DE29822113U1 - Spaltrohrfilter mit veränderbarer Spaltweite - Google Patents

Spaltrohrfilter mit veränderbarer Spaltweite

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Description

Anmelder : Edmund Hirner, Brenntenhau 2,D-7o565 Stuttgart
Gebrauchsmusteranmeldung: Spaltrohrfilter mit veränderbarer Spaltweite
Die Erfindung betrifft einen Anschwemmfilter, insbesondere einen Spaltrohrfilter, der zur Filtrierung flüssiger oder gasförmiger Medien dient. Die Spaltweite ist die Kenngröße fur die Filterfeinheit und damit für die Fremdstoff-Partikelgröße die vom Medium abgetrennt werden soll.
Solche Spaltrohrfilter haben vielfaltige Anwendungsbereiche . Sie werden insbesondere für flüssige Medien mit mehr oder weniger starkem Verschmutzungsgrad eingesetzt und dienen sowohl als Hauptfilter als auch als Vorfilter. Bekannt sind Spaltrohrfilter mit festen Spaltweiten in den verschiedensten kontruktiven Ausführungen. Hierzu gehören unter anderem sogenannte Kantenspalt-Filter, bei welchem Runddrähte oder Mehrkantdrähte(Vierkant, Dreikant usw.)auf einen Träger mit festem Rillenabstand gewickelt werden. Der ganze Aufbau,. Träger mit aufgewickelten Drähten wird in der Regel als eine Einheit, dem sog. Filtereinsatz , in ein Filtergehäuse eingebaut. Außerdem besteht in der Regel die Filtereinheit mit einer Abstreifvorrichtung. Diese Abstreifvorrichtung dient dazu, die angeschwemmte Schmutzpartikel vom Spaltrohrfolter abzustreifen und die im unteren Teil des Filtergehäuse infolge Schwerkraft gesammelt werden. Die schlammartigen Fremdstoff-Partikel können dann mittels Entleerventil am Filtergehäuse in einem Sammelbehälter aufgefangen und entsorgt werden.
Der Vorteil solcher Spaltrohrfilter ist, daß manuell oder automatisch die angeschwemmte Schmutzpartikel entfernt werden können, also der Filter beliebig oft gereingt werden kann.Gegenüber den herkömmlichen Filtern z.B.Filterpatronen, die nach der Verschmutzung entsorgt werden müssen, sind Spaltrohrfilter erheblich umweltfreundlicher.
Ein großer Nachteil der Spaltrohrfilter mit Schmutzabstreif-Vorrichtung ist die aufwendige Fertigung und der hohe Preis gegenüber einfachen Filtern wie Patronenfilter oder BeutelfUter.Dadurch ist aus Kostengrimden das Einsatzgebiet begrenzt:
In der Praxis hat es sich auch gezeigt, daß trotz der Abstreifvorrichtung sich im laufe der Betriebszeit bestimmte Fremdstoff- Partikel in den Spalten festklemmen und nicht abgestreift werden können. Der Spaltrohr-Filtereinsatz muß dann zeitaufwendig ausgebaut und gereinigt werden.Außerdem sind gewisse Fremdstoffe, die zu solchem festklemmen neigen( Koloide, Partikelgröße)für einen Spaltrohr-Filter ungeeignet, was den den Einsatz von Spaltrohrfiltern einschränkt.Auch hinsichtlich der Filterfeinheit sind dem Spaltrohrfilter konstruktiv Grenzen gesetzt(bekannt sind Filterfeinheiten bis ca.. o,o3 mm).Damit ergibt sich eine weitere Einschränkung der Spaltrohrfilter. Je nach Art der Verschmutzung, die sich auch im laufe der Betriebszeit ändern können,ist dann ein neuer Spaltrohr-Filtereinsatz mit entsprechender Spaltweite erfoderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Einschränkungen für Spaltrohrfilter zu erweitern und eine flexible Anpassung an geforderte Filterfeinheit und sich ändernden Medien bzw. Verschmutzungsart zu erzielen.Die Lösung soll dabei einfach und kostengünstig sein.
Die Aufgabe wird mit einem Spaltrohfilter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Filterelement mindestens aus einem spiralförmig geschlitzten Rohr besteht ,sowie mindestens in achsialer Richtung federnd zusammendrückbar oder auseinanderziehbar ist. Außerdem soll der Spaltschlitz selbst mindestens so ausgebildet sein, daß er ,von außen. sich nach innen erweitert. Die Stirnseiten des spiralförmig geschlitzten Rohres sind mit mindestens je einer Ausformung so gestaltet, daß neben axialer Druck-und Zugbewegung auch eine tangential Verdrehung des Rohres möglich ist.Das obere Gegenstück hat die gleiche Ausformung wie die Stirnseite des Rohres und wird über eine Spindel oder ähnliche Vorrichtung vertikal bewegt.
-Blatt 2 -
Zweckmäßigerweise wird die Spindel oder ähnliche Vorrichtung an einem Deckel befestigt, der das Filtergehäuse nach oben abschließt Das untere Gegenstück hat die gleiche Ausformung wie die Stirnseite des Spiral-Rohres und ist entweder fest mit dem Gehäuse verbunden oder mit einer Halterung am Deckel.
Durch einen Mitnehmerstift oder ähnliches Bauteil, kann das Spiralrohr über die Spindel oder ähnliche Vorrichtung auch tangential verdreht werdeaDadurch besteht die Möglichkeit einer feinfühligen Schlitzverstellung.
Die Spiralschlitze werden durch die eingeleiteten Druck-oder Zugkräfte bzw. Torsionskräfte an der Spindel oder ähnliche Vorrichtung in der Schlitzweite und der Spiralsteigung verändert Die Längenänderung des Spiralrohres wird durch genügend Freiraum im Filterkopf ausgeglichen.
Die Schlitzspiralen können ein-oder mehrgängig ausgeführt sein.
Zweckmäßiger weise kann dieser Rohrspaltfilter eine Abstreifvorrichtung aufweisen.
Durch diese konstruktive Bauweise werden folgende Vorteile erzielt:
Erstens: Die Spaltweite des spiralförmig geschützen Rohres kann in Längsachse durch Druck- oder Zugbewegung auf einfache Art variabel verändert werden. Eine flexible Anpassung an das zu reinigenden Medium mit evtl. veränderten Schmutzpartikelgrößen und Schmutzpartielart( z.B. Kolloide etc.) ist möglich.Damit verbunden ist die Anpassung an evtl. neue geforderte Filterfeinheit.
Zweitens:Der Nachteil der evtl. Verklemmung von div. Schmutzpartikel wird dadurch vermieden, daß direkt am Eintritt zum Filter- Spalt die engste Spaltweite vorhanden ist und der Spaltraum sich sofort erweitertDie Schmutzpartikel bleiben entweder hängen oder treten durch die definierte Spaltweite hindurch.Der Filterkuchenaufbau wird dadurch wesentlich reduziert.
Drittens: Die Abstreifwirkung bei Verwendung einer Abstreifvorrichtung gegenüber den Kanten-Spaltrohrfiltern wird wesentlich verbessert, dia von einer glatten Rohraußenfläche direkt in den sich erweitertenden Spaltraum abgestreift wird.
Viertens: Die Wartungsintervalle für das Reinigen der Filter können durch die Spalterweiterung verlängert werden. Dadurch Zeitersparnis im Produktionsprozeß.
Fünftens: Die Lebensdauer der Abstreifvorrichtung wird verlängert, da an einer glatten Rohr-Außenfläche abgestreift wird und nicht an einer Vielzahl von mehrkantigen Spaltdrähten. Insbesondere sind keine Ablagerungen von eingeklemmten Partikeln an der glatten Rohr-Oberfläche zu erwarten, die den Verschleiß der Abstreiflippen erhöhen oder die Abstreifwirkung verringern.
Sechstem :Bei Einbau einer RückspüleinrichtungCGegenstromverfahre^kann der Spaltraum durch Zugbewegung des spiralförmig geschlitzten Rohres vergrößert werden.Dadurch wird ein evtl. erforderliches freispülenCriickspülen) des Filterelementes nachhaltig verbessert
Siebtens: Die Herstellung des sogenannten Spaltrohres ist sehr einfach und kostengünstig .
Durch die neue Fertigungstechnologie im Bereich Laserschneiden lassen sich neben frei wählbare Schlitzbreiten die Schlitzwinkel, also Schlitzerweiterung, im gleichen Arbeitsgang erzielen.
Durch das Laserschneiden wird eine sehr scharfe Spaltkante erzielt und eine Gratbildung vermieden. Es können handelsübliche Rohre mit Wanddicken bis zu Io mm verwendet werden, so daß auch große Filterelemente wirtschaftlich herstellbar sind.
Die erforderlichen Fertigungstoleranzen sind mit Laserschneidtechnik gut beherrschbar.
Achtens: Durch Verdrehung des Spiralrohres in tangentialer Richtung können die Spaltweiten sehr feinfühlig eingestellt werden .
Nachfolgend werden ,
Zeicnnungen naher er]
i bevorzugtes Ausführungsbeispiele eines Spaltrohrfilters anhand der
-Blatt 3 Es
zeigen :
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Spaltrohr-Filtereinsatz
mit Ausführung I = konstantem Spaltweitenabstand S ,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Spaltrohr-Filtereinsatz
mit Ausführung II = variablen Spaltweitenabstand So bzw. Sk ,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Spaltrohr-Filter
mit Filtereinsatz in Spiralrohr-Ausführung
Fig. 4 einen Querschnitt durch das Spiralrohr als Ausschnitt aus Fig. 3
in vergrößertem Maßstab.
Fig. 5 einen Spaltrohrfilter mit mehreren Filtereinsätzen und Rückspülvariante
Der Spaltrohr-Filter Io nach Fig.3 besteht aus einem Gehäuse II, das im unteren Teil als Schlammraum ausgebildet ist. Am oberen Teil des Gehäuse 11 ist ein Flansch 12 beispielhaft dargestellt .In dem Flansch 12 ist eine Spindel 16 so angeordnet, daß diese durch eine Vertikalkraft K nach oben oder unten bewegt werden kann. Unterhalb der Spindel 16 ist eine Mitnehmerplatte 13 angeordnet. Die Mitnehmerplatte 13 kann beispielhaft über einem Mitnehmerstift 18 form -und kraftschlüssig mit der Spindel 16 verbunden sein..
Die Mitnehmerplatte 13 ist beispielhaft mit dem Spiralrohr 17 form-oder kraftschlüssig verbunden.
Das Spiralrolu 17 ist spiralförmig mit eingearbeiteten Schlitzen 2o ausgebildet.Die Schlitze 2o haben eine Spaltweite mit dem Maß S und können ein-oder mehrgängig in das Spiralrohr 17 eingearbeitet sein . Die Schlitze 2o sind in Richtung Rohrmitte durch die Freiwinkel a erweitert und besonders in Fig. 4 als Ausschnitt der Stelle"X" von Fig. 3 vergrößert dargestellt. Der Rohr-Außendurchmesser des Spiralrohres hat das Maß R .
Am unteren Ende des Spiralrohres 17 ist eine Lagerplatte 14 dargestellt, die entweder fest mit dem Gehäuse 11 oder mit dem Flansch 12 fest verbunden ist. Durch die Ausformung 15 ist das Spiralrohr 17 mit dem Gehäuse 11 oder dem Flansch 12 achsial ,radial und tangential fixiert.
Die Lagerplatte 14 ist nach unten geschlossen.
Beispielhaft ist in der Fig. 3 auch die Abstreifleiste 19 schematisch eingezeichnet. Die Abstreifleiste wird vorteilhafterweise 2, 3 oder 4-fach vorgesehen und mittels Federkraft radial auf das Spiralrohr 17 gedrückt.Durch Drehbewegung der Abstreifleisten 19 werden tangential die Schmutzpartikel P vom Spiralrohr 17 abgestreift und fallen durch Schwerkraft in den unteren Teil des Gehäuse 11.
Zweckmäßigerweise wird der untere Teil des Gehäuse 11 mit einem Entleerventil verbunden, so daß die gesammelten Schmutzpartikel P als Schlamm aus dem Gehäuse entleert werden können.
In Fig.l ist das Spiralrohr 17 mit fester Spaltweite S und der Rohrwanddicke w dargestellt. Die obere und untere Formausbildung 15 an den Stirnseiten wird beispielhaft dargestellt. .Das Spiralrohr 17 hat dabei die Spaltweite S und die Gesamtlänge 1. Wird keine veränderbare Spaltweite gewünscht, kann der Spaltrohrfilter als Standardausführung kostengünstig mit fester Spaltweite ausgeführt werden. In dieser Ausführungsvariante wird auf die axiale und tangentiale Verstelleinrichtung verzichtet. Bei größerer oder kleiner Spaltweite wird einfach das Spiralrohr 17 ausgetauscht. Die Schlitze 2o sind nach Fig. 4 ausgeführt.Die Schlitzspiralen können ein-oder mehrgängig ausgeführt sein. Die Abdichtung des Spiralrohres im Gehäuseraum ist nicht dargestellt.
In Fig. 2 ist das Spiralrohr 17 mit variabler Spaltweite dargestellt. Wird keine Vertikalkraft K und(oder) kein Drehmoment Mt auf das Spiralrohr 17 aufgebracht, so hat das Spiralrohr 17 die Spaltweite So und die Gesamtlänge L &ogr; .Wird über die Spindel 16 bzw. Mitnehmerplatte 13 eine Vertikalkraft K auf das Spiralrohr 17 aufgebracht, so ändert sich die Spaltweite 2o auf das Maß Sk und die Spiralrohrlänge auf das Maß L k. Je nachdem,ob eine Druck-oder Zugkraft K ausgeübt wird, wird die Spaltweite Sk kleiner oder größer bzw. die Spiralrohrlänge L k kürzer oder länger.
- Blatt 4-
Das Drehmoment Mt wird über die Spindel 16,den Mitnehmerstift 18 und der Mitnehmerplatte 13 auf das Spiralrohr 17 mit der Ausformung 15 übertragen.Das Gegendrehmoment wird durch die festfixierte Lagerplatte 14 bzw. Ausformung 15 aufgebracht. Die Spaltweite Sk wird durch das Drehmoment Mt feinfühlig einstellbar.
Die erforderliche Längenänderung Lo zu Lk des Spiralrohres wird beispielsweise durch ein Feingewinde zwischen Spindel 16 und Flansch 12 erzeugt.
Entsprechend der gewählten Steigung des Feingewindes an der Spindel 16 ist eine Verstellung der Spaltweite mit definiertem Spaltweitenabstand ohne Ausbau des Filtereinsatzes dadurch möglich, daß die Spindel 16 mit einer Skalierscheibe ausgerüstet ist. Auf eine Zeichnung wurde verzichtet.
Auf die Darstellung der Abdichtungen des Spiralrohres 17 und der übrigen Bauteile wurde verzichtet.
In Fig. 5 ist ein 2. Ausführungsbeispiel dargestellt. Es werden beliebig viele Spiralrohre 17 an dem Flansch 12 mit den Mitnehmerplatten 13 konzentrisch oder in Reihe befestigt. Im Beispiel sind 3 Spiralrohre 17 dargestellt.Die Strömung des Mediums wird durch Vollpfeile dargestellt. Der Eingang des Mediums ist beispielsweise seitlich in das Gehäuse 11. der Austritt nach oben durch den Flansch 12.Nach unten sind die Spiralrohre 17 mit Lagerplatten 14 abgeschlossen. Das Gehäuse 11 ist nach unten durch ein Entleerventil abgeschlossen . Die Schlammpartikel P sammeln sich am Boden des Gehäuse 11 mit der durch Dreieck symbolisierten Schlammmenge 23.
Nach einer gewissen Betriebszeit ist das Entfernen der Schlammpartikel P an den Spalten 2o der Spiralrohre 17 erforderlich. In dem Beispiel der Fig. 5 wird entweder mit gefiltertem Eigenmedium 21 oder mit Fremdmedium 22 von innen nach außen in den Spiralrohren 17 zurückgespült. Die Spülrichtung ist durch gestrichelte Pfeile dargestellt.Beim Spülvorgang ist das Entleerventil zweckmäßiger weise zu öffnen und die Mediums-Eintrittsseite zu schließen.
Der gesamte Spülvorgang kann ggf. auch durch eine achsiale Zugvorrichtung an den Spiralrohren dadurch verbessert werden, daß diese in Längsachse nach unten gezogen werden und dadurch die Spalte 2o vergrößert werden. Auf eine zeichnerische Darstellung wird verzichtet und auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bzw. Fig 3 verwiesen. Dabei kann die feste Lagerplatte 14 als als vertikal bewegliches Teil und die Mitnehmerplatte 13 als festes Teil gestaltet sein.

Claims (7)

• · -Blatt 5 - Schutzansprüche :
1. Spaltrohrfilter, insbesondere fur flüssige Medien , bei dem durch anschwemmen von Schmutzpartikel eine Filtrierung erfolgen soll, ohne daß ein späterer Filterwechsel erforderlich istdadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse(ll) mindestens ein Filtereinsatz und dieser mindestens ein Spiralrohr (17)mit mindestens einem Schlitz (2o) aufweist, wobei letzterer derart angeordnet istdaß er sich -in Strömungsrichtung betrachteterweitert.
2. Spaltrohrfilter nach Anspruch l,dadurch gekennzeichnet,daß das Spiralrohr (17) an den stirnseitigen Ausformungn (15) aufweisen.
3. Spaltrohrfilter nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekenrizeichnet,daß eine Mitnehmerplatte (13) und eine Lagerplatte (14) mindestens ebenfalls eine solche Ausformung (15) als Gegenstück aufweisen und nach unten geschlossen ist.
4. Spaltrohrfilter nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet,daß Lagerplatte (14) mit dem Gehäuse(l 1) oder dem Flansch (12) fest verbunden ist und die Mitnehmerplatte (13) über die Spindel (16) vertikal beweglich ist ,wobei die Spindel(16)in dem Flansch (12) geführt ist.
5. Spaltrohrfilter nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (16) über den Mitnehmerstift (18) tangential verbunden ist und ein Drehmoment der Spindel( 16) auf die Mitnehmerplatte( 13) bzw. auf das Spiralrohr (17) übertragen kann.
6. Spaltrohrfilter nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Axialkraft ,die
als Druck-oder Zugkraft von der Spindel (16 )eingeleitet wird,und den Spalt(2o) im Spiralrohr( 17) verkleinert oder vergrößert..
7. Spaltrohrfilter nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß durch Verdrehung der Spindel(16) nach links oder rechts infolge Torsionskraft der Spalt (2o) im Spiralrohr (17) verkleinert oder vergrößert wird und damit eine Feinregulierung der Spaltweite möglich ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2508238A1 (de) * 2011-04-07 2012-10-10 Georg Schünemann GmbH Bernoulli-Filter
US11878259B2 (en) 2019-12-20 2024-01-23 Titus Lehmann Pneumatic-hydraulic method for back-flushing and device for back-flushing fluid filters using an integrated fluid-dynamic cleaning process

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