DE3046388A1

DE3046388A1 - Spaltfilter fuer fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3046388A1
Application number: DE19803046388
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Ing.(grad.) 7140 Ludwigsburg Hamm; Karl-Heinz 7141 Benningen Knapp
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1980-12-09
Filing date: 1980-12-09
Publication date: 1982-07-08
Also published as: DE3046388C2

Description

Spaltfilter für Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Spaltfilter für Flüssigkeiten nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Spaltfilter werden in der Technik weit verbreitet verwendet. Sie bieten den Vorteil, daß der Filterkörper während des Betriebs gereinigt werden kann. Ersatzteile, wie sie beispielsweise für Patronenfilter mit austauschbaren Filtereinsätzen erforderlich sind, werden nicht benötigt.
Aus der GB-PS 11 13 114 geht ein Spaltfilter als bekannt hervor, bei dem eine den Schmutzabstreifer U-förmig übergreifende Schmutzabfuhrrinne mit Abstand ihrer beiden Schenkel zum Filterkörper starr im Filtergehäuse angeordnet ist. Die Schmutzabfuhrrinne hat einen rohrförmigen Ansatz, aus dem die Schmutzauslaßöffnung mündet. Am gegenüberliegenden Ende ist die Schmutzabfuhrrinne geschlossen. Ein so aufgebautes Spaltfilter hat den Nachteil, daß aus der Schmutzabfuhrrinne nur diejenigen ausgefilterten Bestandteile durch die Schmutzauslaßöffnung gespült werden, die durch Drehen des Schmutzabstreifers vom Filterkörper abgehoben wurden und sich auf die Schmutzauslaßöffnung zu nach unten abgesetzt haben, was natürlich nur bei vertikalem Anbau mit unten angeordneter Schmutzauslaßöffnung möglich ist.
In der Praxis überwiegen Filtrationsprobleme, bei denen der losgelöste Schmutz am Schmutzabstreifer hängenbleibt. Dies tritt beispielsweise durchweg bei der Filtration der Schmieröle von Verbrennungskraftmaschinen auf. Die durch die ständig offene Spaltöffnung des bekannten Filters in die Schmutzabfuhrrinne eintretende Flüssigkeit ist nicht in der Lage, den am Schmutzabstreifer angesetzten Schmutz wirksam abzuspülen.
Intern wurde eine Spaltfilterausführung bekannt, bei der die Schmutzabfuhrrinne mit ihrem Hinterschenkel am Umfang des Filterkörpers anliegt, während die Spaltöffnung zwischen dem Vorderschenkel und dem Filterkörper durch eine abgedichtet durch das Filtergehäuse nach außen geführte Exzenterwelle von einer Lage, bei der der Vorderschenkel am Filterkörper anliegt, bis zu einer gewünschten Maximalbreite gegen Federkraft aufgeweitet werden kann. Auch in diesem Fall ist eine Durchgangsöffnung zur Verbindung des Schmutzflüssigkeitsraums mit dem Inneren der Schmutzabfuhrrinne nicht vorgesehen. Zum Abschwemmen des vom Schmutzabstreifer abgehobenen Schmutzes wird die Spaltöffnung geschlossen, so daß Filtrat lediglich durch die Filterspalte in umgekehrter Strömungsrichtung von innen nach außen in das Innere der Schmutzabfuhrrinne eintreten kann. Das Abspülen des am Schmutzabstreifer anhaftenden Schmutzes ist nur unzureichend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschriebenen bekannten Filterausführung das Abführen der am Schmutzabstreifer anhaftenden Ablagerungen bei vereinfachten apparativem Aufwand zu verbessern.
Die Lösung der Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs erreicht.
Durch die Verbindung des Inneren der Schmutzabfuhrrinne mit dem Schmutzflüssigkeitsraum entfernt zur Schmutzauslaßöffnung entsteht in der Schmutzabfuhrrinne beim Abspülvorgang mit geöffneter Schmutzabfuhrleitung eine Längsströmung, die auch in einem Bereich entfernt zur Schmutzauslaßöffnung genügend stark ausgeprägt ist und somit die am Schmutzabstreifer anhaftenden Ablagerungen über die Gesamtlänge sicher wegspült. Dabei kann das Spaltfilter in beliebiger Lage angebaut sein, also beispielsweise auch mit horizontaler Achse oder mit oben angeordneter Schmutzauslaßöffnung. Die Betätigung des Verschlußteils durch die Führungsringe ist einfach und funktionssicher.
Die Unteransprüche beinhalten Vorschläge über die zweckmäßige Befestigung des Verschlußteils und über vorteilhafte Anordnungen der Schmutzauslaß - öffnungen und der Durchgangsöffnungen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 einen-Längsschnitt eines Spaltfilters, Figur 2 einen Schnitt nach der Linie 2 - 2 der Figur 1 und Figur 3 das Spaltfilter der Figur 2 im Bereich der Schmutzabfuhrrinne in anderer Betriebsstellung.
Das Spaltfilter 1 hat ein Filtergehäuse 2, das an seiner oberen Stirnseite über einen Dichtring 3 durch einen Gehäusedeckel 4 verschlossen ist. In den Mantel des Filtergehäuses 2 mündet ein Einlaßkanal 5 für die Schmutzflüssigkeit, während aus dem Boden des Filtergehäuses 2 ein Auslaßkanal 6 für das Filtrat ausmündet.
Im Filtergehäuse 2 ist ein hohlzylindrischer Filterkörper 7 angeordnet, der aus einer auf einen Stützkörper 9 aufgebrachten, Filterspalte 10 belassende Drahtwicklung 11 besteht. Er ist im Filterbetrieb radial von außen nach innen durchströmt und trennt einen von ihm umschlossenen Filtratraum 12, der von dem Stützkörper 9 in eine Vielzahl von Sektoren 13 unterteilt ist, von einem ihn umgebenden Schmutzflüssigkeitsraum 14 ab.
Mit dem Gehäusedeckel 4- ist über Spannschrauben 19, 20, 21 ein Spannstück 22 verdrehsicher verbunden, das mit einem Ansatz 23 abgedichtet in eine Einpaßbohrung 24 hineinragt.
Der Filterkörper 7 ist mit der oberen Stirnseite abgedichtet im Gehäusedeckel 4 und mit der unteren Stirnseite abgedichtet im Spannstück 22 drehbar gelagert. Eine Antriebsachse 25, die den Gehäusedeckel 4 durchsetzt, ist mit dem Filterkörper 7 fest verbunden und an ihrem äußeren Ende mit einer Ratsche 26 versehen, die die Drehrichtung des Filterkörpers entsprechend Pfeil 27 festlegt.
Eine U-förmig ausgebildete Schmutzabfuhrrinne 30 ist mit ihrem Hinterschenkel 31 als ständig am Außenumfang des Filterkörpers 7 anliegender, einen Schaber darstellender Schmutzabstreifer 32 ausgebildet. Am oberen stirnseitigen Ende mündet die Schmutzabfuhrrinne 30 in eine Schmutzauslaßöffnung 33, die in eine mit einem Absperrventil 34 versehene Schmutzabfuhrleitung 35 übergeht.
Der Vorderschenkel 40 der Schmutzabfuhrrinne 30 bildet ein Verschlußteil 41, das dementsprechend einstückig mit der Schmutzabfuhrrinne 30 verbunden ist und sich in Drehrichtung 27 des Filterkörpers 7 gegen einen mit einem Ende im Gehäusedeckel 4 und mit dem anderen Ende im Spannstück 22 befestigten Bolzen 42 abstützt. Das Verschlußteil 41 bildet mit dem Filterkörper 7 eine Spaltöffnung 43, die den auf der Drahtwicklung 11 abgesetzten Schmutz beim Drehen des Filterkörpers 7 in Richtung des Pfeiles 27 auf den Schmutzabstreifer 32 hin durchläßt und von außen her abgesperrt werden kann.
Das Öffnen und Schließen der Spaltöffnung 43 geschieht über einen oberen Führungsring 50 und einen unteren Führungsring 51, die am Spaltfilterkörper 7 im Bereich seiner beiden Enden festgelegt sind. Der obere Führungsring 50 hat eine Vertiefung 52 und der untere Führungsring 51 in gleicher Winkellage eine Vertiefung 53. Die Schmutzabfuhrrinne 30 und damit auch der Schmutzabstreifer 32 und das Verschlußteil 41 werden durch zwei Blattfedern 54, 55, die an der Spannschraube 20 befestigt und an der Spannschraube 21 abgestützt sind, gegen den Filterkörper 7 angedrückt. Während der Schmutzabstreifer 32 nur so lang wie die Drahtwicklung 11 ist, erstreckt sich das Verschlußteil 41 bis in den Bereich des oberen Führungsringes 50 und des unteren Führungsringes 51. Befinden sich die Führungsringe 50, 51 in einer Stellung der Figur 3, so ist das Verschlußteil 41 vom Filterkörper 7 abgehoben, und es entsteht die Spaltöffnung 43. In der Stellung der Figur 2 dagegen greift.das Verschlußteil 41 in die Vertiefungen 52 und 53 des oberen Führungsrings 50 und des unteren Führungsrings 51 ein und liegt dicht am Filterkörper 7 an.
Das Innere der Schmutzabfuhrrinne 30 ist über eine nahe dem unteren Ende und damit entfernt zur Schmutzauslaßdffnung 33 angeordnete Durchgangsöffnung 56 mit dem Schmutzflüssigkeitsraum 14 verbunden. Wie strichpunktiert eingezeichnet ist, kann die Schmutzabfuhrrinne 30 außer mit der am unteren Ende vorgesehenen Durchgangsdffnung 56 mit einer am oberen Ende angeordneten Durchgangsöffnung 57 und im mittleren Bereich mit einer Schmutzsuslaßdffnung 59 versehen sein, die in eine beispielsweise radial aus dem Filtergehäuse 2 ausmündende, nicht dargestellte Schmutzabfuhrleitung einmünden mag.
Im praktischen Betrieb tritt die zu reinigende Flüssigkeit in Pfeilrichtung durch den Einlaßkanal 5 in den Schmutzflüssigkeitsraum 14 ein, durchquert die Drahtwicklung 11 des Filterkörpers 7 radial von außen nach innen, und partikelförmige Verunreinigungen setzen sich außen auf der Drahtwicklung 11 ab.
Die so gereinigte Flüssigkeit strömt durch die Sektoren 13 des Filtratraums 12 axial nach unten, fließt durch das Spannstück 22 und schließlich in Pfeilrichtung durch den Auslaßkanal 6 zum Verbraucher.
Durch Betätigen der Ratsche 26 wird der Filterkörper 7 in Richtung des Pfeiles 27 gedreht. Solange das Verschluß teil 41 auf dem oberen Führungsring 50 und dem unteren Führungsring 51 aufliegt, wie dies in Figur 3 dargestellt ist, bleibt die Schmutzabfuhrleitung 35 durch das Absperrventil 34 geschlossen. Der angesammelte Schmutz bewegt sich beim Drehen des Filterkörpers 7 durch die Spaltöffnung 43 hindurch zum Schmutzabstreifer 32, der ihn von der Drahtwicklung 11 abhebt. Schließlich gelangt das Verschlußteil 41 in die Vertiefungen 52, 53 der Führungsringe 50, 51, und die Spaltöffnung 43 ist geschlossen. Nun wird das Absperrventil 34 geöffnet. Weil die Schmutzabfuhrleitung 35 in einen Raum mündet, in dem ein geringerer Druck als in dem Spaltfilter 1 herrscht, tritt Flüssigkeit im Gegenstrom radial von innen aus dem Filtratraum 12 durch die Filterspalte 10, vor allem aber vom Schmutzflüssigkeitsraum 14 durch die Durchgangsöffnung 56 in das Innere der Schmutzabfuhrrinne 30 ein und durchströmt diese der Länge nach, um schließlich über die Schmutzauslaßöffnung 33 in die Schmutzabfuhrleitung 35 zu gelangen. Dabei wird der an dem Schmutzabstreifer 32 anhaftende Schmutz weggespült. Nach einigen Sekunden wird das Absperrventil 34 geschlossen, und der normale Filterbetrieb beginnt wieder.
Wird ein Aufbau mit je einer Durchgangsöffnung 56, 57 an beiden Enden der Schmutzabfuhrrinne 30 und einer Schmutzaustragsöffnung 59 in ihrem mittleren Bereich verwendet, so strömt dementsprechend bei geöffnetem Absperrventil der Schmutzabfuhrleitung die Flüssigkeit, die den am Schmutzabstreifer 32 abgesetzten Schmutz abspülen soll, von den Durchgangsöffnungen 56, 57 zur Schmutzauslaß - öffnung 59. Auch in diesem Fall ist die für das einwandfreie Wegspülen der an dem Schmutzabstreifer 32 angesetzten Verunreinigungen notwendige Durchströmen der Schmutzabfuhrrinne 30 in Längsrichtung über ihren gesamten Bereich sichergestellt.
Die Schmutzabfuhrrinne kann auch unbeweglich angeordnet und mit einem Verschlußteil verbunden sein, das leicht federnd gegen die Führungsringe 50, 51 anliegt. Desgleichen kann das Verschlußteil von der Schmutzabfuhrrinne getrennt angeordnet und so durch'Federn belastet sein, daß es ebenso gegen die Führungsringe 50, 51 anliegt und beim Eintauchen in die Vertiefungen 52, 53 die Spaltöffnung 43 verschließt.
Die Bedienung des Spaltfilters kann rein manuell erfolgen, wobei ein notwendiges Durchdrehen des Spaltfilterkörpers und Abspülen des Schmutzabstreifers 32 beispielsweise durch einen Differenzdruckmesser angezeigt werden mag. Die Reinigung des Spaltfilterkörpers 7 kann auch vollautomatisch über einen Differenzdruckschalter erfolgen, wobei dann die Drehung des Filterkörpers über einen Elektromotor und das Absperren der Abfuhrleitung 35 über ein magnetisch betätigbares Absperrventil 34 erfolgen mag.
Derartige Steuerungseinrichtungen sind in der Filtertecfinik bekannt.
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Claims

/~nsprüche 1. Spaltfilter für Flüssigkeiten mit einem zum Entfernen des abgesetzten Schmutzes um seine Achse drehbaren, im Filterbetrieb radial von außen nach innen durchströmten, aus Lamellen oder Drahtwicklungen bestehenden, hohizylindrischen Filterkörper, der innerhalb eines Filtergehäuses einen Filtratraum umschließt und von einem Schmutzflüssigkeitsraum abtrennt, mit einem aus in die Filterspalten eingreifenden Klingen oder am Umfang des Filterkörpers anliegenden Schaber bestehenden Schmutzabstreifer und mit einer eine Schmutzauslaßöffnung, die über ein Absperrventil an eine Schmutzabfuhrleitung anschließbar ist, aufweisenden Schmutzabfuhrrinne, die den den Schmutz sammelnden Bereich des Schmutzabstreifers U-förmig übergreift und an ihrem der Drehrichtung des Filterkörpers entgegengerichteten Vorderschenkel mit dem Spaltfilterkörper eine den abgesetzten Schmutz beim Drehen des Filterkörpers zum Schmutzabstreifer hin durchlassende Spaltöffnung bildet, die von außen durch ein Verschlußteil absperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (41) federnd gegen zwei achsgleich am Umfang des Filterkörpers (7) mit gegenseitigem axialem Abstand befestigte Führungsringe (50; 51) anliegt, von denen jeder mindestens eine in gleicher Winkellage angeordnete, eine Bewegung des Verschlußteils (41) auf den Filterkörper (7) hin zum Verschließen der Spaltöffnung (43) zulassende Vertiefung (52; 53) aufweist, und daß das Innere der Schmutzabfuhrrinne (30) entfernt zur Schmutzauslaßoffnung (33; 59) über eine Durchgangsöffnung (33; 56) mit dem Schmutzflüssigkeitsraum (14) verbunden ist.
2. Spaltfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (41) fest mit der Schmutzabfuhrrinne (30) verbunden ist.
3. Spaltfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (41) einstückig mit der Schmutzabfuhrrinne (30) verbunden ist.
4. Spaltfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (56) und die Schmutzauslaßöffnung (33) an gegenüberliegenden Enden der Schmutzabfuhrrinne (30) angeordnet sind.
5. Spaltfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der Schmutzabfuhrrinne (30) mit Durchgangsdffnungen (56; 57) versehen sind und die Schmutzauslaßöffnung (59) im mittleren Bereich der Schmutzabfuhrrinne (30) angeordnet ist.