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Ununterbrochen arbeitendes Flüssigkeitsspaltfilter Gegenstand der
Erfindung ist ein Flüssigkeitsspaltfilter, dessen ununterbrochen drehbare Filtertrommel
durch Rückspülung gereinigt und eigens zu diesem Zwecke an einer Schlammsammelkammer
vorbeibewegt wird.
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Filter, bei denen die auf der Filtertrommel sich ablagernden Rückstände
vermittels eines Rückstromes von der Trommel abgelöst und in eine besondere Schlammsammelkammer
hineinbefördert werden, sind wohl an sich schon bekannt, erfordern jedoch eine besondere
Rückspülpumpe.
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Zweck der Erfindung ist, Filter der oben angegebenen Art zu vereinfachen
und die Notwendigkeit der Verwendung einer besonderen Rückspülpumpe zu vermeiden.
Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Antrieb (Zahnradantrieb) der
Filtertrommel auf deren Innen : oder Außenseite gegenüber der Schlammsammelkammer
angeordnet und zusammen mit der Gegenzahnung des Filtertrommelmanteis als Zahnradpumpe
für die Rückspülung ausgebildet wird. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
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Auf den Zeichnungen stellen dar: Fig. 1 und IA ein Flüssigkeitsspaltfilter
mit einem einmal auf der Außenseite und einmal auf der Innenseite des Filtertrommelmantels
angeordneten und als Rückspülpumpe ausgebildeten Zahnradantrieb, Fig. 2 einen Schnitt
nach Linie II-II is Fig. I, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. I, Fig.
4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 eine andere Ausführungsform der
Filterspalte, Fig. 6 ein Bruchstück einer der Ringlamellen mit beiderseits unterschnittenen
Zähnen, die Fig. 7 bis 15 Einzelheiten einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, und zwar: Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 8, Fig.
8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII in Fig. 7, Fig. g eine weitere Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes, Fig. gA, gB, g C und gD Bruchstücke von Ringlamellen,
je von der Seite und von oben gesehen, Fig. 9 E ein weiteres Ausführungsbeispiel,
Fig.gF einen Schnitt nach Linie IX-IX in Fig. gE, Fig. 10 einen Schnitt nach Linie
X-X in Fig. 9, Fig. II einen Schnitt nach Linie XI-XI in Fig. 9, Fig. I2 die Lamellen
nach Fig. II, in der Richtung des Pfeiles XII in Fig. II gesehen, die Fig. I3, 14
und I5 weitere Beispiele für die Ausführung der Ringlamellen und die Fig. I6 bis
19 Ausführungsbeispiele für den Zusammenschluß nebeneinandergereihter Ringlamellen.
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Zunächst wird auf Fig. I bis 6 Bezug genommen. Die Filtertrommel
A ist zusammengesetzt
aus einer Anzahl Ringlamellen, die gemäß
Fig. I von ihrem äußeren Umfang gezahnt sind. Zu unterscheiden sind die Lamellen
C (Filterlamellen) und diedazwischengesetzten, als Abstandhalter dienenden Lamellen
D (Fig. 2, 3 und 4). Die Lamellen C sind seitlich bei c' genutzt, und zwar - radial
etwas über den Grundkreis ihrer Zahnung ti hinausgehend. Mit der Zahnung der Lamellen
D und C kämmen die Zähne t2 des Filtertrommelantriebsrades B. Die Breite bzw. die
axiale Länge der im Wechsel aus Lamellen C und LamellenD zusammengesetzten Filtertrommel
entspricht der Breite bzw. der axialen Länge des Antriebsrades B.
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Die zu filternde Flüssigkeit, z. B. Öl, durchströmt die radiale Filterspalte
der Filtertrommel A von innen nach außen. Im Öl enthaltene Unreinigkeiten werden
auf dem inneren Umfang der Filtertrommel A zurückgehalten, während das filtrierte
Öl selbst durch die Spaltet der Ringlamellen radial nach außen abströmt.
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Indem nun die Zähne t2 desAntriebsrades B mit den Zähnen derFiltertrommel
A kämmen, wird ein Teil des schon gefilterten Öles in den Zahnlücken gefangen und
schließlich durch die mit dem Boden der betreffenden Zahnlücke der Filtertrommel
in Verbindung stehenden Nuten c' hindurch wieder in das Innere der Filtertrommel
zurückgedrängt.
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Somit wird während des Antriebs, der -Fifter trommel A durch das Antriebsrad
B selbst ein Rückstrom erzeugt, der die auf der Innenfläche der Trommel sitzenden
Unreinigkeiten entfernt.
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Der Rückspülstrom gelangt in: eine dem Antriebsrad B gegenüber auf
der Innenseite der Trommel X angeordnete Schlammsammelkammer E. Die über die ganze
axiale Länge bzw. über die ganze Breites der Trommel A sich erstreckende Schlammsammelkammer
ist mit ihren oberen Kanten et e9 ziemlich dicht an die Trommelinnenflche- herangerückt,
Während die Rückstände auf dem Boden der Schlammsammelkammer E sich absetzen, strömt
das übrige Öl aus der Kammer E durch die Öffnungen e3 wieder ab und in den alten
Kreislauf zurück.
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Die Gruppe der dem Reinigungsrückstrom ausgesetzten Filferspalte
~ beschränkt sich in der Ausführungsform Fig. I auf einen Bogenabschnittk, d. h.
auf die Breite einer Zahn-Iücke, gemessen auf dem Grundkreis der Trommelzahnung.
Dadurch aber, daß man die Zähne der Lamellen, z. B. so wie in Fig. 6 bei di angedeutet,
etwas unterschneidet, können die Bogenlänge und damit die rückgespülte Filterspalte
auf einen Wert 1C6 (Fig. 1, links) vergrößert werden. Die Schwächung, die auf diese-Weise-den
Zähnen t3 der Lamellen D zuteil wird, ist praktisch nicht weiter von Nachteil, zumal
die Zähne t1 der Filterlamellen C ihre volle Stärke behalten.
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Die Schlammsammelkammer E wird vorteilhaft so angeordnet, daß je
nach der Drehrichtung der Trommel die eine oder die andere Oberkante, und zwar im
vorliegenden Falle die Kante e2, der gemeinsamen Achsebene der Trommeln und des
Antriebsrades B näher liegt als die andere Kante et, damit, sobald ein Zahn t beginnt
sich aus einer Zahnlücke der Filtertrommel herauszubewegen, die mit der betreffenden
Zahnlücke in Verbindung stehenden Nuten cm schon wieder am Filtervorgang mit teilnehmen
können.
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Statt die Nuten cm in die Filterlameilen C einzufräsen, könnten die
Lamellen auch an ihrem inneren Umfang dünner und, wie in Fig. 5 bei c5 angedeutet,
gekreppt ausgeführt werden. Es wäre auch möglich, die Lamellen C an ihrem inneren
Umfang abzusetzen und in die erhaltenen Absätze gekreppte ringförmige Streifen einzulegen.
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Ein Filter, bei dem der Ölstrom mit Bezug auf die Trommel A nicht
wie in Fig. I von innen - nach außen, sondern umgekehrt, also von außen nach innen,
verläuft, ist beispielsweise in Fig. iA dargestellt. Die Wirkungsweise ist genau
dieselbe wie zuvor und bedarf - deshalb keiner besonderen Beschreibung.
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Geht der Hauptfilterstrom zur Trommel von außen nach innen, so muß
selbstverständlich der- Rückstrom zur Reinigung der Trommel umgekehrt, d. h. von
innen nach außen, erfolgen, es sind daher in Fig. in Trommelantriebsrad Bt und Trommelzahnung
tt, t3 auf der Trommelinnenseite angeordnet.
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Die Ablenkplatten e6 der - Schlammsammelkanimerli haben den Zweck,
den Reinigungsrückstrom nach unten bis auf den Boden der Schlammsammelkammer abzuleiten.
Auf dem Boden der Sammelkammer E abgelagerte Rückstände können gegebenenfalls durch
eine im Boden vorgesehene Öffnung e7 in einen besonderen Sumpf hineingeschickt werden.
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Nachdem die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes an Hand der
Fig. 1 und IA erläutert worden ist, sollen im folgenden einige praktische Ausführungsbeispiele
beschrieben werden.
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In den Fig. 7 unidS bezeichnet F das Filtergehäuse und Al eine wellenlose
Filtertrommel, die an ihren Enden mit Lagerringen a1 versehen und mit diesen Ringen
in ringförmige Nuten der Gehäusestirndeckel J, flüssigkeitsdicht und drehbar eingepaßt
ist.
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Zum Antrieb der wellenlosen Filtertrommel A1 dient-ein Zahnrad B1,
auf dessen Achse b2 beispielsweise eine Handkurbel b3 befestigt ist.
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Das zu filternde Öl geIangt bei J in das Gehäuses, durchldringt die
Filtertrommel A von außen nach innen und strömt filtriert durch die im Gehäuse zweckmäßig
axial zur Filtertrommel angeordnete Öffnung 0 wieder ab. Das Antriebsrad B1 dient
im Verein mit der Innenzahnung der Trommel Al wieder als Rückspülpumpe. Die durch
den Reinigungsrückstrom von der Trommeloberfläche abgelösten Filterrückstände gelangen
in die Schlammsammelkammer E, die im unteren Teil des Gehäuses F vorgesehen ist
und sich quer von einem Gehäusestirndeckel bis zum anderen erstreckt.
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In der Ausführung nach den Fig. g bis 12 sind sowohl die Ringlamellen
C als auch die Ringlamellen D mit radialen Nuten c bzw. d versehen, und zwar in
Fig. 12 jede Lamelle nur auf einer Seite. Die Nuten c erstrecken sich radial einwärts
bis zu dem Kreis c3 (Fig. gA), also noch über den Fuß- oder Grundkreis der Zahnung
tut hinweg. Die Zähne t1 der Lamellen C sind nicht unterschnitten, wohl aber die
der anderen Lamellen D, und zwar so wie es in Fig. 9C bei d3 angedeutet ist. Die
Nuten c derLamellen C werden abgedeckt durch glatte Flächen der LamellenD und umgekehrt
die Nuten d der Lamellen D durch glatte Flächen der Lamellen C (Fig. Ia, II und
12).
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Die Fig. 13, 14 und 15 veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel
für die Ringlamellen C und D. Die Zähne ts der Lamellen D sind sämtlich auf nur
einer Seite bei ds unterschnitten und die der Lamellen C ebenfalls, jedoch auf der
entgegengesetzten Seite bei d7. Bei paarweiser Aneinanderreihung der Lamellen C
und D (Fig. I5) werden also Unterschneidungen auf beiden Seiten bzw. auf beiden
Flanken der Trommelzahnung vorhanden sein, so daß der Bogen oder Umfangsabschnitt,
auf welchem der Reinigungsrückstrom durch die Nuten c und d der Lamellen C und D
hindurchströmt, einer Länge K3 entspricht, d. h. nicht auf die Breite der Zahnlücke,
gemessen am Grundkreis der Trommelzahnung, beschränkt bleibt.
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Zum Zusammenschließen der Lamellen C und D sind z. B. die Lamellen
D rings ihres inneren Umfangs mit Augen d8 (Fig. 16) versehen und zu den FiIterlamellen
C, so wie in Fig. 17 dargestellt, angeordnet. Durch die sich deckenden Löcher d9
in den Lamellen C und in den Augen d8 der Lamellen D sind Schraubenbolzen gezogen.
Die Augen d8 können auch so geformt werden, wie es in Fig. I8 bei dt° angedeutet
ist, oder durch besonders hergestellte Lappen dtt, die an den Lamellen befestigt
sind, gebildet werden.
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Wenngleich die Zahnungen der Lamellen mit den Lamellen selbst vorteilhaft
aus einem Stück herzustellen wären, so besteht dessenungeachtet natürlich auch die
Möglichkeit, die Zahnung auf einem besonderen Kranz herzustellen. Ein Ausführungsbeispiel
hierfür ist in den Fig. gE und gF dargestellt W ist ein Innenzahnkranz, der an den
Füßen der Zähne t6 mehrfach durchlöchert ist. Die mit w bezeichneten Löcher stehen
in Verbindung mit den in den Umfang des Zahnkranzes W längs eingeschnittenen, untereinander
durch Rippen w4 getrennten Nuten zers.
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Wenn ein Zahn t2 in eineLücke der Zähne tß eindringt, wird das in
der betreffenden Lücke befindliche Öl durch die Löcher w2 hindurch in die entsprechende
Nut w3 hinein und dann weiter durch die Nuten der Ringlamellen in die S chlammsammelkammer
E zurückgedrückt.
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Die Filterspaltöffnungen der Filtertrommel werden im vorliegenden
Falle vorteilhaft in bekannter Weise dadurch hergestellt, daß ein Metallstreifen
26 von zweckentsprechender Breite und Stärke und mit auf einer Seite quer eingefrästen
oder eingedrückten Nuten, auf Hochkant gesetzt, in Schraubenform um die Rippen w4
des Zahnkranzes W herumgewickelt wird. Die eben erwähnten Nuten, sofern sie auf
nur einer Seite des Streifens A6 vorhanden sind, werden innerhalb jeder Schraubenwindung
von der glatten anderen Streifenseite der jeweils nächsten Schraubenwindung abgedeckt.
Wird der Streifen auf beiden Seiten genutet, so sind die Nuten der einen Seite gegenüber
denen der anderen Seite versetzt angeordnet, so daß bei schraubenförmiger Wicklung
des Streifens jede Nut von einem glatten Abschnitt der jeweils nächsten Windung
des Streifens überdeckt wird.
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Zur Verbesserung derRückspülwirkung der Zahnradpumpe ist eine SchieneZ
der beispielsweise aus Fig. 9 und gE ersichtlichen Querschnittsform eingebaut, und
zwar an einer Stelle da, wo sich die Zahnungen der Filtertrommel und des Filtertrommelantriebsrades
ineinander bewegen. Die Flanken t und g2 der Schiene Z werden entsprechend der Krümmung
der Kopfkreise beider Zahnungen geformt und so gesetzt, daß die Köpfe der Zähne
flüssigkeitsdicht auf den Schienenflanken schleifen. Eine solche Schiene Z verhindert,
daß das Öl aus den Zahnlücken beim Eingriff eines Zahnes der einen Verzahnung in
eine Lücke der anderen Verzahnung entweicht.