DE3702156A1 - Filtergeraet zum filtern verunreinigter fluessigkeiten - Google Patents

Filtergeraet zum filtern verunreinigter fluessigkeiten

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DE3702156A1 DE19873702156 DE3702156A DE3702156A1 DE 3702156 A1 DE3702156 A1 DE 3702156A1 DE 19873702156 DE19873702156 DE 19873702156 DE 3702156 A DE3702156 A DE 3702156A DE 3702156 A1 DE3702156 A1 DE 3702156A1
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Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Filtergerät zum Filtern verunreinigter Flüssigkeiten, enthaltend
  • (a) eine Filterpatrone mit zwei Filterelementen, die
    • - in bezug auf eine Axialrichtung gleichachsig angeordnet sind und
    • - dazwischen einen Zwischenraum bilden, der durch Abschlußmittel längs seines Umfanges nach außen abgeschlossen ist,
  • (b) Leitungsmittel, die mit dem abgeschlossenen Zwischenraum verbunden sind, und
  • (c) Mittel zum Hindurchleiten der Flüssigkeit in Axialrichtung durch die Filterelemente.
Die zu filternden Flüssigkeiten können dabei Motorenöle sein, die von Kohle, Abrieb, Wasser u. dgl. befreit werden sollen. Bei einer laufenden Filterung des Motorenöls während des Betriebes des Motors bleibt das Motorenöl klar und voll funk­ tionsfähig. Es wird dadurch nicht nur die Notwen­ digkeit eines Ölwechsels und der Beseitigung des Altöls vermieden sondern auch die Funktion und Lebensdauer des Motors verbessert. Eine andere Anwendung eines Filtergerätes ist die Filterung von Speiseölen in Friteusen o. dgl. Ein Filtergerät, welches das Speiseöl während des Betriebes der Friteuse laufend filtiert, eliminiert krebserregende Verbrennungsprodukte, unerwünschte Geruchs- und Geschmacksstoffe sowie Wasser.
Zugrunde liegender Stand der Technik
Durch die US-A-33 08 956 und die GB-B-20 94 652 sind Ölfilter mit einem einzigen, ringförmigen Filterelement bekannt, das in axialer Richtung von dem zu reinigenden Öl durchflossen wird. Die dort beschriebenen Ölfilter sind geeignet für die Nebenstromfilterung von umlaufendem Motorenöl bei Verbrennungskraftmaschinen.
Es sind ringförmige Filterelemente bekannt, die von jeweils einer Rolle aus einem bandförmigen, saug­ fähigen Material gebildet sind, die auf einen hohlen Kern aufgewickelt ist. Das Material ist dabei ein Spezialpapier, das beispielsweise so ausgebildet sein kann, daß es Wasser aufsaugt, Partikel zurückhält, aber Öl im wesetlichen ungestört zwischen den einzelnen Windungen der Rolle hindurchfließen läßt.
Die Filterelemente sind bekanntermaßen paarweise in Filterpatronen angeordnet. Zwei Filterelemente der beschriebenen Art sitzen in einer zylindrischen Hülse. Zwischen den einander zugewandten Stirn­ flächen der beiden Filterelemente oder Rollen ist ein Zwischenraum gebildet. Das wird durch Einlegen von Sieben zwischen die Filterelemente erreicht. Der Zwischenraum ist nach außen hin durch die Hülse abgeschlossen. Nach innen hin ist es durch den Spalt zwischen den Stirnflächen der beiden Kerne hindurch offen. Die Filterpatrone sitzt in einem Gehäuse, wobei zwischen der Filterpatrone und dem Gehäuse ein Mantelraum gebildet ist. Dieser Mantel­ raum steht mit einem Flüssigkeitsvorlauf in Verbin­ dung. Die Innenräume der Kerne sind gegen den Mantelraum abgedichtet und mit einem Flüssigkeits­ rücklauf verbunden.
Bei dieser bekanntern Anordnung ist der Mantelraum mit ungereinigter Flüssigkeit gefüllt. Es setzen sich dadurch Verunreinigungen an der Innenwandung des Gehäuses ab. Diese abgesetzten Verunreinigungen bleiben auch nach dem Wechsel der Filterpatrone bestehen.
Nachteilig ist weiterhin, daß das gesamte Innere des Gehäuses unter dem Vorlaufdruck der Flüssigkeit steht. Da dieser Vorlaufdruck die ggf. recht viskose Flüssigkeit (Öl) durch die Filterelemente drücken muß, kann dieser Vorlaufdruck recht erheb­ lich sein. Das Gehäuse muß daher sehr stabil und sehr dicht sein, um diesen Vorlaufdruck aufzuneh­ men. Bei geringen Vorlaufdrücken fließen jeweils nur geringe Mengen der Flüssigkeit durch das Filtergerät.
Es ist bekannt, eine Mehrzahl solcher Filterpatro­ nen gleichachsig zueinander in einem langgestreck­ ten Gehäuse anzuordnen und strömungsmäßig parallel­ zuschalten. Damit kann der erforderliche Vorlauf­ druck weiter vermindert werden.
Es ist weiterhin bekannt, solche Filtergeräte außer zum Filtern von Motorölen auch zum Filtern anderer Flüssigkeiten wie Speiseöl, Hydrauliköl, Flüssig­ keiten bei der chemischen Reinigung, Altöl, Wasser, Benzin oder Dieseltreibstoff zu verwenden.
Nach Verbrauch einer Filterpatrone kann die Filter­ patrone herausgenommen und durch eine andere er­ setzt werden.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Filtergerät der eingangs genannten Art der Ver­ schmutzung eines die Filterpatrone enthaltenden Gehäuses durch die verunreinigten Flüssigkeiten zu vermeiden.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Druckbelastung eines die Filterpatrone ent­ haltenden Gehäuses zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
  • (d) die Flüssigkeit über die Leitungsmittel in den abgeschlossenen Zwischenraum einleitbar ist.
Die verunreinigte, zu filternde Flüssigkeit wird also nicht in das Gehäuse eingeleitet, wie bei dem vorstehend diskutierten, bekannten Filtergerät sondern in den nach außen abgeschlossenen Zwischen­ raum. Von dort strömt die Flüssigkeit in entgegen­ gesetzten Richtungen axial durch die Filterele­ mente, und zwar von innen nach außen und nicht wie beim Stand der Technik von außen nach innen. An den Stirnseiten der Filterpatrone tritt gefilterte Flüssigkeit aus. Verunreinigungen haben sich in den Filterelementen und ggf. in dem Zwischenraum zwischen den Filterelementen oder dem Innenraum eines die Filterelemente tragenden Kerns abgesetzt und werden beim Wechsel der Filterpatrone mit entfernt. Es erfolgt keine Verschmutzung des Gehäuses. Das Gehäuse kommt nur mit gefilterter Flüssigkeit in Berührung. Ein Mantelraum zwischen Filterpatrone und Gehäuse steht mit dem Rücklauf in Verbindung, ist also drucklos.
Es wird also kein Gehäuse einem erhöhten Vorlauf­ druck ausgesetzt. Bei manchen Anwendungen ist überhaupt kein Gehäuse erforderlich. Es kann z. B. die Filterpatrone unmittelbar in einem Flüssig­ keitsvorratsbehälter angeordnet sein, so daß die aus den Stirnseiten der Filterpatrone austretende Flüssigkeit unmittelbar in den Flüssigkeitsvorrats, behälter zurückfließt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Ausführung einer einzelnen Filterpatrone.
Fig. 2 zeigt ein Sieb, wie es zur Bildung des Zwischenraumes zwischen den Filterele­ menten bei der Filterpatrone benutzt wird.
Fig. 3 zeigt ein Filtergerät mit einer ein­ zelnen Filterpatrone, das beispiels­ weise als Vollstromölfilter für Motorenöl an einen Motorblock einer Verbrennungskraftmaschine ansetzbar ist.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform eines Filtergerätes mit einer einzelnen Filterpatrone.
Fig. 5 zeigt die Filterpatrone in einem Schnitt längs der Linie V-V von Fig. 4.
Fig. 6 zeigt eine Abwandlung der Anordnung von Fig. 4.
Fig. 7 zeigt ein Filtergerät mit einer Mehr­ zahl von gleichachsig angeordneten, strömungsmäßig parallelgeschalteten Filterpatronen in einem langgestreckten Gehäuse.
Fig. 8 zeigt ein Filtergerät mit einer einzel­ nen Filterpatrone ohne Gehäuse.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführung eines Filtergeräts.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
In Fig. 1 ist mit 10 eine zylindrische Hülse be­ zeichnet, die aus Pappe, Kunststoff oder Metall bestehen kann. In der Hülse 10 sitzen zwei Filter­ elemente 12 und 14. Jedes der Filterelemente 12 und 14 enthält einen rohrförmigen, hohlen Kern 16 bzw. 18, auf den eine Rolle 20 bzw. 22 aus bandförmigem, saugfähigen Material, nämlich einem speziellen Filterpapier aufgewickelt ist. Es entsteht so ein zylindrisch-ringförmiges Filterelement 12 oder 14 mit einem durchgehenden Innenraum 24 bzw. 26. Die Filterelemente 12 und 14 sitzen mit ihren Außen­ flächen und mit Vorspannung eng in der Hülse 10. Zwischen den einander zugekehrten, inneren Stirn­ flächen 28 und 30 der Filterelemente 12 bzw. 14 ist ein Zwischenraum 32 gebildet. Dieser Zwischenraum 32 wird dadurch erhalten und sichergestellt, daß zwischen die Filterelemente 12 und 14 drei Siebe 34, 36, 38 eingelegt sind. Ein solches Sieb 34 ist in Fig. 2 dargestellt. Das Sieb 34 von Fig. 2 ist kreisrund und weist einen zentralen, kreisrunden Durchbruch 40 auf. Weiterhin ist an dem Umfang des Siebes 34 ein rechteckiger, im wesentlichen radialer Einschnitt 42 angebracht. Der Durchbruch 40 umgibt den Durchgang zwischen den inneren Enden der hohlen Kerne 16 und 18 mit den Innenräumen 24 bzw. 26. In die inneren Enden der hohlen Kerne 16 und 18 sind Verschlußkappen 44 bzw. 46 mit Kragen 48 bzw. 50 eingesteckt. Dadurch sind die Innen­ räume 24 und 26 der hohlen Kerne 16 bzw. 18 gegen den Zwischenraum 32 abgedichtet. In den Bereich des Ausschnitts 42 ragt bei der Ausführung nach Fig. 1 eine Gewindehülse 52, die um einen Durchbruch 54 herum an der Hülse 10 angebracht ist. In diese Gewindehülse 52 ist ein (noch zu beschreibender) Anschlußnippel einschraubbar, der an einen (nicht dargestellten) Flüssigkeitsvorlauf angeschlossen ist. Eine zu filternde, verunreinigte Flüssigkeit wird daher, wie durch die Pfeile angedeutet, in den durch die Hülse 10 außen und durch die Kappen 44, 46 abgeschlossenen Zwischenraum 32 eingeleitet und dann in entgegengesetzten Richtungen axial durch die Rollen 20 und 22 der Filterelemente 12 und 14 hindurchgedrückt. Die gefilterte Flüssigkeit tritt an den einander abgewandten Stirnflächen 56 und 58 der Filterelemente 12 bzw. 14 aus. Diese Stirn­ flächen 56 und 58 bilden auch die Stirnflächen der ganzen Filterpatrone, die generell mit 60 bezeich­ net ist.
Fig. 3 zeigt ein Filtergerät mit einer Filterpatrone 62, die ähnlich aufgebaut ist wie die Filterpatrone 60 von Fig. 1. Entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Filterpatrone 62 enthält zwei Filterelemente 12 und 14, die in einer Hülse 10 gehaltert sind und einen Zwischenraum 32 bilden. Die Filterpatrone 62 sitzt in einem Gehäuse 64. Dieses Gehäuse 64 umgibt die Filterpatrone 62 mit Abstand, so daß zwischen Filterpatrone 62 und Gehäuse 64 ein Mantelraum 66 gebildet wird. In der in Fig. 3 oberen Stirnfläche 68 des Gehäuses 66 sitzt auf der Innenseite ein zentraler, kegelstumpfförmiger Stopfen 70. Auf diesem Stopfen 70 sitzt das obere Ende des hohlen Kerns 16 des Filterelements 12 auf. Dadurch wird Das Filterelement 12 im Abstand von der Stirnfläche 68 des Gehäuses 66 gehalten, so daß zwischen der Stirnfläche 56 der Filterpatrone 62 und der Stirn­ fläche 68 des Gehäuses 64 ein freier Raum 72 ge­ bildet wird. Am unteren Ende ist der Innenraum 24 des Kernes 16 durch eine Kappe 44 abgeschlossen.
Das Gehäuse 64 weist einen Anschlußstutzen 74 auf, der zentral an der in Fig. 3 unteren Stirnfläche 76 angebracht ist und in das Innere des Gehäuses 64 ragt. Auf diesem Anschlußstutzen 74 sitzt das untere Ende des hohlen Kerns 18 des Filterelements 14. Dadurch wird die Filterpatrone 62 im Abstand von der Stirnfläche 76 des Gehäuses 64 gehalten. Zwischen der Stirnfläche 58 der Filterpatrone 62 und der Stirnfläche 76 des Gehäuses 64 ist somit ein freier Raum 78 gebildet. Um den Anschlußstutzen 74 herum ist in der Stirnfläche 76 des Gehäuses 64 eine Rücklauföffnung 80 zur Verbindung mit einem Flüssigkeitsrücklauf vorgesehen. Der Anschluß­ stutzen 74 kann in dieser Rücklauföffnung 80 mittels Stegen gehalten sein. Die Rücklauföffnung 80 kann aber auch von mehreren kleineren Durch­ brüchen oder einem siebartigen Abschnitt der Stirnwand 76 gebildet werden. Die Rücklauföffnung 80 ist von einer Dichtung 82 umgeben.
Wie in Fig. 3 angedeutet ist, wird das Filtergerät auf einen Motorblock 84 aufgesetzt, wobei der An­ schlußstutzen 74, wie gesagt, mit einem Flüssig­ keitsvorlauf, d. h. hier Motorenölvorlauf, verbunden wird und die Rücklauföffnung 80 mit einem Flüssig­ keitsrücklauf in Verbindung steht, der innerhalb der Dichtung 82 liegt.
Die zu filternde Flüssigkeit fließt dann, wie durch die Pfeile angedeutet ist, durch den Anschluß­ stutzen 74 und den Innenraum 26 des Kernes 18 in den Zwischenraum 32. Der Anschlußstutzen 14 und der Innenraum 26 bilden "Leitungsmittel". Aus dem Zwischenraum 32 wird die Flüssigkeit in axialer Richtung nach oben und unten durch die Rollen 20 bzw. 22 von Filterpapier in die freien Räume 72 bzw. 78 gedrückt. Aus dem Raum 72 fließt die gefilterte Flüssigkeit über den Mantelraum 66 ebenfalls in den Raum 78. Aus dem Raum 78 strömt diese Flüssigkeit über die Rücklauföffnung 80 zum Flüssigkeitsrücklauf ab.
Das Gehäuse 64 kommt dabei nur mit gefilterter Flüssigkeit in Berührung. Es kann daher nicht verschmutzen. Ablagerungen von der ungefilterten Flüssigkeit bleiben in der Filterpatrone 62 und werden bei deren Austausch mit dieser entfernt. Das Innere des Gehäuses 64 ist dabei drucklos.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Filtergerätes mit einer einzigen Filterpatrone 84. Auch hier sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1.
Die Filterpatrone 84 enthält zwei Filterelemente 12 und 14, die nach Art von Fig. 1 aufgebaut sind. Die Filterelemente 12 und 14 sitzen in einer Hülse 10. Zwischen den Filterelementen 12 und 14 ist ein Zwischenraum 32 gebildet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wird der Zwischenraum 32 durch ein Abstandsstück 86 be­ stimmt. Die Form des Abstandsstückes 86 ist am besten aus Fig. 4 und 5 ersichtlich. Das Abstands­ stück 86 ist sternförmig ausgebildet. Das Abstands­ stück 86 enthält einen kreisrunden Mittelteil 88 und radiale Leisten 90, 92 und 94 von rechteckigem Querschnitt. Der kreisrunde Mittelteil 88 dichtet die Innenräume 24 und 26 der hohlen Kerne 16 bzw. 18 gegen den Zwischenraum 32 ab. Zu diesem Zweck sind an dem Mittelteil 88 Rohrstutzen 96 und 98 angebracht, die sich in die Innenräume 24 bzw. 26 der hohlen Kerne 16 bzw. 18 erstrecken und abdich­ tend an deren Innenwandungen anliegen.
Wenigstens eine der Leisten, in dem Beispiel von Fig. 5 die Leiste 90, weist einen längsverlaufenden Flüssigkeitskanal 100 auf. Die Leiste 90 weist seitliche Öffnungen 102 auf, über welche der Flüssigkeitskanal 100 mit dem Zwischenraum 32 außerhalb des Abstandsstücks 86 in Verbindung steht. In den Flüssigkeitskanal 100 ragt ein mit einem Flüssigkeitsvorlauf verbundener radialer Anschlußnippel 104 hinein, wie noch beschrieben wird.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind die nicht mit dem Anschlußnippel 104 verbundenen Leisten 92 und 94 kürzer als die Radien der Filterelemente 12 und 14. Weiterhin weisen die den Flüssigkeitskanal 100 nicht enthaltenden Leisten 92 und 94 quer hindurch­ gehende Durchbrüche 106 auf. Dadurch ist eine Verteilung der über den Flüssigkeitskanal 100 und die Öffnungen 102 zufließenden Flüssigkeit über das gesamte Volumen des Zwischenraumes 32 gewährleistet.
Die Filterpatrone 84 sitzt in einem zylindrischen Gehäuse 108, das durch einen Deckel 110 abgeschlos­ sen ist. Der Deckel 110 ist durch Flügelschrauben 112 lösbar an dem Gehäuse 108 befestigt. An der in Fig. 4 unteren Stirnfläche 114 des Gehäuses 108 sitzt ein zentrales Zentrierrohr 116. Das Zentrier­ rohr 116 ragt in den Innenraum 26 des hohlen Kerns 18 des Filterelements 14 hinein. An dem Deckel 110 ist ein zentrales Zentrierrohr 118 angebracht. Dieses Zentrierrohr 118 ragt in den Innenraum 24 des hohlen Kerns 16 des Filterelements 12 hinein. Auf diese Weise ist die Filterpatrone 84 in radialer Richtung zentriert innerhalb des Gehäuses 108 gehalten. Zwischen der Filterpatrone 84 und dem Gehäuse 108 wird so ein Mantelraum 120 gebildet.
Am unteren Ende ist die Filterpatrone 84 auf einer Brücke 122 und mehreren Sieben 124, 126 abgestützt. Dadurch ist zwischen der Stirnfläche 58 der Filter­ patrone 84 und der Stirnfläche 114 des Gehäuses 108 ein freier Raum 128 gebildet. Dieser freie Raum 128 ist über einen Anschluß 130 mit einer Flüssigkeits­ rückführung verbunden.
Oberhalb der Filterpatrone 84 sind zwischen der oberen Stirnfläche 56 der Filterpatrone 84 und dem Deckel 110 des Gehäuses 108 ebenfalls Siebe 132, 134 angeordnet, die einen Raum 136 freihalten.
Im Bereich des Zwischenraumes 32 sitzt in der Wandung des Gehäuses 108 ein Führungsstück 138, das mit der Wandung bei 140 verschweißt ist. Das Führungsstück 138 weist einen Bund 142 auf, der sich durch den Mantelraum 120 erstreckt und an der Innenwand des Gehäuses 108 anliegt. Das Führungs­ stück 138 hat eine durchgehende Bohrung 144. Die Hülse 10 hat einen Durchbruch 146. Auf der Innen­ seite liegt an der Hülse 10 die Leiste 90 mit dem Flüssigkeitskanal 100 (Fig. 5) an. Die Leiste 90 weist einen Flansch 148 auf, der um den Durchbruch 146 herum an der Hülse 10 anliegt. Der Flüssig­ keitskanal 100 ist an seinem offenen Ende mit einem Gewinde 150 versehen. Der Flüssigkeitskanal 100 fluchtet mit dem Durchbruch 146 und der Bohrung 144 des Führungsstücks 138. Der Anschlußnippel 104 weist einen Kopf 152 und einen mit Gewinde ver­ sehenen Schaft 154 auf. Mit dem Schaft 154 ist der Anschlußnippel in das Gewinde 150 des Flüssigkeits­ kanals 100 einschraubbar. Dabei legt sich der Kopf 152 an die Stirnfläche des Führungsstücks 138 abdichtend an und zieht die Leiste 90 mit dem Flansch 148 gegen die Hülse 10 und damit die Hülse 10 gegen den Bund 144. Der Anschlußnippel 104 hat einen durchgehenden Kanal 156, über welche die Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsvorlauf und dem Flüssigkeitskanal 100 hergestellt wird.
Bei dieser Anordnung wird die zu filternde Flüssig­ keit radial durch die Wandung des Gehäuses 108, den Mantelraum 120 und die Hülse 10 hindurch über den Anschlußnippel 104 in den Zwischenraum 32 einge­ leitet. Von dort ist die Strömung durch die Filter­ elemente 12 und 14 hindurch im wesentlichen die gleiche wie beider Ausführung nach Fig. 3. Die gereinigte Flüssigkeit strömt über den Anschluß 130 zum Flüssigkeitsrücklauf.
Die Ausführungsform nach Fig. 6 ist ähnlich aufge­ baut wie die Ausführung nach Fig. 5, und ent­ sprechende Teile sind mit den gleichen Bezugs­ zeichen versehen wie dort. Der Mittelteil 158, entprechend dem Mittelteil 88 von Fig. 5, ist dort ein Rohrstück 160, dessen Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der hohlen Kerne 16 und 18 der Filterelemente 12 bzw. 14. Dieses Rohrstück 160 drückt sich um die Kerne 16 und 18 herum in die Rollen 20 und 22 hinein. Dadurch wird der Zwischen­ raum gegen die beiden Innenräume 24 und 26 der Kerne 16 bzw. 18 abgedichtet.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 ist in ein langge­ strecktes Gehäuse 162 eine Filterpatrone 164 eingesetzt, welche eine Mehrzahl von Filterele­ menten 166, 168; 170, 172; 174, 176 aufweist, die gleichachsig zueinander angeordnet, strömungsmäßig zwischen einem Flüssigkeitsvorlauf und einem Flüssigkeitsrücklauf parallelgeschaltet und paarweise in entgegengesetzter Richtung axial von der zu filternden Flüssigkeit durchströmt sind.
Die Filterpatrone 164 enthält eine Hülse 178. In dieser Hülse 178 sitzen drei Paare von Filterele­ menten 166, 168; 170, 172 und 174, 176. Jedes der Paare weist - ähnlich wie die Filterelemente 12 und 14 von Fig. 1 - eine Rolle 180 von Filterpapier auf, die auf einen hohlen Kern 182 mit einem Innenraum 184 aufgewickelt ist. In Fig. 7 sind diese Teile der Übersichtlichkeit halber nur bei dem Filterelement 166 mit den Bezugszeichen versehen.
Zwischen den verschiedenen Filterelementen 166, 168; 170, 172; 174, 176 sind durch eingelegte Siebe 186, 188 Zwischenräume 190, 192, 194, 196 und 198 gebildet. Die Zwischenräume 192 (zwischen den Filterelementen 168 und 170) und 196 (zwischen den Filterelementen 172 und 174) sind durch seitliche Öffnungen 200 bzw. 202 der Hülse 178 mit einem Mantelraum 204 verbunden ist, der zwischen der Filterpatrone 164 und dem Gehäuse 162 gebildet ist. Diese Zwischen­ räume 192 und 196 sind gegen die Innenräume 184 der Kerne 182 der angrenzenden Filterelemente 168, 170 bzw. 172, 174 durch Rohrstücke 206 bzw. 208 abge­ dichtet. Diese Rohrstücke 206, 208 umgreifen die Enden der Kerne 182 der angrenzenden Filterelemente und drücken sich in die Rollen 182 ein. Die Zwischenräume 190, 194 und 198 sind durch die Hülse 178 zu dem Mantelraum 204 hin abgeschlossen. Diese Zwischenräume 190, 194 und 198 sind über die Ring­ spalte, die zwischen den Enden der Kerne 182 der angrenzenden Filterelemente 166, 168; 170, 172 bzw. 174, 176 gebildet sind, mit den Innenräumen 184 verbunden, die wiederum miteinander in Verbindung stehen. Eine Kappe 206 schließt allerdings den Innenraum 184 des obersten Filterelements 166 gegen den angrenzenden Zwischenraum 190 ab.
Zur Versteifung der langgestreckten Filterpatrone 164 ist die Hülse 178 am oberen Ende, vor der Stirnfläche 208 durch einen Rost 210 abgeschlossen. Ein ähnlicher Rost 212 sitzt in dem Zwischenraum 198 oberhalb des untersten Filterelements 176. An dem Rost 212 ist eine Gewindebuchse 214 mit einem Einlaßkanal 216 angebracht. An der Stirnfläche 218 des Gehäuses 162 sitzt ein zentraler Sockel 220 mit einem Außengewinde 222, auf das die Gewindebuchse 214 beim Einsetzen der Filterpatrone 178 auf­ schraubbar ist. Durch den Sockel 220 verläuft eine Bohrung 224, durch welche der Einlaßkanal 216 mit einem Flüssigkeitsvorlauf verbunden werden kann. Durch den Sockel 220 und die Gewindebuchse 214 wird die Filterpatrone 178 im Abstand von der Stirn­ fläche 218 des Gehäuses 162 gehalten. Es wird daher zwischen der unteren Stirnfläche 226 der Filter­ patrone 178 ein freier Raum 228 gebildet. In diesem Raum 228 können auch zur besseren Abstandshaltung Siebe 230, 232 angeordnet sein. Der Raum 228 ist mit einem Rücklaufanschluß 234 verbunden, der zu einem Flüssigkeitsrücklauf führt.
Der Sockel 220, die Gewindebuchse 214 und die miteinander in Verbindung stehenden Innenräume 184 der hohlen Kerne 182 bilden "Leitungsmittel" über welche die zu filternde Flüssigkeit zu den längs ihres Umfanges durch die Hülse 178 abgeschlossenen Zwischenräumen 198, 194 und 190 geleitet wird. Aus diesen Zwischenräumen wird die Flüssigkeit, wie durch die Pfeile angedeutet ist, in axialer Rich­ tung durch die jeweils benachbarten Filterelemente 174, 176; 170; 172 bzw. 166, 168 in die Zwischenräume 196 und 192, die zu dem Mantelraum 204 hin offen sind bzw. in den freien Raum 228 oder den freien Raum 236 zwischen der Filterpatrone 178 und einem Deckel 238 gedrückt. Von dort läuft die Flüssig­ keit, wie angedeutet, zu dem Rücklaufanschluß 234.
Die Verbindung mit dem Flüssigkeitsvorlauf kann statt axial über die Innenräume der hohlen Kerne 182 auch radial über einen oder mehrere Anschluß­ nippel erfolgen, etwa so, wie das im Zusammenhang mit Fig. 1 und Fig. 4 angedeutet ist.
Fig. 8 zeigt ein Filtergerät, das ohne Gehäuse aufgebaut ist und das beispielsweise in einem Vorratsbehälter für Hydrauliköl bei einem hydraulischen System oder aber in einem Speiseöl­ behälter einer Friteuse angeordnet sein kann.
Die Filterpatrone 240 enthält ein "Gerippe" bestehend aus einem Rohr 242, das senkrecht angeordnet ist, einer am oberen Ende des Rohres 242 angebrachten, mit Durchbrüchen 244 versehenen waagerechten Platte 246, einem mit seitlichen Durchbrüchen 248 versehenen Rohr 250 in Verlänge­ rung des Rohres 242, und einem am oberen Ende des Rohres 250 angebrachten, waagerechten Rost 252. Ein erstes Paar von Filterelementen 254, 256 sitzt in einer Hülse 258. Zwischen den Filterelementen 254 und 256 ist ein Zwischenraum 260 gebildet. In diesem Zwischenraum 260 sitzt die mit Durchbrüchen 244 versehene Platte 246. Oberhalb und unterhalb der Platte 246 sind zur Bildung des Zwischenraumes 260 Siebe 262 bzw. 264 angeordnet.
Ein zweites Paar von Filterelementen 266 und 268 sind gleichachsig zu den Filterelementen 254 und 256 auf dem mit Durchbrüchen 248 versehenen Rohr 250 angeordnet. Die Filterelemente 266 und 268 sitzen in einer Hülse 270. Zwischen den Filterele­ menten 266 und 268 ist durch Siebe 272 und 274 ein Zwischenraum 276 gebildet.
Die Filterelemente 254, 256, 266 und 268 sind in der oben beschriebenen Weise mit hohlen Kernen und Rollen aus Filterpapier aufgebaut.
Die beiden Zwischenräume 260 und 276 sind über die Durchbrüche 248 mit dem Inneren des Rohres 250 und des Rohres 242 verbunden. Die Zwischenräume 260 und 276 sind durch die Hülsen 258 bzw. 270 längs des Umfangs abgeschlossen.
Zwischen den Filterelementen 268 und 254 ist durch Siebe 278, 280 ein weiterer Zwischenraum 282 gebil­ det. Der Zwischenraum 282 ist nach innen zu durch ein Rohrstück 284 abgeschlossen, welches das Rohr 250 und die hohlen Kerne der Filterelemente 268 und 254 umgreift und in die Rollen dieser Filterele­ mente eingedrückt ist. Nach außen hin ist der Zwischenraum 282 über den Ringspalt 286 zwischen den Hülsen 270 und 258 offen.
Das Rohr 242 ist mit einem Gewinde versehen und in ein Innengewinde eines Gewindestutzens 288 ein­ schraubbar, der mit einem Flüssigkeitsvorlauf verbunden ist. In dem Rohr 242 ist ein Ventil 290 angeordnet, das beim Einschrauben des Rohres 242 in den Gewindestutzen 288 automatisch öffnet und beim Herausschrauben und Herausnehmen der Filterpatrone automatisch schließt.
Fig. 9 zeigt ebenfalls eine Anordnung ohne Gehäuse mit einer zentralen Versteifung.
Bei dieser Anordnung sind eine Mehrzahl von Filter­ elementen 292, 294, 296, 298 und 300 vorgesehen. Jedes Filterelement 292 bis 300 enthält eine Rolle 304 aus einem bandförmigen Filterpapier, die auf einen hohlen Kern 306 aufgewickelt ist. Bei der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 9 sitzt jede dieser Rollen 304 in einer Hülse 308, welche die Rolle 304 dicht umschließt. Die Hülse 308 erstreckt sich jedoch auf einer Seite (oben in Fig. 9) über die Stirnfläche 310 der Rolle 304 hinaus. Dort bildet die Hülse 308 eine Stufe 312 nach außen, an welche sich ein Kragen 314 anschließt. Der Innendurchmesser des Kragens 314 entspricht etwa dem Außendurchmesser der Hülse 308 im Bereich der Rolle 304.
Der Übersichtlichkeit halber sind auch in Fig. 9 die einzelnen Teile der im übrigen übereinstimmenden Filterelemente 292 bis 300 nur bei dem Filterele­ ment 300 mit Bezugzeichen versehen.
Auf einer Grundplatte 316 ist ein vertikales Rohr 318 angebracht. Dieses Rohr 318 ist durch eine Trennwand 320 in einen Vorlaufkanal 322 und einen Rücklaufkanal 324 unterteilt. Auf dieses Rohr 318 sind die untereinander gleichen Filterelemente 292 bis 300 aufgesetzt. Dabei werden durch zwischenge­ legte Siebe 326 Zwischenräume 328, 330, 332 und 334 gebildet. Diese Zwischenräume 328, 330, 332 und 334 sind nach außen zu durch die Kragen 312 abge­ schlossen, von denen jeder abdichtend über die Außenfläche der Hülse 308 des benachbarten Filter­ elements greift.
Das unterste Filterelement 300 sitzt unter Zwischenlage von Sieben 336 als Abstandsstücke auf der Grundplatte 316 auf, so daß zwischen der Grundplatte 316 und dem Filterelement 300 ein Zwischenraum 338 gebildet wird. Auf dem Kragen 312 des obersten Filterelements 292 liegt ein Deckel 340. Der Deckel 340 wird durch Stangen 342 mit Flügelmuttern 344 gegen die Grundplatte 316 gezo­ gen, wodurch die Filterelemente 292 bis 300 in axialer Richtung gehalten werden. Zwischen dem Deckel 340 und der oberen Stirnfläche 346 des obersten Filterelements 292 wird so ein Zwischen­ raum 348 gebildet.
Das Rohr 318 hat eine seitliche Auslaßöffnung 350, über welche der Vorlaufkanal 322 mit dem Zwischen­ raum 348 gebildet.
Das Rohr 318 hat eine seitliche Auslaßöffnung 350, über welche der Vorlaufkanal 322 mit dem Zwischen­ raum 330 in Verbindung steht, und eine seitliche Auslaßöffnung 352, über welche der Vorlaufkanal 322 mit dem Zwischenraum 334 in Verbindung steht. Über eine Auslaßöffnung 354 in einer das Rohr 318 abschließenden Kappe 356 steht der Vorlaufkanal 322 weiterhin mit dem Zwischenraum 348 in Verbindung.
Das Rohr 318 weist weiterhin eine seitliche Einlaß­ öffnung 358 auf, über welche der Zwischenraum 328 mit dem Rücklaufkanal 324 verbunden ist, eine seit­ liche Einlaßöffnung 360, über welche der Zwischen­ raum 332 mit dem Rücklaufkanal 324 verbunden ist, und eine seitliche Einlaßöffnung 362, über welche der Zwischenraum 338 mit dem Rücklaufkanal 324 verbunden ist.
Der Vorlaufkanal 322 ist mit einem Flüssigkeitsvor­ lauf 364 verbunden. Der Rücklaufkanal 324 ist mit einem Flüssigkeitsrücklauf 366 verbunden. Eine zu filternde Flüssigkeit fließt in dem Vorlaufkanal 322 hoch und über die Auslaßöffnungen 350, 352 und 354 in die Zwischenräume 330, 334 bzw. 348. Von dort wird die Flüssigkeit in axialer Richtung durch die Filterelemente 294 und 296 bzw. 298 und 300 bzw. 292 in die Zwischenräume 328 und 332 bzw. 332 und 336 bzw. 328 gedrückt. Aus diesen Zwischenräumen 328, 332 und 336 fließt die Flüssigkeit über die Einlaßöffnungen 358, 360 und 362 in den Rücklauf­ kanal 324 und zum Flüssigkeitsrücklauf 366.
Mit der Anordnung nach Fig. 9 können aus überein­ stimmenden "Bausteinen", nämlich den Filterele­ menten 292 bis 300, unterschiedlich große Filter­ geräte hergestellt werden. Sowohl Vorlauf als auch Rücklauf der Flüssigkeit erfolgt durch ein ein­ ziges, zentrales Rohr, das gleichzeitig für die radiale Führung der Filterelemente 292 bis 300 sorgt und die Stabilität des Filtergeräts erhöht. Ein Gehäuse ist nicht erforderlich.

Claims (18)

1. Filtergerät zum Filtern verunreinigter Flüssig­ keiten, enthaltend
  • (a) eine Filterpatrone (62) mit zwei Filter­ elementen (12, 14), die
    • - in bezug auf eine Axialrichtung gleich­ achsig angeordnet sind und
    • - dazwischen einen Zwischenraum (32) durch Abschlußmittel (10) bilden, der längs seines Umfanges nach außen abgeschlossen ist,
  • (b) Leitungsmittel (74, 18), die mit dem abge­ schlossenen Zwischenraum (32) verbunden sind, und
  • (c) Mittel zum Hindurchleiten der Flüssigkeit in Axialrichtung durch die Filterelemente,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • (d) die Flüssigkeit über die Leitungsmittel (74, 18) in den abgeschlossenen Zwischen­ raum (32) einleitbar ist.
2. Filtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • (a) die Filterpatrone (62) von einem Gehäuse (64) umgeben ist, wobei zwischen Filter­ patrone (82) und Gehäuse (64) ein Mantel­ raum (66) gebildet ist, und
  • (b) der Mantelraum (66) mit einem Flüssig­ keitsrücklauf in Verbindung steht.
3. Filtergerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitungsmittel einen radialen Anschlußnippel (104) enthalten, der sich ab­ dichtend durch das Gehäuse (108), den Mantel­ raum (120) und die Abschlußmittel (10) in den abgeschlossenen Zwischenraum (32) erstreckt und mit einem Flüssigkeitsvorlauf in Verbindung steht.
4. Filtergerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • (a) zwischen den beiden Filterelementen (12, 14) der Filterpatrone (84) ein Abstands­ stück (86) zur Bildung des Zwischenraumes (32) angeordnet ist,
  • (b) das Abstandsstück (86) einen Flüssigkeits­ kanal (100) und seitliche Öffnungen (102) aufweist, welche den Flüssigkeitskanal (100) mit dem Zwischenraum (32) außerhalb des Abstandsstückes (86) verbindet und
  • (c) der Anschlußnippel (104) in den Flüssig­ keitskanal (100) hineinragt.
5. Filtergerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • (a) die Filterelemente (12, 14) von je einer Rolle (20, 22) aus einem bandförmigen, saugfähigen Material gebildet sind, die auf einen hohlen Kern (16, 18) aufgewickelt ist,
  • (b) die Filterelemente (12, 14) unter Zwischen­ lage des Abstandsstücks (86) in einer rohrförmigen Hülse (10) gehaltert sind, welche die Außenflächen der Filterelemente (12, 14) eng umgibt,
  • (c) das Abstandsstück (86) sternförmig mit einem kreisrunden Mittelteil (88) und radialen Leisten (90, 92, 94) ausgebildet ist, wobei
    • - der kreisrunde Mittelteil (88) die Innen­ räume (24, 26) der hohlen Kerne (16, 18) gegen den Zwischenraum (32) abdichtet und
    • - wenigstens eine der Leisten (90) den mit dem Anschlußnippel (104) verbundenen Flüssigkeitskanal (100) und die Öffnungen (102) aufweist.
6. Filtergerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die nicht mit dem Anschlußnippel verbundenen Leisten (92, 94) kürzer sind als die Radien der Filterelemente (12, 14).
7. Filtergerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Flüssigkeitskanal (100) nicht enthaltenden Leisten (92, 94) quer hindurchgehende Durchbrüche (106) aufweisen.
8. Filtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • (a) die Filterelemente von je einer Rolle (20, 22) aus einem bandförmigen, saugfähi­ gen Material gebildet sind, die auf einen hohlen Kern (16, 18) aufgewickelt ist,
  • (b) die Filterelemente (12, 14) unter Bildung des Zwischenraumes (32) in einer rohrför­ migen Hülse (10) gehaltert sind, der die Außenflächen der Filterelemente (12, 14) eng umgibt, und
  • (c) die Leitungsmittel wenigstens einen Innenraum (26) eines hohlen Kernes (18) enthalten, der mit einem Flüssigkeitsvor­ lauf verbunden ist,
  • (d) wobei die Flüssigkeit über den Innenraum (26) des hohlen Kerns (18) des einen Filterelements (14) in den durch die Hülse (10) nach außen abgeschlossenen Zwischen­ raum (32) und von dort in axialer Richtung durch die von Rollen (20, 22) gebildeten Filterelemente (12, 14) strömt, deren einander abgewandte Stirnseite (56, 58) mit dem Flüssigkeitsrücklauf verbundene Räume (72, 78) begrenzen.
9. Filtergerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • (a) eine Mehrzahl von Filterpatronen aus je zwei Filterelementen gleichachsig zuein­ ander so gehaltert sind, daß zwischen den Filterpatronen weitere Zwischenräume (192, 196) gebildet sind, die von Stirnflächen der Filterelemente (168, 170 bzw. 172, 174) benachbarter Filterpatronen begrenzt sind,
  • (b) die weiteren Zwischenräume (192, 196) ge­ meinsam mit dem Flüssigkeitsrücklauf in Verbindung stehen und
  • (c) die hohlen Kerne (182) von Filterelementen benachbarter Filterpatronen durch Abdeck­ ringe (206, 208) miteinander verbunden sind, welche die weiteren Zwischenräume (192, 196) überbrücken und gegen durch Innen­ räume der hohlen Kerne (182) abdichten.
10. Filtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • (a) die Filterelemente (12, 14) von je einer Rolle (20, 22) aus einem bandförmigen, saugfähigen Material gebildet sind, die auf einen hohlen Kern (16, 18) aufgewickelt ist,
  • (b) die Filterelemente (12, 14) unter Bildung des Zwischenraumes (32) in eine rohrförmi­ ge Hülse (10) gehaltert sind, welche die Außenflächen der Filterelemente (12, 14) eng umgibt,
  • (c) die Filterpatrone (62) von einem Gehäuse (64) umgeben ist, wobei zwischen Filter­ patrone (62) und Gehäuse (64) sowohl vor den Stirnflächen (56, 58) freie Räume (72, 78) als auch um die Filterpatrone (62) herum ein Mantelraum (66) gebildet sind,
  • (d) die Leitungsmittel die Innenräume (24, 26) der hohlen Kerne (16, 18) sowie einen An­ schlußstutzen (74) zur Verbindung mit einem Flüssigkeitsvorlauf enthalten, der zentral in einer Stirnfläche (76) des Gehäuses (64) sitzt und abdichtend mit dem Innenraum (26) des Kerns (18) des einen Filterelements (14) verbunden ist,
  • (e) um den Anschlußstutzen (74) herum in der Stirnfläche des Gehäuses eine von einer Dichtung (82) umgebende Rücklauföffnung (80) zur Verbindung mit einem Flüssig­ keitsrücklauf vorgesehen ist und
  • (f) auf der Innenseite der gegenüberliegenden Stirnfläche (68) des Gehäuses (64) ein vorspringender Stopfen (70) angebracht ist, der den Innenraum (24) des Kernes (16) des benachbarten Filterelements (12) an einem Ende dicht abschließt und das Filterelement (12) zur Bildung des besagten freien Raumes (72) vor der Stirnfläche (68) im Abstand von dieser Stirnfläche (68) hält.
11. Filtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Filterpatrone (240), die aus einer Mehrzahl von gleichachsig zueinander angeordneten Filterelementen (266, 268, 254, 256) besteht, durch metallische Stützglieder (246, 250, 252) versteift ist.
12. Filtergerät nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filterpatrone (240) über Leitungsmittel (242), die an den metallischen Stützgliedern angebracht sind, mit einem An­ schluß (288) verbunden sind, der seinerseits mit einem Flüssigkeitsvorlauf verbunden ist, wobei die Filterpatrone (240) auf diesem Anschluß (288) abgestützt ist.
13. Filtergerät nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filterpatrone (164) eine Hülse (178) enthält, in welcher die Filterele­ mente (166, 168, 170, 172, 174, 176) sitzen, und die Hülse (178) im Bereich des oberen und des unteren Endes durch je einen scheibenförmigen Rost (210, 212) versteift ist.
14. Filtergerät nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die metallischen Stützglieder eine untere, durchbrochene Platte (246), ein dazu senkrechtes, zentrales, mit seitlichen Durchbrüchen (248) versehenes Rohr (250) und eine obere durchbrochene Platte (252) aufweisen und die Filterelemente (266, 268, 254, 256) ring­ förmig ausgebildet und von dem zentralen Rohr (250) durchsetzt sind, wobei die zu filternde Flüssigkeit über das zentrale Rohr (250) zu­ führbar ist.
15. Filtergerät nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filterpatrone (240) ohne Gehäuse in einem Vorratsbehälter der zu filternden Flüssigkeit angeordnet ist.
16. Filtergerät nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch
  • (a) ein zentrales Rohr (318), das einen Vor­ laufkanal (322) und einen Rücklaufkanal (324) enthält.
  • (b) eine Mehrzahl von übereinstimmenden, ringförmigen Filterelementen (292, 294, 298, 300)
    • - die zentrale, zylindrische Durchbrüche aufweisen, deren Innendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Rohres (318) entspricht,
    • - die mit den Durchbrüchen auf das Rohr (318) aufgesetzt sind und
    • - zwischen denen radial nach außen hin abgeschlossene Zwischenräume (328, 330, 332, 334) gebildet sind,
  • (c) seitliche Auslaßöffnungen (350, 352) des Rohres (318), über die eine Verbindung zwischen dem Vorlaufkanal (322) und jedem zweiten den besagten Zwischenräume (330, 334) hergestellt ist, und
  • (d) seitliche Einlaßöffnungen (358, 360, 362), über welche die Zwischenräume (328, 332, 338), die den mit dem Vorlaufkanal (322) verbundenen Zwischenräumen (330, 334) benachbart sind, mit dem Rücklaufkanal (224) in Verbindung stehen.
17. Filtergerät nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • (a) die Filterelemente (292, 294, 296, 298, 300) von je einer Rolle (304) aus einem band­ förmigen, saugfähigen Material gebildet sind, die auf einen hohlen Kern (306) aufgewickelt sind,
  • (b) jedes der Filterelemente (292, 294, 296, 298, 300) einzeln in einer rohrförmigen Hülse (308) gehaltert ist, welche die Außenflächen des Filterelements (292, 294, 296, 298, 300) eng umgibt,
  • (c) die Hülse (308) sich auf einer Seite über die Stirnfläche (310) der Rolle (304) hinausragt und dort eine Stufe (312) nach außen bildet, an welche sich ein Kragen (314) anschließt, wobei der Innendurch­ messer des Kragens (314) etwa dem Außen­ durchmesser der Hülse (308) im Bereich der Rolle (304) entspricht, und
  • (d) beim Aufsetzen der Filterelemente (292, 294, 296, 298, 300) auf das Rohr (318) je­ weils ein Kragen (314) eines Filterele­ ments (300) über die Außenfläche der Hülse (308) des benachbarten Filterelements (298) greift und den zwischen diesen Filterelementen (298, 300) gebildeten Zwischenraum (334) radial nach außen hin abschließt.
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