DE3228236C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruch 1 angegebenen Art.

Bei einer in der US-PS 35 04 803 beschriebenen Filtereinrichtung dieser Gattung ist das Gehäuse in geringem Abstand vom Deckel mit einer umlaufenden Schulter versehen. Das Gehäuse ist mit der Bodenplatte verschraubt, so daß die erwähnte Schulter des Gehäuses am Außenrand der Halteschraube zur Anlage gelangt und diese gegen das obere flache Filterteil anpreßt. Wenn beim Gebrauch einer solchen Filtereinrichtung die verunreinigte Flüssigkeit durch den Filterwickel hindurch geleitet wird, dann beginnt die Absorption von Schlämmen an derjenigen Endfläche des Filterwickels, wo die verunreinigte Flüssigkeit eintritt, was eine Verstopfung zur Folge hat, die dem Durchtritt der verunreinigten Flüssigkeit einen Widerstand entgegensetzt. Wenn die Zufuhr von verunreinigter Flüssigkeit fortgesetzt wird, obgleich dem Durchtritt derselben durch den Filterwickel ein vergrößerter Widerstand entgegengesetzt wird, dann nimmt der Zufuhrdruck zu, so daß in diesem Bereich des Filterwickels Risse auftreten. Die im Filter erzeugten Risse werden unter dem Druck der verunreinigten Flüssigkeit leicht vergrößert, so daß die Flüssigkeit durch diese Risse und die Auslaßöffnung entweichen kann, ohne gereinigt zu werden, wodurch die Filterwirkung geschmälert wird. Wenngleich das Auftreten von Rissen durch eine Verringerung des Zuführdruckes der verunreinigten Flüssigkeit verhindert werden kann, hat dies eine Verringerung der Filterwirksamkeit zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungemäße Filtereinrichtung für Flüssigkeiten zu schaffen, bei der radiale Bewegung des Filterwickels zumindest an derjenigen Endfläche, wo die verunreinigte Flüssigkeit eintritt, verhindert werden, um die Entstehung von Rissen zu unterbinden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Die in der verunreinigten Flüssigkeit enthaltenen Schlämme werden durch das von der Filter-Haltescheibe belastete obere Filterteil einer Primärfiltration und sodann durch den Filterwickel einer Sekundärfiltration unterworfen. Bei einer zunehmenden Verstopfung durch die Schlämme wird der dadurch bewirkte Filterdruck nicht unmittelbar auf den Filterwickel ausgeübt, sondern er wirkt über das obere Filterteil auf den Filterwickel ein. Auf diese Weise wird der Filterdruck und damit die Gefahr verringert, daß Risse in dem Filterwickel auftreten. Wenn Risse auftreten, dann wird das obere Ende des Filterwickels von dem oberen Filterteil gegen eine radiale Bewegung festgehalten, so daß sich die Risse nicht weiter ausbreiten können.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung für Flüssigkeiten, und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung für Flüssigkeiten.

Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung für Flüssigkeiten umfaßt ein zylindrisches Metallgehäuse 11, dessen unteres Ende durch eine Bodenplatte 13 verschlossen ist, die unter Zwischenfügung eines O-Ringes 12 dicht in die Öffnung eingesetzt ist. Die Bodenplatte 13 hat einen Flansch 14, in den Befestigungsschrauben 15 in einem geeigneten Winkelabstand eingeschraubt sind. Es ist zu beachten, daß diese Befestigungsschrauben 15 an beiden Enden mit einem Gewinde versehen sind, wobei sie mit ihrem unteren Gewinde zur Befestigung in Gewindebohrungen des Flansches 14 eingeschraubt sind. Das obere Ende der Befestigungsschrauben 15 ragt durch eine Öffnung eines Haltestücks 16 hindurch, das am Umfang des Gehäuses 11 nahe seinem Boden starr befestigt ist, wobei die Anzahl der Haltestücke 16 der Anzahl der Schrauben 15 entspricht. Das obere Gewinde einer jeden Befestigungsschraube 15 ragt über die Öffnung des Haltestücks 16 hinaus, und eine Mutter 17 ist auf dieses obere Gewinde aufgeschraubt. Ein Einlaßrohr 18 für eine verunreinigte Flüssigkeit ragt durch eine im Zentrum der Bodenplatte 13 ausgebildete Öffnung 19 hindurch. Die Oberseite der Bodenplatte 13 ist mit einer zum Sammeln einer gerinigten Flüssigkeit dienenden Führungsnut 21 versehen. Ein Bereich der Führungsnut 21 steht mit einer die Bodenplatte 13 durchsetzenden Auslaßöffnung 22 in Verbindung. Es ist davon auszugehen, daß das Einlaßrohr 18 koaxial zum Gehäuse 11 angeordnet ist, wobei sein unteres Ende über die Unterseite der Bodenplatte 13 hinausragt und mit einem Gewinde versehen ist, das auf eine Mutter 24 unter Zwischenfügung einer Beilagscheibe 23 aufgeschraubt ist. Auf diese Weise ist die Bodenplatte 13 mittels der Muttern 24, 17 am Gehäuse 11 befestigt. Es ist erkennbar, daß ein O-Ring 25 an der Innenfläche der Öffnung angeordnet ist, um einen Flüssigkeitsaustritt durch die Öffnung 19 zu verhindern. Ein unteres Filterteil 26 aus einem Faservlies ist auf der Oberseite der Bodenplatte 13 angeordnet. Wenngleich in Fig. 1 ein einziges Filterteil gezeigt ist, so ist davon auszugehen, daß erwünschtenfalls auch mehrere derartige flache Filterteile vorgesehen sein können.

Eine Aufnahme-Papierhülse 27 ist auf das Einlaßrohr 18 im Gehäuse 11 dicht aufgesteckt, und eine Rolle oder ein Wickel aus einem Filtermaterial 28 ist auf der Hülse 27 angeordnet. Der Filterwickel 28 hat einen solchen Durchmesser, daß sein Außenumfang mit der Innenfläche des Gehäuses 11 in enger Berührung steht. Die axiale Länge des Filterwickels 28 ist größer als die halbe axiale Länge des Gehäuses 11. Der Filter 28 ist aus einem Filtermaterial hergestellt, das aus einem Netzwerk aus feinen Fasern aus Papier oder Kunstharz, wie z. B. Polypropylen besteht.

Ein dem unteren nicht Filterteil 26 ähnliches oberes Filterteil 29 ist auf die obere Endfläche des Filterwickels 28 aufgelegt. Eine metallische Siebplatte 31 mit zahlreichen axialen Durchgangsöffnungen ist auf die Oberseite des oberen Filterteils 29 aufgelegt, so daß sie dieses vollständig bedeckt. Eine Filter-Halteplatte 34 ist auf die Oberseite der Siebplatte 31 aufgelegt. Die Halteplatte 34 ist mit zahlreichen Durchgangsöffnungen 32 und mit zahlreichen Flüssigkeitsverteilungs-Nuten 33 mit einem sich nach unten konisch erweiternden Querschnitt versehen, die mit dem unteren Ende der Öffnungen 32 in Verbindung stehen. Das Einlaßrohr 18 ist am oberen Ende mit einem ersten Gewinde 35 und mit einem im Abstand unter dem ersten Gewinde angeordneten zweiten Gewinde 36 versehen. Eine Mutter 37 ist auf das zweite Gewinde 36 aufgeschraubt und liegt unter Zwischenfügung einer Beilagscheibe 39 an einer Schraubenfeder 38 an, die zwischen der Mutter 37 und der Haltescheibe 34 auf dem Einlaßrohr 18 angeordnet ist. Im Bereich der Feder 38 ist das Einlaßrohr 18 am Umfang mit mehreren Austrittsöffnungen 41 für eine verunreinigte Flüssigkeit versehen. Wenn die Mutter 37 angezogen wird, dann werden die Haltescheibe 34 und das Filterteil 29 unter der Elastizität der Feder 38 gegen den Filterwickel 28 angepreßt. Es ist zu beachten, daß an der Oberseite der Haltescheibe 34 Ringschrauben 42 angeordnet sind, um die Haltescheibe 34 aufzuhängen.

Ein Deckel 44 ist in die obere Öffnung des Gehäuses 11 eingesetzt und mit einer zentralen Öffnung versehen, durch die eine Spannmutter 43 hindurchragt, die auf das erste Gewinde 35 des Einlaßrohres 19 aufgeschraubt ist, wobei eine Beilagscheibe 45 und eine Dichtung 46 zwischen der Spannmutter 43 und der Oberseite des Deckels 44 angeordnet sind. Es ist erkennbar, daß ein Sicherungsring 47 zwischen der Unterseite des Deckels 44 und der Spannmutter 43 angeordnet ist. Die Spannmutter 43 ist an ihrer Oberseite mit einem Handgriff 48 versehen, der zum Anziehen der Mutter verdreht werden kann. An dem in das Gehäuse 11 eingesetzten Umfangsbereich des Deckels 44 ist ein O-Ring 49 angeordnet. Beim Betrieb wird eine verunreinigte Flüssigkeit mittels einer (nicht gezeigten) Pumpe in das untere Ende des Einlaßrohres 18 gepumpt, wodurch die Flüssigkeit durch die Austrittsöffnungen 41 in einen Bereich über der Filter-Haltescheibe 34 eingespritzt wird. Die verunreinigte Flüssigkeit strömt dann durch die einzelnen Öffnungen 32 und durch die Flüssigkeitsverteilungsnuten 33 der Haltescheibe 34 sowie durch die Siebplatte 31 hindurch, damit sie unter Druck über das obere Filterteil 29 verteilt wird. Der über das Filterteil 29 verteilte Druck der verunreinigten Flüssigkeit bewirkt, daß die Flüssigkeit durch das Innere des Filterwickels 29 hindurchgeleitet wird, wodurch in der Flüssigkeit enthaltene Verunreinigungen oder Schlämme von dem Filterwickel 28 absorbiert werden. Nach dem Hindurchleiten durch den Filterwickel wird die Flüssigkeit vom unteren Filterteil 26 gefiltert, um eine saubere Flüssigkeit zu erzeugen, die sodann von der in der Bodenplatte 13 ausgebildeten Sammelnut 21 gesammelt und durch die Auslaßöffnung 22 abgeleitet wird.

Es ist ersichtlich, daß die in der verunreinigten Flüssigkeit enthaltenen Schlämme durch das von der Druckfeder 38 belastete obere Filterteil 29 einer Primärfiltration und sodann durch den Filterwickel 28 einer Sekundärfiltration unterworfen werden. Bei einer zunehmenden Verstopfung durch die Schlämme wird der dadurch bewirkte Filterdruck nicht unmittelbar auf den Filterwickel 28 ausgeübt, sondern er wirkt über das obere Filterteil 29 auf den Filterwickel 28 ein. Auf diese Weise wird der Filterdruck und damit die Gefahr verringert, daß Risse in dem Filterwickel 28 auftreten. Wenn Risse auftreten, dann wird das obere Ende des Filterwickels von dem oberen Filterteil 29 gegen eine Bewegung festgehalten, so daß sich die Risse nicht weiter ausbreiten können. Das untere Filterteil 26 befindet sich unter dem unteren Ende des Filterwickels 28. Wenn daher eine gesteigerte Menge an Schlamm auf dem Filterwickel 28 abgelagert ist, die ein teilweises Reißen desselben bewirkt, so daß die verunreinigte Flüssigkeit durch diese Risse unter Druck austreten kann, dann kann sie nicht durch das untere Filterteil 26 hindurchfließen, ohne durch dieses gefiltert zu werden. Mit anderen Worten das untere Filterteil 26 setzt einer Strömung der verunreinigten Flüssigkeit einen Widerstand entgegen, die durch ein teilweises Reißen des Filterwickels 28 verursacht sein kann, wodurch die Flüssigkeit über den gesamten Filterwickel verteilt wird, um Druckunterschiede über dessen Querschnitt zu verringern. Infolgedessen wird die Größe der Risse verringert, so daß eine verteilte Strömung durch das gesamte Innere des Filterwickels 28 erzielt wird. Dadurch kann die Güte der Filtrierung beibehalten und die Lebensdauer der Filtereinrichtung um mehr als das Zehnfache verlängert werden. Außerdem kann der normale Filterdruck auf einen höheren Wert eingestellt werden, so daß der Durchsatz gesteigert werden kann.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der das obere Filterteil 29 durch das Eigengewicht einer Filter-Haltescheibe 34 gegen den Filterwickel 28 gedrückt wird. In diesem Fall besteht die Haltescheibe 34 aus Stahl oder Gußeisen, das ein hinreichendes Gewicht zur Belastung des oberen Filterteils 29 hat. Demzufolge kann bei dieser zweiten Ausführungsform die Mutter 37 und die Druckfeder 38 der ersten Ausführungsform entfallen, wodurch die Anordnung einfacher wird. Andererseits sind die Anordnung und die Wirkungsweise ähnlich derjenigen, wie sie vorstehend in Verbindung mit der ersten Ausführungsform erläutert wurden, so daß eine Wiederholung entbehrlich ist, wobei die gleichen Bezugszeichen beibehalten wurden.

Bezugszeichenaufstellung

11 Metallgehäuse
12 O-Ring
13 Bodenplatte
14 Flansch von 13
15 Befestigungsschrauben
16 Haltestück
17 Mutter
18 Einlaßrohr
19 Öffnung in 13
21 Führungsnut in 13
22 Auslaßöffnung in 13
23 Beilagscheibe
24 Mutter
25 O-Ring
26 unteres nicht gewebtes Gewebe
27 Papierhülse
28 Filterwickel
29 oberes nicht gewebtes Gewebe
31 Siebplatte
32 Öffnungen in 34
33 Nuten in 34
34 Haltescheibe
35 erstes Gewinde von 18
36 zweites Gewinde von 18
37 Mutter auf 36
38 Druckfeder
39 Beilagscheibe
41 Austrittsöffnungen von 18
42 Ringschrauben
43 Spannmutter auf 35
44 Deckel
45 Beilagscheibe
46 Dichtung
47 Sicherungsring
48 Handgriff
49 O-Ring an 44

Claims (2)

1. Filtereinrichtung für Flüssigkeiten mit einem zylindrischen Gehäuse, dessen beide Enden mit einer eine Auslaßöffnung für die gereinigte Flüssigkeit aufweisenden Bodenplatte und mit einem Deckel verschlossen sind, einem in dem Gehäuse koaxial angeordneten Filter in Form eines Wickels aus einem Filtermaterial, wie z. B. Papier oder Kunstharz, dessen axiale Erstreckung kürzer ist als diejenige des Gehäuses, wobei der Filterwickel eine koaxiale Öffnung aufweist, einem Einlaßrohr für die verunreinigte Flüssigkeit, das die Bodenplatte und die Öffnung des Filterwickels durchsetzt und mit seinem einen Ende in einen von der oberen Endfläche des Filterwickels und von der Innenwand und dem Deckel des Gehäuses begrenzten Hohlraum hineinragt, wobei das Einlaßrohr in seinem vorspringenden Bereich mit einer Austrittsöffnung versehen ist, einem oberen flachen Filterteil, das die obere Endfläche des Filterwickels bedeckt, und einer Filter-Haltescheibe, welche die Oberseite des flachen oberen Filterteils bedeckt und das obere Filterteil gegen den Filterwickel anpreßt und zahlreiche Öffnungen aufweist, durch welche die Flüssigkeit hindurchströmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter-Haltescheibe (34) an den dem flachen oberen Filterteil (29) benachbarten Enden der Öffnungen (32) Nuten (33) zum Verteilen der Flüssigkeit aufweist, daß eine Mutter (37) auf ein vorspringendes Ende (36) des Einlaßrohres (18) im Abstand von der Filter-Haltescheibe (34) aufgeschraubt ist, und daß eine Druckfeder (38) zwischen der Mutter (37) und der Filter-Haltescheibe (34) angeordnet ist, um letztere gegen den Filterwickel (28) zu belasten.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit zahlreichen Öffnungen versehene Siebplatte (31), die zwischen der Filter-Haltescheibe (34) und dem oberen Filterteil (29) angeordnet ist.