DE3227059C2 - Filtervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zum Filtern und Rückspülen mit bzw. von Filterelementen.

Eine Filtervorrichtung zum Filtern und Rückspülen mit bzw. von zwei Filter­ elementen ist durch die US-PS 3 675 776 bekannt, die die Merkmale 1.2, 1.5 und 1.9 des Anspruches 1 aufweist. Zwei hohlzylinderartige Filterelemente sind koaxial hintereinander angeordnet und während des Filtervorganges filtert ein Filterelement ständig die Rohflüssigkeit, wohingegen das andere Filterelement während dieses Filtervorganges ständig rückgespült wird. Soll das Filterelement, das die Rohflüssig­ keit reinigt, zum Säubern von Verunreinigungen rückgespült werden, wird die Filtervorrichtung stillgesetzt, die Filtereinheit, bestehend aus den beiden Filterele­ menten entnommen und umgekehrt wieder eingesetzt, so daß bei einer erneuten Inbetriebnahme der Filtervorrichtung das bisher rückgespülte Filterelement dem Filtern der Rohflüssigkeit dient und umgekehrt.

Unter der Bezeichnung "Conflow" ist eine Filtervorrichtung auf dem Markt erhält­ lich, die zwei Filterelemente in Form eines Haupt- und eines Nebenfilters aufweist, Bei dieser bekannten Filtervorrichtung wird die Rohflüssigkeit im wesentlichen über den Hauptfilter gefiltert, wohingegen gemäß dem Merkmal 1.2 des Anspruches 1 über einen Bypass geschaltet der Nebenfilter wahlweise nur dann die Rohflüssigkeit filtert, wenn der Hauptfilter über diesen Bypass zum Zweck der Reinigung rück­ gespült wird. Dies führt langfristig zu einem Verschmutzen des Nebenfilters und demgemäß zu Stillstandszeiten, die sich aus dem Aus- und Einbau des Nebenfilters für dessen Austausch oder Reinigung ergeben. Zur Fluidversorgung der Filterele­ mente dienen gemäß dem Merkmal 1.3 des Anspruches 1 ein von einer Umschalt­ einrichtung ansteuerbarer Dreiwegehahn sowie Verbindungsleitungen gemäß den Merkmalen 1.6, 1.7 und 1.9 des Anspruches 1.

Durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 948 729 ist eine weitere Filtervorrichtung als nächstkommender Stand der Technik bekannt. Bei dieser bekannten Filtervor­ richtung wird während des Filtervorganges mit zwei nebeneinander angeordneten Filterelementen gemäß dem Merkmal 1.1 ein Zylinder mit Reinflüssigkeit befüllt, mittels der gemäß dem Merkmal 1.2 des Anspruches 1 über ein ansteuerbares Mehrwegeventil wahlweise ein Filterelement rückspülbar ist, wohingegen das andere Filterelement zum Filtern der Rohflüssigkeit weiter nutzbar ist. Bei dieser bekannten Filtervorrichtung ist die Menge an Reinflüssigkeit zum Rückspülen wahlweise eines der beiden Filterelemente durch das Füllvolumen des an­ gesprochenen Zylinders begrenzt. Dies führt bei starker Verschmutzung der Filter­ elemente zu unbefriedigenden Reinigungsergebnissen und macht somit häufigere Rückspülvorgänge notwendig, was wiederum die Filterleistung der bekannten Filtervorrichtung beeinträchtigt. Zum Betätigen des Mehrwegeventiles dient gemäß dem Merkmal 1.3 eine Umschalteinrichtung in Form eines Kettentriebes. Der Ein- und Auslaß sowie die Verbindungsleitungen entsprechen den Merkmalen 1.5ff des Anspruches 1.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun­ de, diese bekannten Filtervorrichtungen dahingehend zu verbessern, daß ohne Auftreten von Stillstandszeiten ein optimales Reinigungsergebnis durch Rückspülen des jeweiligen Filterelementes erreichbar ist, ohne daß dies insgesamt die Filterlei­ stung der Vorrichtung beeinträchtigt.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des Anspruches 1 erfin­ dungsgemäß gelöst. Dadurch, daß die Filtervorrichtung mit zwei dem jeweiligen Filterelement zugeordneten, über die Umschalteinrichtung ansteuerbaren Rück­ schlagventilen versehen ist, lassen sich ohne Stillstandszeiten optimale Filter- und Reinigungsergebnisse beim Rückspülen erzielen. Während des üblichen Filterbetrie­ bes sind beide Rückschlagventile geschlossen und beide Filterelemente werden von außen nach innen von der Rohflüssigkeit gleichermaßen durchströmt. Durch Aufsteuern des jeweiligen Rückschlagventiles mittels der Umschalteinrichtung dient dann das eine Filterelement zum Filtern und das andere Filterelement wird mittels des gereinigten Fluids rückgespült. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ausbildung der Filtervorrichtung können also beide Filterelemente gleichzeitig zum Filtern benutzt werden und wahlweise kann das eine oder das andere Filterelement belie­ big lange während des Filtervorganges des anderen Filterelementes rückgespült werden, was mit den bekannten Filtervorrichtungen nicht möglich ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist eine Filtervorrichtung als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt nach Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 bis 5 je ein Schaltbild mit unterschiedlichen Steuerlagen des Umschalt­ ventiles und eines von zwei Steuerorganen.

Ein Filtergehäuse 1 hat einen zylinderförmigen Filteraufnahmeraum 2 zur Auf­ nahme von zwei hintereinander angeordneten, hohlzylinderartigen, gleiche Innen- und Außendurchmesser aufweisenden und durch einen Zwischenring 3 auf ihrer Außenseite voneinander getrennten Filterelementen 4 und 5. Der Zwischenring 3 steht an der Innenwand des Filteraufnahmeraumes 2 an. Der Zwischenraum zwischen dem Zwischenring 3 und der Innenseite des Filteraufnahmeraumes 2 ist mittels eines Dichtringes 6 abgedichtet. Der das Filterelement 4 aufnehmende Teil des Filteraufnahmeraumes 2 ist mit 2a und der das Filterelement 5 auf­ nehmende Teil des Filteraufnahmeraumes 2 ist mit 2b bezeichnet. Auf dem Filterelement 4 befindet sich eine Haube 7, die am Grund des Filterhohlraumes 2 ansteht und an deren Innenseite eine daran angeschweißte Mutter 8 befindet. Auf der vom Zwischenring 3 abgewandten Seite stützt sich das Filter­ element 5 auf einem Stützring 9 ab. Zwischen diesem und einem in das Filter­ gehäuse eingesetzten Deckel 10, der mittels Schrauben lösbar daran befestigt ist, befindet sich ein Dichtring 11. Der Spalt zwischen einem in den Filter­ aufnahmeraum 2 hineinragenden Vorsprung 12 am Deckel 10 und der Wand des Filteraufnahmeraumes 2 ist mittels eines Dichtringes 13 abgedichtet.

Auf der vom Deckel 10 abgewandten Seite mündet ein Kanal 14 in den Teil 2a des Filteraufnahmeraumes 2 und parallel dazu und zum Filteraufnahmeraum 2 verläuft im Filtergehäuse 1 ein Kanal 15, der im Bereich des Filterelementes 5 in den Teil 2b des Filteraufnahmeraums 2 mündet. Die beiden Kanäle 14 und 15 sind mittels eines Querkanales 16 miteinander verbunden, der zur Aufnahme eines Kükens 17 eines Dreiwegehahnes ausgebildet ist, das sich zwischen Dicht­ platten 18 und 19 befindet. Die Dichtplatte 18 stützt sich an einer Schulter im Querkanal 16 ab. Die Dichtplatte 19 ist mittels einer in den Querkanal 16 eingeschraubten Hohlschraube 20 am Küken 17 gehalten. Der Kanal ist über sich kreuzende Bohrungen in der Hohlschraube 20 mit dem Querkanal 16 ver­ bunden.

Vom Querkanal 16 zweigen zu beiden Seiten des Kükens 17 Sackbohrungen 21 und 22 ab. Die Sackbohrung 21 ist koaxial zum Kanal 14 angeordnet und die Sackbohrung 22 koaxial zum Kanal 15. Sie ist über die Hohlschraube 20 mit dem Querkanal 16 verbunden. Die Sackbohrung 21 mündet in einen Verbindungskanal 23 und die Sackbohrung 22 in einen Verbindungskanal 24 (Fig. 2). Die Ver­ bindungskanäle 23 und 24 sind über einen Verbindungskanal 25 mit einm Auslaß 26 für Schmutzflüssigkeit verbunden.

Im Verbindungskanal 23 ist ein Ventilsitz 27 vorgesehen, mit dem ein koaxial zum Verbindungskanal 23 bewegbares Ventilglied 28 zusammenwirkt (Fig. 2). Dieses ist auf einem Schaft 29, einer in den Verbindungskanal 23 einge­ schraubten quadratischen Halteschraube 30 geführt. Zwischen der Halteschraube 30 und dem Ventilglied 28 ist eine Ventilfeder 31 eingespannt, welche das Ventilglied 28 auf seinem Ventilsitz 27 zu halten sucht. Auf der von der Halte­ schraube 30 abgewandten Seite ist in einer koaxial zum Verbindungskanal 23 angeordneten Bohrung ein Stößel 32 geführt, der in seiner in Fig. 2 darge­ stellten Lage über das Filtergehäuse übersteht. Der Stößel 32 ist mittels einer Axialnocken aufweisenden Steuerscheibe 33 betätigbar, die an einer mit einem Werkzeug betätigbaren Steuerwelle 34 drehfest angebracht ist, mit welcher das Küken 17 in seine unterschiedliche Drehlagen gedreht werden kann. Der Spalt zwischen dem Stößel 32 und dem Gehäue 1 ist mittels eines in einer Nut im Stößel 32 untergebrachten Dichtringes 35 abgedichtet. Auf der vom Stößel 32 abgewandten Seite ist der Verbindungskanal 23 mittels einer nicht dargestellten Verschlußschraube verschlossen.

In dem Verbindungskanal 24 ist ein dem vorbeschriebenen steuerbaren Rück­ schlagventil 27, 28 entsprechendes steuerbares Rückschlagventil 27a, 28a unter­ gebracht, das mittels eines ebenfalls von der Steuerscheibe 33 betätigbaren Stößels 32a steuerbar ist. Das im Verbindungskanal 24 befindliche Rückschlag­ ventil 27a, 28a ist in Fig. 2 in aufgesteuertem Zustand dargestellt. Die im Verbindungskanal 24 untergebrachten Teile des steuerbaren Rückschlagventiles sind mit gleichen Bezugszeichen wie die im Verbindungskanal 23 befindlichen Teile des Rückschlagventils versehen, denen jedoch der Buchstabe "a" beigefügt ist.

Im Deckel 10 ist ein Auslaß 36 für Reinflüssigkeit vorgesehen, der mit dem Innenraum der beiden Filterelemente 2 und 3 in Verbindung steht. Auf der vom Deckel 10 abgewandten Seite des Filtergehäuses 1 ist ein Einlaß 37 für Roh­ flüssigkeit angeordnet, der mit dem Küken 17 in Verbindung steht.

In dem Schaltbild nach Fig. 3 sind die vorbeschriebenen Teile in der Lage dargestellt, welche sie in Fig. 1 einnehmen. Der Einlaß 37 für die Rohflüssig­ keit ist über das Küken 17 und über die Kanäle 14 und 15 mit den Außenseiten der Filterelemente 4 und 5 verbunden, deren Innenseiten an den Auslaß 36 für Reinflüsigkeit angeschlossen sind, der zu einem Verbraucher 38 geführt ist (Fig. 3). Die steuerbaren Rückschlagventile 27, 28 und 27a, 28a sind jeweils ge­ schlossen, so daß der zu einem Vorratsbehälter 9 für die Aufnahme von Schmutz­ flüssigkeit führende Auslaß 26 gesperrt ist. In dieser Lage des Kükens 17 wird die über den Einlaß 37 herangeführte Rohflüssigkeit von den beiden Filter­ elementen 4 und 5 gefiltert und über den Auslaß 36 dem Verbraucher 38 zugeführt.

In Fig. 4 ist das Küken 17 entgegen der Drehrichtung des Uhrzeigers gedreht. Es besteht nur noch eine Verbindung zwischen dem Einlaß 37 und dem Kanal 14. Die gesamte über den Einlaß 37 herangeführte Rohflüssigkeit fließt durch das Filterelement 4 hindurch. Wegen des durch den Verbraucher 38 erzeugten Staues fließt ein Teil der Reinflüssigkeit zur Innenseite des Filterelementes 5 und durchfließt dieses von innen nach außen, so daß dieses Filterelement 5 rückge­ spült wird. Die Rückspülflüssigkeit wird über das aufgesteuerte Rückschlagventil 27a, 28a (Fig. 2) und den Auslaß 26 in den Vorratsbehälter 39 abgeführt.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Schaltbild ist das Küken 17 gegenüber dem Schaltbild nach Fig. 4 um einen Winkel von 180° gedreht. Über den Einlaß 37 herangeführte Rohflüssigkeit fließt über das Filterelement 5. Ein Teil der Reinflüssigkeit wird zum Rückspülen des Filterelementes 4 benutzt. Die Schmutz­ flüssigkeit fließt über das jetzt geöffnete Rückschlagventil 27, 28 in den Vor­ ratsbehälter 39. Das Rückschlagventil 27a, 28a ist geschlossen.

Claims (4)

1. Filtervorrichtung zum Filtern und Rückspülen mit bzw. von zwei Filter­ elementen (4, 5), bei der

• 1.1 entweder beide Filterelemente (4, 5) zum Filtern einer Rohflüs­ sigkeit nutzbar sind oder bei der
• 1.2 wahlweise eines der Filterelemente (4, 5) während des Filter­ vorganges rückspülbar ist,
• 1.3 mit einer Umschalteinrichtung (32, 33, 34) für einen Dreiwege­ hahn (17 bis 19) sowie
• 1.4 für zwei ansteuerbare Rückschlagventile (27, 28; 27a, 28a),
• 1.5 mit einem Ein- und Auslaß (37 bzw. 36) und
• 1.6 mit Verbindungsleitungen zwischen
• 1.7 dem Einlaß (37) und dem Dreiwegehahn (17 bis 19),
• 1.8 dem Dreiwegehahn und den Rückschlagventilen (27, 28; 27a, 28a) sowie den Filterelementen (4, 5) und
• 1.9 den Filterelementen (4, 5) und dem Auslaß (36).

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Filterelemente (4, 5) in einem Filteraufnahmeraum (2) aufgenommen, hohlzylinderartig ausgebildet und koaxial hintereinander angeordnet sowie voneinander mittels eines Zwischenringes (3) getrennt sind, der den Filteraufnahmeraum (2) in zwei Filteraufnahmeraumteile (2a, 2b) trennt, die jeweils eines der beiden Filterelemente (4 bzw. 5) aufnehmen, und daß das jeweilige Filterelement (4, 5) an seiner dem jeweils anderen Filterelement (5 bzw. 4) abgewandten Stirnseite geschlossen bzw. mit dem Auslaß (36) verbunden ist.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die beiden Rückschlagventile (27, 28; 27a, 28a) in jeweils gleichen Abstän­ den zum Küken (17) des Dreiwegehahns (17 bis 19) und mit zur Dreh­ achse dieses Kükens paralleler Lage angeordnet sind und daß die Rück­ schlagventile mittels eines Steuergliedes (33) der Umschalteinrichtung (32, 33, 34) jeweils für sich betätigbar sind, das eine auf der Achse eines Betätigungsgliedes (34) für den Dreiwegehahn (17 bis 19) angeordnete Axialnocken aufweisende Steuerscheibe ist.

4. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die beiden Rückschlagventile (27, 28; 27a, 28a) auf ihrer einen Seite mit einem das Küken (17) des Dreiwegehahns (17 bis 19) aufnehmenden Querkanal (16) und auf ihrer anderen Seite mit einem mit einem Auslaß (26) für die Schmutzflüssigkeit verbundenen Verbindungs­ kanal (25) verbunden sind, und daß diese beiden Kanäle parallel zuein­ ander verlaufend angeordnet sind.