweise trapezförmig
ausgebildet sein. Beispielsweise können die Umlenkklappen mit der Filterfläche einen
anderen als einen rechten Winkel bilden. Auch braucht die Linie, in der eine Umlenkklappe
mit der Filterfläche verbunden ist, nicht rechtwinklig zur Längsseite des Filters
zu verlaufe.
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Während bei der aus Fig. 5 ersichtlichen Ausführungsform für die Arretierung
des Filterelements eine besondere Ringscheibe 11 vorgesehen ist, ist bei einer anderen
Ausführungsform diese Ringscheibe mit dem Filterelement einstückig verbunden. Dabei
genügt es häufig, daß dann statt eines Vollkreisringes nur ein Halbkreisring vorgesehen
wird, etwa als radiale Verlängerung der Umlenkklappe 6, wobei dann das Stützteil
9 mindestens teilweise entfallen kann. Dadurch lassen sich derartige Filterelemente
ohne zusätzliche Bauelemente, wie beispielsweise Ringscheiben in vorhandene normale
Rohrleitungen o. dgl. einschieben und mittels des einstückig an ihnen angeordneten
Befestigungsrandes zwischen benachbarten Rohrstücken festklemmen. Hierdurch ist
es möglich, für die gängigen Durchmesser Filterelemente zu standardisieren. Sollte
in besffmmten Fällen die standardgemäß an den Filterelementen angebrachte Klemmscheibe
stören, so kann diese, etwa durch Abschneiden, entfernt werden.
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Patentansprüche