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Die Erfindung betrifft ein Serien-Doppelfeinfilter -nach dem
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-Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In bekannten Doppel-Feinriltern dieser Art (z. B. DT-OS 25 37 104,
DT-OS 26 45 589) sind die beiden Filterelemente ,miteinander vereinigt; derartige
Filter enthalten einen zusammenges-etzten-Filtereinsatz aus einer das erste Filterelement
darstellenden zweiten Schicht, wobei die erste Schicht als Tie--fenfilter ausgebildet
ist und etwa ebenso dick ist wie die zweite Schicht -(DT-OS 26 45 589) oder-sogar
erheblich dicker (DT-OS 25 37 104), Diese zusammengesetzte Bauweise bietet den Vorteil
-'baulicher Einfachheit. Im Vergleich zu Filtern, die nur aus einem dem zweiten
Filterelement entsprechenden Feinfilter be stehen, ergibt;sich eine beträchtlich
erhöhte Standzeit. Die -Anwendung-'dieser bekannten Doppel-Feinfilter bei großen
Maschi nen, beisplelsweise Schiffsdieselemaschinen von 1500 kW bis 15000 -kWLeistung
zum Filtrieren des Schmieröls bereitet jedoch Schwieriqkeiten, weil die Abmessungen
dann entsprechend groß werden. So kann beispielsweise bei einem Schiffsdieselmotor
von etwa 2000 kW Leistung ein herkömmliches Feinstfilter,--das etwa dem beschriebenen
zweiten Filterelement entspricht, aus 8 bis 14 säulenartigen Filtereinsätzen eines
T4efenfilters bestehen. Diese Einsätze oder Patronen haben je etwa einen Durchmesser
von 30 cm und eine Höhe von 60 cm und sindsln- einem runden Filtergehäuse von etwa
70 bis 90 cm -Durchmesser und etwa 150 cm Höhe untergebracht. Bei zusätz--licher
Verwendung eines relativ dicken vorgeschalteten Filtermaterials als erstes Filterelement
würden sich die Abmessungen
untragbar vergrößern, und der Arbeits-
und Kostenaufwau für den Wechsel der Filtereinsätze würde überproportional steigen.
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Man zieht deshalb in der Praxis andere Lösungen vor. Meist verzichtet
man ganz auf die Vorschaltung eines ersten Filverelements und nimmt die dadurch
bedingte Verringerung der Standzeit des Feinfilters in ICauf. Es ist auch bekannt,
Zentrifugen oder Separotoren vor ein Feinstfilter zu schalten; derartige rotierende
Geräte sind aber baulich aufwendig und erfordern laufende Wartung Eine andere bekannte
Vorrichtung verwendet zwei Filter gleicher Art und Größe, die normalerweise hintereinander
geschaltet sind.
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ersten Nach Erschöpfung des/Filters wird dieses aus dem Mediumstrorn
nerausgenommen, regeneriert oder mit neuem Filtermaterial beschickt und dann hinter
dem weiterbenutzten zweiten Filter wieder in den Mediumstrcm eingefügt, so daß die
Reihenfolge der beiden Filter vertauscht ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung geht
man von dun Gedanken aus, daß das Filtrat zum Auslauf hin nur noch mit neuem oder
regeneriertem Filtermaterial in Berührung kommen soll, aber doch das Filtermaterial
durch zweimalige Verwendung besser genutzt werden soll. Bei dieser Vorrichtung sind
der bauliche Aufwand und der Platzbedarf aber noch größer als bei den beschriebenen
Vorrichtungen mit kombinierten Filterelementen; man hat lediglich die Vorteile,
daß man beim Regenerieren oder Neubeschicken des Filters den Filtrationsvorgang
nicht zu unterbrechen braucht und daß die Menge des jeweils auszutauschenden oder
zu regenerierenden Filterrjaterials geringer ist als bei den kombinierten Filteril.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Filter zu schaffen,
das
den Vorteil einer Vorfiltration mit geringem Aufwand erzielt, einen geringen Platzbedarf
hat und leicht regeneriert oder neu beschickt werden kann.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit dem Filter nach dem
Anspruch 1.
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Bei dem erfindungsgemäßen Filter entspricht das zweite Filterel-ement
-nach Aufwand und Platzbedarf einem vergleichbaren Einfach-Feinstftlter; insbesondere
sind die darin verwendeten Filtereinsätze (Filtermaterialien) im Vergleich dazu
nicht größer und schwerer. Das vorgeschaltete erste Filterelement kann wegen seiner
Kleinheit und seiner räumlichen Trennung vom zweiten Filterlement an einer beliebigen
bequem zugänglichen Stelle angeordnet werden; die darin verwendeten Mengen oder
Abmessungen an Filtermaterial oder Filtereinsätzen sind entsprechend gering, so
daß-Austausch oder Regenerierung leicht und bequem möglich sind Dabei stört es praktisch
nicht, wenn in dem ersten Filterelement das - Filtermaterial vielleicht öfter ausgetauscht
oder regeneriert werden muß.
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Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Filter
trotz der Kleinheit und der hohen Belastung des ersten Filterelements eine Vergrößerung
der Standzeit des als Haupt-Feinstfilter wirkenden zweiten Flterelement auf das
Zwei- bis -Dreifache - -oder mehr herbeiführt. Bei Filtrationsversuchen in Schmiermittelkeisläufen
von Diesel-Brennkraftmaschinen betrug die Stankzeit des erfndixflq.sgemäßen Filters
z. B. 3000 Stunden
im Vergleich zu einer Standzeit des zweiten 'ilterelements
allein von nur etwa 1000 Stunden. Da große Dieselmaschinen, beispielsweise Schiffsdieselotoren,
normalerweise nicht mehr als etwa 4000 Stunden jährlich im Betrieb sind, braucht
bei dem erfindungsgemäßen Filter das Filtermaterial des zweiten Filterelements nur
etwa einmal jährlich gewechselt oder regeneriert zu werden. Bei den Versuchen betrug
die Standzeit eines etwa im Verhältnis 1 : 10 räumlich kleineren ersten Filterelements
immerhin 300-400 Stunden. Das bedeutet, daß das Filtermaterial des ersten Filterelements
etwa alle zwez Monate ausgewechselt oder regeneriert werden muß Das ist dank der
Kleinheit des ersten Filterelements ohne Schwierigkeiten möglich.
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Das erste Fjlterelement kann mit Vorteil als Filtermaterial ein Oberflächenfilter
aufweisen; dieses hat einen geringen Platzbedarf und läßt sich leicht durch Rückspülen
regenerieren.
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Ein besonderer Vorteil des erfindunysgemäßen Filters besteht weiter
darin, daß das erste Filterelement sich wegen seiner Kleinheit und seiner rätniilichen
Trennung vom zweiten Filterelement leicht und ohne großen Aufwand auch doppelt vorsehen
läßt Dann können die beiden ersten Filterelemente mittels entsprechender Umschalteinrichtungen
wahlweise eingeschaltet werden, und das jeweils nicht benutzt Element kann bequem
ausgetauscht oder regeneriert werden. Diese Vorgänge können in an sich bekannter
Weise auch automatisch zum Ablauf gebracht werden.
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Ebenfalls wegen der Kleinheit des ersten Filterelements und
seiner
räumlichen Trennung vom zweiten Filterelement ist es mit geringem Aufwand möglich,
das erste Filterelement als automatisch rückspülbares Filter auszubilden. Dadurch
kann ein Arbeitsaufwand beim Regenerieren ganz vermieden werden.
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Entsprechend dem weiter oben Gesagten können derartige auto matisch
rückspülbare Ausführungsformen auch doppelt vorgesehen und automatisch oder von
Hand umgeschaltet werden, so daß der Strom des zu filtrierenden Mediums nicht unterbrochen
zu werden braucht.
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Das erfindungsgemäße Serien-Doppelfilter ist besonders zl.n Filtrieren
von Flüssigkeiten geeignet, die Feststoffgehalte stark unterschiedlicher Korngröße
bei vergleichsweise kleinem Anteil der gröberen Korngrößen aufweisen, besonders
dann, wenn die grobkörnigeren Anteile nicht immer in störenden Mengen auftreten.
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Das erste Filterelement ist vorzugsweise so ausgelegt, daß zurückhält
es Teilchen bis herunter zu 10 ... 50 . Natürlich ist es auch möglich, weitere Grobfilter,
beispielsweise Drahtnetze, vorzuschalten, um grobstückige Verunreinigungen schon
vor dem Doppelfeinfilter zurückzuhalten.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische
Darstellung eines Schmiermittelkreislaufs mit einem erfindungsgemäßen Filter und
Fig. 2 eine Teildarstellung einer im Vergleich zu Fig. 1 etwas abgeänderten Ausführungsform
Fig.-
-1- zeigt in ganz schematischer Darstellung einen Nebenstrom-Filtrationskreislauf
für das Schmiermittel system eines Schiffs-dieselmotors 1 mit einer Ölwanne 2. Der
durch den Motor 1 führende Haupt-Schmiermittelkreislauf ist durch eine Pumpe 3 und-Leitungen
4 und 5 angedeutet. Eine Pumpe 6 saugt über eine Leitung 8 Schmiermittel 2 aus der
ölwanne 4 und drückt es über eine Leitung 10 in das erste Fi3-terelement 12, das
hier eine selbständige Filtereinheit bildet. Diese hat ein eigenes Gehäuse 1-4,
ein darin angeordnetes Filtermaterial 16, einen'Einlaß 18, einen Auslaß 20 und einen
lösbaren Deckel 22.
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Das Filtermaterial 16 besteht hier aus einer dünnen Filzschicht 25,
also einem im wesentlIchen als Oberflächenfilter wirkenden Element, auf einem perforierten
oder mit oberflächlichen Abfiußkanälen versehenen hohlen Tragkörper 26, dessen Inneres
an den Auslaß 20 angeschlossen ist. Der Auslaß 20 ist über eine Leitung 28 an den
Eingang 30 des zweiten Filterelements 32 angeschlossen. Auch dieses bildet eine
selbständige Filtereinheit; sie ist um ein Mehrfaches größer als die Filtereinheizt
des ersten Filterelernts 12 Dieses zweite Filterelement 32 hat hier ein Gehäuse
34 mit einem lösbaren Deckel 36. In dem-Gehäuse sind mehrere säulenförmige Filtereinsätze
38 (von denen in-der Figur 1 nur.einer dargestellt ist) angeordnet, die ausringförmigen
feinporigen Filterkörpern 40 zusainmengesetzt sind. Diese wirken adsorptiv als Tiefenfilter,
in denen wegen der verwendeten geringen Filtrastionsgeschwindigkeit auch kleine
Teilchen mit Abmessungen von z. B. 0,05 und 1,0 g. abgeschieden werden. Die Filterkapasität
des zweiten Filterelements 32 ist um ein Mehrfaches größer als die des Filtermaterials
15 im
ersten Filterelement 12. Das Innere der Filterkörper 40 ist
an einen Auslaß 42. angeschlossen, ton dem eine Leitung 44 zurück zu der ölwanne
2 des Motors 1 führt.
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Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführung, bei der anstelle des einen
ersten Filterelements 12 der Fig. 1 zwei gleiche erste Filterelemente 212 a und
212 b vorgesehen sind, deren Eingänge 218 a, 218 b und Ausgänge 220 a, 220 b über
miteinander gekoppelte Umschaltventile 246 bzw. 240 an die von der Puppe 206 kommende
Leitung 210 bz, die zum zweiten Filterelement (nicht dargestellt) führende Leitung
228 angeschlossen sind. Der übrige Aufbau entspricht der Fig. 1. Die Filterelernente212
æ und 212 b können auch in bekannter Weise für automatische Rückspülung eingerichtet
sein.
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Andere Ausführungsformen sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung
zu verlassen.