DE2224265A1 - Self-cleaning filter - Google Patents
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Description
4 Düsseldorf, Schumannstraße 974 Düsseldorf, Schumannstrasse 97
Georges MoattiGeorges Moatti
17, Bue Güteraberg17, Bue Güteraberg
92 Boulogne (Hauts de Seine)92 Boulogne (Hauts de Seine)
FrankreichFrance
Selbstreinigender FilterSelf-cleaning filter
Die Erfindung betrifft ein Filter aus mehreren parallelgeschälteten Filtervorrichtungen und einem Verteiler, der die Beaufschlagung einer Reihe von Filtern im Gegenstrom gestattet, um so ein Auswaschen der Filter bzw. ein Reinigen der Filtereinsätze zu ermöglichen.The invention relates to a filter made up of several filters connected in parallel Filter devices and a manifold that allows the application of a series of filters in countercurrent to thus enabling the filters to be washed out or the filter inserts to be cleaned.
Im allgemeinen ist dieser Verteiler funktionell mit einer außenliegenden Betätigung bzw. mit einem Motor verbunden, der von Zeit zu Zeit die Umschaltung von einer Filterkammer zur anderen bewirkt. Da dieser Motor vom Filtrationskreis getrennt ist, besteht die Gefahr, daß bei Ausfall des Motors der Filter zugesetzt wird und außerdem keine komplette Filtereinheit mehr zur Verfügung steht, auf die lediglich durch Umschalten des Kreises mit dem zu filtrierenden Medium zurückgegriffen werden kann.In general, this distributor is functionally connected to an external actuator or to a motor that is operated by From time to time causes the switch from one filter chamber to the other. Since this motor is separated from the filtration circuit, there is a risk that the filter will clog if the engine fails and there is no longer a complete filter unit available that can be accessed simply by switching the circuit can be used with the medium to be filtered.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines selbstreinigenden Filters, der direkt in den Filterkreis eingeschaltet werden kann, wobei lediglieh die Filterabmessungen der Flüssigkeits-Strömungsmenge angepaßt werden müssen.The object of the present invention is to provide one self-cleaning filter that is switched directly into the filter circuit can be, with only the filter dimensions must be adapted to the liquid flow rate.
Die Erfindung betrifft somit einen 3elbstreinigenden Filter au3The invention thus relates to a self-cleaning filter au3
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einer Reihe parallelgeschalteter Filterelemente und einem Drehverteiler, der die Mediumzufuhr zu einer Reihe von Filterkammern unterbricht, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Verteiler von einem unter Einwirkung des Diucks der gefilterten oder zu filtrierenden Flüssigkeit arbeitenden Hydraulikmotor angetrieben wird.a number of filter elements connected in parallel and a rotary distributor that supplies the medium to a number of Interrupts filter chambers, which is characterized in that the distributor of one under the action of the pressure filtered or to be filtered fluid working hydraulic motor is driven.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß Beschreibung und Zeichnung lediglich als zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels und keinesfalls in einem einschränkenden Sinne zu betrachten sind. In der Zeichnung ist:Further features of the invention emerge from the following description with reference to the accompanying drawing. Be it At this point it should be noted that the description and drawing are only intended to illustrate an exemplary embodiment and in no way in a restrictive sense are consider. In the drawing is:
die Fig. 1 ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen selbstreinigenden Filter,Fig. 1 is a longitudinal section through a self-cleaning filter according to the invention,
die Fig. 2 ein Schnitt auf der Aehee II-II der Fig. 1,Fig. 2 is a section on the Aehee II-II of Fig. 1,
die Fig. j5 ein Schnitt auf der Achse III-III der Fig. 1, die Fig. 4 ein Schnitt auf der Achse IV-IV der Fig. 1,FIG. 5 is a section on the axis III-III of FIG. 1, FIG. 4 is a section on the axis IV-IV of FIG. 1,
die Fig. 5 eine Längsschnittansieht einer abgewandelten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen selbstreinigenden Filters, Fig. 5 is a longitudinal sectional view of a modified one Embodiment of a self-cleaning filter according to the invention,
die Fig. 6 ein Schnitt auf der Achse VI-VI der Fig. 5,FIG. 6 is a section on the axis VI-VI of FIG. 5,
die Fig. 7 ein Schnitt auf der Achse VII-VII der Fig. 5,FIG. 7 is a section on the axis VII-VII of FIG. 5,
die Fig. 8 ein Schnitt auf der Achse VIII-VIII der Fig. 7, undFIG. 8 shows a section on the axis VIII-VIII of FIG. 7, and
die Fig. 9 eine Schemaansicht mehrerer parallelgeschalteter Filter, die erfindungsgemäß durch einen einzigen Motor angetrieben werden.FIG. 9 is a schematic view of a plurality of filters connected in parallel which, according to the invention, are replaced by a single filter Motor driven.
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Wie aus den Figuren 1-4 ersichtlich, besteht der erfindungsgemäße Filter aus drei Teilen, nämlich dem eigentlichen Filter, dem Antriebsmotor für den Verteiler und die Vorrichtung zum Sammeln der ausgetragenen Filterrückstände.As can be seen from Figures 1-4, there is the inventive Filter made up of three parts, namely the actual filter, the drive motor for the distributor and the device for Collection of the discharged filter residue.
Der eigentliche Filter besteht aus einem Paket mit mehreren Filterelementen 1 von diskusförmiger Gestalt und mit jeweils 8 voneinander unabhängigen Kammern, die durch zwei Filtergewebe 2 a, 2 b begrenzt sind und die jeweils eine Auslaßöffnung J, einen Einlaßkanal 4 und eine Rücklaufleitung 5 für das Reinigen im Gegenstrom umfassen. Die Kanäle 4 der 8 Kammern münden in einen mittleren Kanal 6, von dem aus das zu filternde Medium, beispielsweise öl, zugeführt wird.The actual filter consists of a package with several filter elements 1 of disk-shaped shape and each with 8 independent chambers, which are separated by two filter fabrics 2 a, 2 b are limited and each has an outlet opening J, an inlet channel 4 and a return line 5 for cleaning include in countercurrent. The channels 4 of the 8 chambers open into a central channel 6 from which the medium to be filtered, for example oil, is supplied.
Mit einem Drehverschluß 7 können nacheinander die 8 Einlaßkanäle 4 abgeschlossen werden, wodurch das Reinigen der Filtergewebe einer jeden Kammer im Gegenstrom bewirkt wird, wobei das Reinigungsöl in Richtung auf die Vorrichtung zum Sammeln der ausgewaschenen Filterrückstände zugeführt wird und sich die Sammelvorrichtung in einem geschlossenen Gehäuse 8 befindet, in das das Reinigungsöl über eine axiale Leitung 9 gelangt, die in der Antriebswelle 10 für den Verschluß 7 ausgebildet ist. Die aus den einzelnen Filterelementen gebildete Gesamtanordnung ist durch eine Kappe 11 abgeschlossen, die eine Sammelkammer für gefiltertes öl darstellt und von welcher das letztere über eine Leitung I5 in den Gebrauchskreis gelangt.With a twist lock 7, the 8 inlet channels can be opened one after the other 4, whereby the cleaning of the filter cloths of each chamber is effected in countercurrent, whereby the Cleaning oil is fed in the direction of the device for collecting the washed-out filter residue and the The collecting device is located in a closed housing 8, into which the cleaning oil passes via an axial line 9 which is formed in the drive shaft 10 for the closure 7. The overall arrangement formed from the individual filter elements is closed by a cap 11, which is a collection chamber for filtered oil and of which the latter is over a line I5 enters the usage circuit.
Die Welle 10 stellt den Abgang des Antriesbsmotors für den Verteiler dar, wobei dieser Motor ein mit dem Filter gekoppelter und durch den Druck des g« Üterten Öls arbeitender Hydraulikmotor ist.The shaft 10 represents the outlet of the drive motor for the distributor, this motor being coupled to the filter and hydraulic motor working by the pressure of the aged oil is.
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Dieser Motor arbeitet in der Art eines doppeltwirkenden Zylinders, wobei die Welle 10, der eine axiale Hin- und Herbewegung beaufschlagt wird, mit einem Arbeitskolben 14 zusammenwirkt über ein Freilaufrad 15 in der Weise, daß eine Drehung nur in einer Richtung möglich ist, damit der Verschluß 7 stets nur im gleichen Sinne angetrieben wird; dies geschieht durch eine Nase l6 auf der Welle, die von einer in einem Kanal 18 im axialen Verlauf des Verschlusses ausgebildeten Nute 17 in Schraubenform aufgenommen wird, wobei die Welle 10 unter der Einwirkung einer Rücklaufsperrklinke steht, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist und eine Drehung in einer Richtung verhindert.This motor works in the manner of a double-acting cylinder, the shaft 10 having an axial reciprocating movement is acted upon, cooperates with a working piston 14 via a freewheel 15 in such a way that a rotation only in one Direction is possible so that the shutter 7 is always driven in the same sense; this is done through a nose l6 on of the shaft, which is received in a screw-shaped groove 17 formed in a channel 18 in the axial course of the closure is, the shaft 10 is under the action of a backstop, which is not shown in the drawing and prevents rotation in one direction.
Der Arbeitskolben 14 ist in einer Kammer 19 untergebracht und es wird jede seiner Flächen wechselweise dem Druck des gefilterten Öls ausgesetzt, das über eine Leitung 20 zugeführt wird, die durch den Kolben 14 hindurchgeht und die Kammer 19 über Kanäle 21 und Öffnungen 22, in deren Bereich ein den Versorgungsstrom von einer Seite des Kolbens zur anderen umschaltender Verteilerkolben oder Verteilerschieber 2p angeordnet ist, versorgt.The working piston 14 is housed in a chamber 19 and each of its surfaces is alternately the pressure of the filtered Exposed to oil which is supplied via a conduit 20 which passes through the piston 14 and the chamber 19 via channels 21 and openings 22, in the area of which is a distributor piston which switches the supply flow from one side of the piston to the other or distributor slide 2p is arranged, is supplied.
Dieser Verteilerkolben 2j5 taucht mit seinen beiden Enden in die Kammern 24 und 25 ein, die mit öl gefüllt sind und von den . Ringkolben 26, durch welche die Welle 10 verläuft bzw. in denen die Welle 10 verschiebbar angeordnet ist, verschlossen werden.This distributor piston 2j5 dips with both ends in the Chambers 24 and 25, which are filled with oil and from the. Ring pistons 26, through which the shaft 10 runs or in which the shaft 10 is slidably arranged, are closed.
Der Kolben 26 sitzt auf einem Schieber 27, der sich auf einer Feder 28 abstützt, während die Verbindungsstangen 29, die durch den Kolben 14 hindurch verlaufen, die beiden Schieber 27 miteinander verbinden.The piston 26 sits on a slide 27, which is supported on a spring 28, while the connecting rods 29, which by run through the piston 14, connect the two slides 27 to one another.
Am Ende seines Hubs berührt der Kolben 14 den Schieber 27 und wirkt so auf ihn ein, daß der Kolben 2o beispielsweise in dieAt the end of its stroke, the piston 14 contacts the slide 27 and acts on it so that the piston 2o, for example, into the
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Kammer 24 eingedrückt wird, während die Gegenbewegung mit Eindringen in die Kammer 25 dadurch bewirkt wird, daß eine Mitnahme des Kolbens 26 durch den Schieber 27 über einen umlaufenden Vorsprung 27 a erfolgt.Chamber 24 is depressed while the countermoving with penetration into the chamber 25 is effected in that the piston 26 is entrained by the slide 27 via a circumferential projection 27 a takes place.
Der Flüssigkeitsdruck nimmt also in der Kammer 24 zu und in der Kammer 25 ab, so daß der Kolben 23 aus der Kammer 24 herausgedrückt wird und in die Kammer 25 eindringt, wodurch die Beaufschlagung der Kammer 19 auf die andere Fläche des Arbeitskolbens 14 umgeschaltet wird.The liquid pressure thus increases in the chamber 24 and decreases in the chamber 25, so that the piston 23 is pushed out of the chamber 24 and penetrates into the chamber 25, whereby the action of the chamber 19 on the other surface of the working piston 14 is switched.
Die entgegengesetzte Bewegung läuft also ab, bis der Kolben 14 den Kolben 26 aus der Kammer 25 zurückdrängt.The opposite movement therefore takes place until the piston 14 pushes the piston 26 back out of the chamber 25.
Außerdem ist ersichtlich, daß der Verteilerkolben 25, der den Zustrom zu einer der Flächen öffnet, auch eine Öffnung des Auss'trömkanals 28 a der Kammer I9 auf der Seite der Gegenfläche, der zu einem Ausströmsammler 30 führt, bewirkt.It can also be seen that the distributor piston 25, the the inflow to one of the surfaces opens, also an opening of the outflow channel 28 a of the chamber 19 on the side of the opposite surface, which leads to an outflow collector 30, causes.
Die in das Gehäuse 8 ankommende Waschflüssigkeit 'ist von Schmutz teilchen durchsetzt, die sich auf die Filtergewebe J>1 absetzen und von einem Gewebe 32 zurückgehalten werden, während die gereinigte Flüssigkeit über die Leitung 33 in den Gebrauchskreis zurückkehrt. The washing liquid arriving in the housing 8 is interspersed with dirt particles which settle on the filter fabric J> 1 and are retained by a fabric 32, while the cleaned liquid returns via the line 33 to the circuit of use.
Die Gewebe 3I, die eine mit Reinflüssigkeit beschickte Kammer 34 abschließen, werden von Zeit zu Zeit einem durch die Welle 10 ausgelösten mechanischen Schock ausgesetzt, wobei die Welle 10 auf die mittlere Lagerung 35 des Gewebes 3I einwirkt, die durch eine Feder 36 vorgespannt ist.The tissues 3I, which contain a chamber 34 filled with pure liquid complete, are exposed to a mechanical shock triggered by the shaft 10 from time to time, the shaft 10 acts on the middle storage 35 of the fabric 3I, which by a spring 36 is biased.
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Dieser mechanische Schlag oder Stoß löst die Schmutzteilchen, die sodann bei Umschaltung der im Gegenstrom zu reinigenden Kammern von der Flüssigkeit der Kammer 34 weggetragen werden, wobei die Umschaltung zu einem Zeitpunkt erfolgt, da der Druck des Gegenstroms gleich Null ist, weil alle Filter arbeiten.This mechanical shock or impact loosens the dirt particles, which are then carried away by the liquid in the chamber 34 when the chambers to be cleaned in countercurrent are switched over, with the switchover takes place at a point in time when the pressure of the countercurrent is zero because all the filters are working.
Nachdem die Schmutzteilchen nicht durch Schwerkraft aufgefangen werden, läßt sich der Filter in jeder beliebigen Lage montieren.Since the dirt particles are not caught by gravity, the filter can be installed in any position.
Da der Schmutz sich in einem separaten Gehäuse befindet, kann er auf einfache Art und V/eise durch FreiLegen einer Gehäuseöffnung entfernt werden, und dies sogar während des Betriebs der Anlage. Der Filter muß zum Reinigen nicht mehr entleert werden, wie dies bei bekannten Filterausführungen der Fall ist, wo das Reinigungsöl (der Reinigungsölstrom) in den das zu filtrierende öl führenden Kreis zurückgeleitet wird.Since the dirt is in a separate housing, it can be removed in a simple manner by exposing a housing opening removed, even while the system is in operation. The filter no longer needs to be emptied for cleaning like this the case with known filter designs is where the cleaning oil (the cleaning oil flow) is returned to the circuit carrying the oil to be filtered.
Der in den Fig. 5-8 dargestellte selbstreinigende Filter umfaßt eine Batterie von Filterelementen 1, deren Zulauföffnungen 4 durch einen Drehverschluß 7 mit Betätigung durch die Welle 10 eines Hydraulikmotorkolbens 14 vom Versorgungsstrom abgeschaltet sind. Der Motor umfaßt einen Verteilerschieber 23* der die Umschaltung des Versorgungsstroms von einer Seite des Kolbens 14 auf die andere bewirkt und dessen zwei Enden in die Kammern 24 und 25 eintauchen, die über Leitungen 40 bzw. 41 mit dem Rückstromkreis 30 in Verbindung stehen, wobei ein vom Kolben 14 betätigter Schieber 42 die wechselweise Abschaltung bewirkt.The self-cleaning filter shown in FIGS. 5-8 comprises a battery of filter elements 1, the inlet openings 4 of which are disconnected from the supply current by a rotary lock 7 actuated by the shaft 10 of a hydraulic motor piston 14. The motor comprises a distributor slide 23 * causes the switching of the supply current from one side of the piston 14 to the other and immersing the two ends in the chambers 24 and 25, which are connected via lines 40 and 41 with the return circuit 30 i n connection, whereby a slide 42 actuated by the piston 14 effects the alternating shutdown.
Dieser Schieber 42, der dichtend durch den Kolben 14 geführt ist, besitzt Mitnehmernasen 43 und 44, über welche der Kolben 14 auf diesen Schieber 42 einwirkt, auf daß er die Leitung.40 bzw. 41 schließe, während am Ende seines Weges der Kolben 14 einThis slide 42, which is guided in a sealing manner through the piston 14, has driver lugs 43 and 44 via which the piston 14 acts on this slide 42 so that it closes the line 40 or 41, while the piston 14 is at the end of its travel
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ein Schieberventil 45 mit Feder 46 (ein Klappenventil 45 mit Feder 46) betätigt, welches die Verbindung zwischen der geschlossenen Leitung 40 oder 4l und einer Versorgungsleitung 47 bzw. 48 herstellt. Der Speisedruck (Versorgungsdruck) wirkt also auf den Schieber 2J5, daß die Leitung 47 bzw. 48 und das Innere der Kammer 19 des Kolbens miteinander verbunden werden und die Ausströmleitung 49 geschlossen wird, während auf der anderen Kolbenseite der Schieber 2J die Kammer 19 mit einer Ausströmleitung 50 verbindet, wobei die Leitungen 49 und 50 mit dem Rückstromkreis J>0 verbunden sind.actuates a slide valve 45 with spring 46 (a flap valve 45 with spring 46), which establishes the connection between the closed line 40 or 4l and a supply line 47 or 48. The feed pressure (supply pressure) thus acts on the slide 2J5 so that the line 47 or 48 and the interior of the chamber 19 of the piston are connected to one another and the outflow line 49 is closed, while on the other side of the piston the slide 2J connects the chamber 19 with a Outflow line 50 connects, the lines 49 and 50 being connected to the return circuit J> 0.
In dieser Ausführungsform ist die Welle 10 relativ zum Kolben 14 fixiert und trägt sie an einem Ende die Nase 16, die in Eingriff mit der im mittleren Kanal 18 des Verschlusses ausgebildeten Rampe 16 steht. Diese Nase ist auf der Welle 10 mittels eines· Freilaufrades 51 montiert in der Weise, daß der Verschluß in nur einer Drehrichtung bewegt werden kann.In this embodiment, the shaft 10 is fixed relative to the piston 14 and carries it at one end the nose 16, which is in engagement with the ramp 16 formed in the central channel 18 of the closure. This nose is on the shaft 10 by means a · freewheel 51 mounted in such a way that the shutter can be moved in only one direction of rotation.
Der Verschluß 7 umfaßt eine Kehle 52 im Bereich der Öffnungen 4, welche die letzteren von Zulaufstrom trennt und einen Sammler für Waschflüssigkeit im Gegenstrom bildet, der über die Leitungen 5 wie auch über die Öffnungen 4 und die Sammelkehle 52 entleerbar ist, wobei die Kehle mit der Axialleitung 9 üw Welle 10 über eine radiale Öffnung 55 in Verbindung steht, die in eine zwischen dem Verschluß7 und dem Ende der Welle 10 ausgebildete Kammer 54 mündet.The closure 7 comprises a throat 52 in the area of the openings 4, which separates the latter from the inflow flow and forms a collector for washing liquid in countercurrent, which can be emptied via the lines 5 as well as via the openings 4 and the collecting throat 52, the throat with the axial line 9 is connected to the shaft 10 via a radial opening 55 which opens into a chamber 54 formed between the closure 7 and the end of the shaft 10.
Die ausgewaschene Schmutzteilchen führende Flüssigkeit durchläuft die Leitung 9 und tritt am anderen Ende der Welle 10 über radiale Leitungen 55 aus, die in eine Kammer 56 münden, in die das Ende der VJeHe 10 eindringt.The washed-out dirt particles leading liquid passes through the line 9 and occurs at the other end of the shaft 10 via radial Lines 55 which open into a chamber 56 into which the end of the VJeHe 10 penetrates.
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Diese Kammer 56 ist durch Leitungen 57 mit einer Kammer 58 zum Zurückhalten der Schmutzteilchen verbunden, von der aus die Flüssigkeit die den Schmutz zurückhaltenden Filtergewebe 59 durchströmt und so von den Schmutzpartikeln befreit wird und über eine Leitung 60 in den allgemeinen Behälter ausströmt.This chamber 56 is connected to a chamber 58 by lines 57 connected to hold back the dirt particles from the liquid flows through the filter fabric 59, which retains the dirt, and is thus freed from the dirt particles and flows out through a conduit 60 into the general container.
Bei seiner Hin- und Herbewegung verläßt das Wellenelement 10 jedoch die Kammer 56, wodurch die radialen Leitungen 55 verschlossen werden, während eine Umfangsnut 61 eine Zulaufleitung 62 mit einer Leitung 65 verbunden hat, die im Gegenstrom die Flüssigkeit auf die Gewebe 59 fördert und die Schmutzteilchen löst, die in die Kammer 58 fallen und von dort über einen Entleerungsstopfen 64 entfernt werden können. Hinsichtlich des Verschlusses 7 beachte man außerdem, daß die Kehle groß genug ist, um zwei Öffnungen 4 zu überdecken, wodurch eine kontinuierliche Reinigung im Gegenstrom möglich ist. Außerdem erfolgt die Drehung des Verschlusses in einem Winkel gleich dem Winkelabstand der beiden aufeinanderfolgenden Öffnungen bis zum Zweifachen dieses V/inkelabstandes, wodurch bei einer Umdrehung des Verschlusses mindestens 8 aufeinanderfolgende Schaltschritte möglich sind, was einer häufigeren Reinigung im Gegenstrom entspricht.During its to-and-fro movement, however, the shaft element 10 leaves the chamber 56, as a result of which the radial lines 55 are closed while a circumferential groove 61 is a feed line 62 has connected to a line 65, the countercurrent Promotes liquid on the fabric 59 and loosens the dirt particles that fall into the chamber 58 and from there via a Drain plug 64 can be removed. With regard to the closure 7, it should also be noted that the throat is large enough to to cover two openings 4, whereby a continuous cleaning in countercurrent is possible. The rotation also takes place of the closure at an angle equal to the angular distance between the two successive openings up to twice this V / angular distance, whereby at least 8 successive switching steps are possible with one turn of the lock, which corresponds to more frequent cleaning in countercurrent.
Die schematisch in der Fig. 9 dargestellte Ausführungsform läßt die besondere Bedeutung der Anordnung der Mitnehmernase 16 für den Antrieb des Verschlusses unter Verwendung eines Freilaufrades erkennen, welche die Parallelschaltung mehrerer von ein- und demselben Motor gesteuerter Filter gestattet. In diesem Falle umfaßt der Kolben 14 mehrere Wellen 10 - 10 a mit jeweils einer auf dem Freilaufrad I7 angeordneten Nase 16.The embodiment shown schematically in FIG. 9 can the particular importance of the arrangement of the driver lug 16 for driving the lock using a freewheel recognize which allows the parallel connection of several filters controlled by one and the same motor. In this case the piston 14 comprises several shafts 10-10 a, each with one nose 16 arranged on freewheel I7.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und dargestellteThe invention is not limited to that described and illustrated
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Ausführungsform beschränkt, sondern umfaßt vielmehr alle möglichen Abwandlungen, wobei insbesondere die Schmutzkammer symmetrisch mit dem Motor am Filterende angeordnet und der Hydraulikmotor mit jeder anderen Art von Filter oder Vorrichtung gekoppelt werden kann.Embodiment limited, but rather includes all possible modifications, in particular the dirt chamber placed symmetrically with the motor at the filter end and the hydraulic motor with any other type of filter or device can be coupled.
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