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Filtervorrichtung für Flüssigkeiten oder Gase Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist eine Filtervorrichtung für Flüssigkeiten oder Gase mit einem zylindrischen
Filterkörper.
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Es ist bekannt, an derartigen Vorrichtungen eine Einrichtung zur Erzeugung
eines Rückjpülstromes durch einen Teil der Filterfläche zu Reinigungszwecken vorzusehen,
während die Flüssigkeitsströmung beim Filtrieren in den anderen Filterflächen aufrechterhalten
bleibt.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Rückspülvorrichtung aus einer
oder mehreren Scheidewänden oder Flügeln im Filtratraum besteht und hier eine Anzahl
von Kammern innerhalb oder außerhalb des zylindrischen Filterträgers bildet und
die Außenkanten der Scheidewände während des Reinigungsvorgangs an der zylindrischen
Wandfläche der Filtratkammern entlang gleiten. Hierdurch ist gegenüber den bekannten
Filtervorrichtungen, deren Filterfläche teilweise rückgespült wird, erreicht, daß
der Rückspül strom durch Verringerung des Fassungsvermögens einer Kammer erzeugt
wird, so daß eine große Flüssigkeitsmenge in der Rückspülvorrichtung durch das Filter
mit einer beträchtlichen lebendigen Kraft gepreßt wird, wodurch eine wirksame Reinigung
gewährleistet ist. Ferner ist beim Erfindungsgegenstand im Gegensatz zu bekannten
Einrichtungen jeder Flüssigkeitsverlust bei der Reinigung durch den Rückspülstrom
vermieden.
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Beim Erfindungsgegenstand können die Scheidewände oder Flügel zwecks
Abdichtung mit federnd gegen die Zylinderwand des Filterträgers gedrückten Außenkanten
versehen und die Scheidewände oder der Filterträger um eine exzentrisch, aber parallel
zur Achse des Filterträgers liegende Achse drehbar angeordnet sein. Ähnliche Anordnungen
sind bereits für Pumpen mit exzentrisch gelagertem Drehkolben und sichelförmigem
Arbeitsraum bekannt.
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Bei einer anderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes besteht
die die Kammern im Filterträger bildende Scheidewand aus einem hin und her gehenden
Kolben. Die Anwendung hin und her gehender Kolben innerhalb zylindrischer Filterkörper
ist an sich bereits bekannt, jedoch strömt bei den bekannten Einrichtungen mit Kolben
der Rückspülstrom durch die gesamte Filterfläche,
so daß im Gegensatz
zum Gegenstand der Erfindung während der Reinigung mit keinem Teil der Filterfläche
gefiltert werden kann.
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Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind
in der Zeichnung dargestellt.
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Es zeigen Abb. I einen senkrechten Längsschnitt durch eine Filtervorrichtung
gemäß der Erfindung, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Abb. I, Abb. 3 eine
schaubildliche Ansicht einer teilweise im Schnitt dargestellten Vorrichtung nach
Abb. I und 2, Abb. 4 eine abgeänderte Ausführungsform in ähnlicher Darstellung wie
Abb. I, Abb. 5 einen Schnitt nach LinieV-V in Abb. 4, Abb. 6 ein Filter nach Abb.
4 und 5 in ähnlicher Darstellung wie Abb. 3, Abb. 7 einen senkrechten Schnitt durch
eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, Abb. 8 einen Schnitt nach
Linie VIII-VIII m Abb. 7, Abb. 9 einen senkrechten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform,
Abt. pa einen senkrechten Schnitt durch den oberen Teil eines Filters ähnlich des
nach Abb. g, Abb. 10 eine Ansicht des Außengehäuses des Filters von unten nach Abb.
9, Abb. 1 oa einen Schnitt nach LinieXA-XA in Abb. 9a.
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Abb. 11 einen Grundriß des drehbaren Filterkörpers nach Abb. 9, Abb.
1I a einen Grundriß mit teilweisem Schnitt nach Linie XIA-XIA in Abb. g, Abb. I
Ib den Gehäusededcel gemäß Abb. 9a, von unten gesehen, Abb. 12 einen senkrechten
Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
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Abb. I3 einen Schnitt nach LinieXIII-XIII in Abb. I2, in der nur
das Gehäuse und das Filter gezeigt sind, Abb. Ia eine Einzelheit der Einrichtung
nach Abb. I2, Abb. 15 einen senkrechten Achsenschnitt durch ein Kleinfilter für
Mineralöl, Abb. 16 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt des Filters nach Abb.
I5, Abb. 17 einen Schnitt nach LinieXVII-XVII in Abb. I5, und Abb. I8 einen Schnitt
ähnlich den Abb. 2 und 5 durch eine Vorrichtung, die die Ausnutzung der gesamten
Filterfläche gestattet, Abb. I8a einen Ouerschnitt durch ein Filter mit mehreren
Filterkörpern.
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Bei der Vorrichtung nach den Abb. I, 2 und 3 besteht das Filter aus
einem durchlochten rohr- oder zylinderförmigen Filterträger A, um dessen Außenseite
ein Draht A1 schraubenförmig gewickelt ist und einen Filterspalt bildet. Das Innere
des röhrenförrnigen Körpers 24 stellt die Abfluß seite oder Filtratkammer des Filters
dar und ist durch Flügel oder Trennwände, im vorliegenden Fall durch Flügel b, b1,
in Abteilungen Bt, B2, B3, B4 geteilt. Die vier Flügelträger b bestehen aus einem
Stück und sind radial um eine Spindel bx angeordnet, mittels welcher die Flügel
drehbar sind. Diese Spindel fällt mit der Achse des zylindrischen Filterträgers
A nicht zusammen, liegt aber parallel zu ihr. Die Flügel b' gleiten in Schlitzen
der Flügelträger b und werden durch Federn b3 nach außen gedrückt, so daß sie, wenn
die exzentrisch gelagerten Flügelträger b gegenüber dem Filterträger A gedreht werden,
entsprechend nach innen oder außen rücken und -flüssigkeitsdicht mit der Innenfläche
des Fil-, terträgers in Berührung bleiben. Das aus den Flügelträgern b und den Flügeln
b1 gebildete Kreuz trägt auf der einen Seite eine Spindel C, die durch die Stopfbüchse
C1 nach außen geführt ist und dort einen-Handgriff C aufweist, mit dessen Hilfe
die Flügel b1 gedreht werden können. Auf der anderen Seite tragen die Flügel träger
b einen Zapfen b5, der in einer kreisförmigen Öffnung e der Platte e1 drehbar gelagert
ist. Die Platte wird von dem GehäuseE der Filtervorrichtung getragen. Der Zapfen
b5 ist zwar in der Öffnung e drehbar, schließt sie aber flüssigkeits- oder gasdicht
ab. Die Öffnungen b2, b4, die in dem Zapfen b5 vorgesehen sind, verbinden die Abteilungen
B2, B4 dauernd mit der Öffnung e und dadurch mit der Filtratauslaßöffnung Et. Das
Gehäuse E bildet in seinem unteren Teil einen Schlammfang E2; dort ist auch ein
in die DrahtwindungenAt eingreifender Kratzer D vorgesehen. Der röhrenförmige Filterkörper
24 ist auf einer Seite mit einem Zahnkranz=43 versehen, in den ein Ritzel A4, das
von einer Spindel A5 getragen wird, eingreift. Diese Spindel ist durch eine Stopfbüchse
A6 nach außen geführt und dort mit einem geriffelten Handrädchen A7 versehen. Durch
Drehen des Rädchens A7 werden die genannten Teile in Drehung versetzt, so daß der
Draht durch den Kratzer D gereinigt wird. Wenn gewünscht, kann der rohrförmige Körper
auch durch ein Zahngetriebe oder durch. sonstige Antriebsmittel von der Hauptspindel
aus in Umdrehung versetzt werden. Die Strömungsrichtung der Flüssigkeit oder des
Gases während des Filtervorgangs führt von der EinlaßöffnungE4 in den Zwischenraum
E5 zwischen
dem GehäuseE und dem Filter, dann durch das Filter Al
hindurch in die Abteilungen Be, B4 und schließlich durch die Öffnungen b2, b4 nach
dem Auslaß E1. Diese Strömung bleibt dauernd gleichgerichtet, während der Reinigung
wird ihr keine Flüssigkeit oder kein Gas entzogen, auch eine sonstige Beeinflussung
durch den Rückspülvorgang findet nicht statt. Die Rückspülreinigung wird dadurch
erreicht, daß man die flügelartigen Trennwände b, b1 in Drehung versetzt, wodurch
der Fassungsraum der größeren Abteilungen verringert wird, so daß die darin befindliche
Flüssigkeit oder das Gas entgegen der Strömung während des Filtrierens durch das
Filter gedrückt wird und dieses dabei reinigt.
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Das Filter nach den Abb. 4, 5 und 6 unterscheidet sich von dem eben
beschriebenen dadurch, daß die Trennwände b, bl feststehen.
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Zu diesem Zweck ist der Zapfen b5, zu einer Platte vergröfjert und
an dem Gehäuse E durch Schrauben bO befestigt, während die Flügel b an derPlatte
b5 mit einer Schraube b7 befestigt sind. Der Filterträger A hingegen ist mit der
Spindel C verbunden. Dreht man den Filterträger, so strömt der Flüssigkeitsinhalt
der Abteilungen B1, B3 in umgekehrter Richtung durch die Filterfläche A1, gleichzeitig
wird die Außenseite des Filters Al durch den Kratzer D gereinigt.
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Bei dem Filter nach den Abb. 7 und 8 strömt die Flüssigkeit oder
das Gas während des Filterbetriebes aus dem Innern des rohrförmigen Filterkörpers
A durch seine auf dem Innenmantel angeordnete Filterfläche, und demgemäß sind hier
die Abteilungen Bt, B2, B3, B4 ebenfalls auf der Außenseite des Filterträgers A,
und zwar zwischen ihm und dem Gehäuse E, vorgesehen. Die Trennwände bestehen ausschließlich
aus den Blättern b1, die in Schlitzen des Gehäuses E nachgiebig gelagert sind. Der
Filterträger A wird vorn der exzentrisch angeordneten Spindel C getragen und kann
gegenüber dem Außedgehäuse gedreht werden, wodurch die erforderliche Veränderung
des Fassungsraums der Abteilungen Bt, B2, B3, B4 herbeigeführt wird. Die Einlaßöffnung
E4 steht mit dem Innern des Filterträgers A in Verbindung, während die Abteilungen
B2, B4 mit der Auslaßöffnung E1 durch Kanäle b2, b4 verbunden sind, die in der Bezeichnung
und Wirkungsweise mit den Öffnungen b2, b4 nach Abb. I bis 6 übereinstimmen.
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Bei der Ausführungsform des Filters nach den Abb. p, Io und II strömt
die Flüssigkeit oder das Gas gewöhnlich von der Außenseite des Filterkörpers A in
sein Inneres, in dem ein Zylinder F konzentrisch angeordnet ist.
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Zwischen dem Zylinder F und dem Filterträger ii ist ein Zwischenraum
vorgesehen, der durch Trennwände b in Abteilungen B', B2 geteilt ist. Der untere
Innenraum Bs des Zylinders F steht über den Durchlaß F1 mit der Abteilung B2, und
der obere Innenraum B' des Zylinders F über den Durchlaß F2 mit der Abteilung B'
in Verbindung. Die Räume B6 und B7 in dem Zylinder 17 bilden also Bestandteile oder
Fortsetzungen der Abteilungen B2, -B1. Innerhalb des Zylinders F ist ein Kolben
H angeordnet, in dessen Mantel zwei schraubenförmige Schlitze jeweils rechts-und
linksgängig eingeschnitten sind. In diese Schlitze greifen in dem Zylindermantel
F befestigte Kulissensteine H1 ein. Da die Führungsstange H2 von rechteckigem Querschnitt
in eine rechteckige Öffnung des Kolbenbodens H3 eingreift, ist eine Drehung des
Kolbens H nicht möglich. Das eine Ende A4 des Filterträgers A ist als Drehschieberplatte
mit Durchlässen A11, A12 ausgebildet, die mit den Abteilungen Bt, B2 in Verbindung
stehen.
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Eine Federt drückt den Filterträger und damit die Drehschieberplatte
federnd gegen den GehäusedeckelE10, in dem auch eine Durchbrechung E9, die zum Auslaß
El führt, vorgesehen ist. Der Filterträger A ist auf der Spindel C befestigt. Befinden
sich die Durchlässe in der in Abb. 9 gezeichneten Stellung, so bewirkt eine Drehung
des Filterträgers A infolge des Eingriffs der Steine H1 in die entsprechenden Schlitze
ein Abwärtsgehen des Kolbens H, wodurch Flüssigkeit oder Gas aus dem Innenraum Be
des Zylinders F in die Abteilung B2 und von hier, sobald die Platte A4 die Verbindung
zwischen der Abteilung B2 und der Auslaßleitung 171 unterbricht, durch den Filterbelag
hindurch aus dem Filter träger herausgepreßt wird.
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Die Strömungsrichtung ist dann der Strömungsrichtung während des Filtrierens
entgegengesetzt und bewirkt eine Rückspülung und Reinigung der an die Abteilung
B2 angrenzenden Filterteile. Durch fortgesetzte Drehung des Filterträgers A werden
in ähnlicher Weise die der Abteilung B' anliegenden Filterteile gereinigt.
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Die Abb. g a, ioa, 11 a, IIb zeigen eine Abänderung der Einrichtung
nach den Abb. 9, 10 und II, durch die erreicht wird, daß in der Regel die Gesamtfläche
des Filters zum Filtern der Flüssigkeit oder des Gases benutzt wird. Der abnehmbare
Gehäusedeckel 1710 enthält zwei Abflußöffnungen 1711, E12 (Abb. IIb) und einen diesen
gegenüberliegenden Zufluß E13. Die Durchlässe A13, A14 bilden annähernd Halbkreise
und sind durch schmale Stege a, a' getrennt, die den Filterträger A mit dem Zylinder
17 verbinden. Die Flügel b und die Stege o, stehen in der Filterbetriebsstellung
einerseits zwischen den Abflußdurchlässen Et, Et2, andererseits
aber
in der Mitte des Zuflußdurchlasses E13, so daß die Flüssigkeit durch beide Hälften
des Filters gleichzeitig fließen kann.
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Dreht man den Filterträger, so wird die Verbindung der Abteilungen
B1, B2 mit den Abflußöffnungen E1l, 1712 abwechselnd abgesperrt, und in dieser Zeit
wird auch der Kolben H bewegt, um die Rückspülung zu bewirken. Während der Drehung
des Filterträgers erfolgt also die Rückspülung einer der beiden Abteilungen B1,
B2, während das Filtrieren durch die andere Abteilung aufrechterhalten wird.
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Die Abb. I2, I3 und 14 zeigen eine Ausbildungsform des Erfindungsgegenstandes,
bei dem die Flüssigkeit oder das Gas während des Filtervorgangs von der Außenseite
nach dem Innern des Filterkörpers strömen.
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Die Abteilungen Bl, B2 sind durch die Wand4 getrennt, die einen Kolben
bildet.
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Durch Hinundherbewegung der Spindel C, an der dieser Kolben befestigt
ist, läßt sich der Kolben H4 in gleicher Weise bewegen.
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Der zylindrische Filterkörperträger A weist an seinen beiden Böden
nach innen gerichtete, konzentrisch zur Filterfläche angeordnete Rohrteile J, J1
und der Kolben H4 Rohrteile J2, J3 auf, die auf beiden Kolbenstirnflächen angeordnet
sind und in den Rohrteilen J, 17 kolbenartig und flüssigkeits- oder gasdicht eingreifen.
Der Filterträger A trägt axial verlaufende Nuten A8, durch welche die Flüssigkeit
oder das Gas nach dem Durchtritt durch die Spalte der Drahtwindungen At hindurchströmen.
Sie sind durch eine Rippe A9 in eine obere und eine untere Gruppe geteilt, wobei
die Nuten der oberen Gruppe an ihren oberen Enden über Öffnungen-A10 mit der Abteilung
17', die Nuten der unteren Gruppe an ihren unteren Enden über die Öffnungen A11
mit der Abteilung B2 in Verbindung stehen. Der Rohrteil J steht mit der Auslaßöffnung
E1 in Verbindung. In der Filterbetriebsstellung greift der Handgriff C2 des Kolbens
in einen Schlitz CO (Abb. 14) der an dem Gehäuse 17 befestigten Stütze C6 ein und
hält dabei den Kolben in der Mitte seines Hubes in Höhe der Rippe A9 fest, so daß
in dieser Stellung die Gesamtfläche des Filters in Benutzung steht. Die Flüssigkeit
oder das Gas aus der Abteilung 172 strömt durch J3, J2 und 1 nach dem Auslaß E1,
aus der Abteilung B1 hingegen durch J. Soll eine Rückspülung des Filters vorgenommen
werden, so wird der Handgriff C durch eine leichte Drehung aus dem Schlitz C5 herausgefiihrt
und dann hin und her bewegt, um den Kolben H4 zuerst in seine beiden Endstellungen
und zurück in seine Mittelstellung zu führen. Bewegt sich der Kolben aus seiner
Mittelstellung nach unten, so greift der Fortsatz J3 in den Rohrteil 1' ein und
sperrt dabei die Verbindung zwischen der Abteilung B2 und dem Auslaß. Wird nun der
Kolben weiter nach unten bewegt, so treibt er Flüssigkeit oder Gas aus der Abteilung
172 durch die Filterfläche 248 hindurch nach außen, also in einer der Filtrierrichtung
entgegengesetzten Richtung, wodurch die Reinigung der Filterfläche-bewirkt wird.
In ähnlicher Weise tritt bei einer Bewegung des Kolbens H4 nach oben der Fortsatz
J2 in den Rohrteil J ein und sperrt dabei die Verbindung zwischen der Abteilung
B' und dem Auslaß 171 ab, worauf eine weitere Bewegung des Kolbens nach oben Flüssigkeit
oder Gas aus der Abteilung B1 durch die obere Hälfte des Filters hindurch nach außen
treibt und dabei eine Reinigung desselben bewirkt. Der Filterkörper A, A8 selbst
wird durch Bolzen K in seiner Stellung innerhalb des Außengehäuses .17 festgehalten.
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Eine besonders einfache, vor allem als Kleinfilter für Mineralöl
geeignete Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in den Abb. I5, I6 und
I7 verans.dialicht. Das Außengehäuse besteht aus einer Deckplatte E mit Einlaßöffnung
E4, Auslaßöffnungen El und e, während der untere Teil 17x gegen die Deckplatte 17
durch eine Schraube 178 gedrückt wird. Diese Schraube sitzt in einem Bügel E7, dessen
obere Enden von der Deckplatte getragen werden. Der Filterträger A ist mit seinem
oberen Ende ebenfalls in die Deckplatte E eingeschraubt. Die Trennwände b, bt können
mit Hilfe der Spindel C und des Handgriffs C2 gedreht werden und tragen einen Zapfen
b5 mit Durchlässen b2, b4, die über den Kanal e der Deckplatte zu dem Auslaß E1
führen. Im übrigen ist die Anordnung ähnlich der nach Abb. I.
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Die Abb. 18 zeigt eine Einrichtung ähnlich der nach den Abb. 2 oder
5, doch ist hier die gesamte Fläche des Filters verwendbar. Zu diesem Zweck sind
Umgehungsleitungen vorgesehen, die von den Abteilungen B1, B3 nach den Abteilungen
B2, B4 führen. Der FilterträgerA zeigt auf seiner Außenseite wiederum Längsrippen
R, die den schraubenförmig gewundenen Draht A tragen. Zwischen einem Rippenpaar
sind zwei Reihen Öffnungen r1 vorgesehen, wobei die eine Reihe während des Filtervorgangs
auf der einen Seite, die andere Reihe auf der anderen Seite der zugehörigen Trennwand
bt liegt. Diesen Öffnungen rt am Umfang gegenüberliegend sind in ähnlicher Weise
zwei Reihen Öffnungen r2 zwischen einem anderen Rippenpaar R vorgesehen. Eine entsprechende
Zahl von Durchbrechungen findet sich auch zwischen den anderen Rippenpaaren R des
Filterkörpers.
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Flüssigkeit oder Gas, die in die Abteilungen
B2,
B4 durch die daran angrenzenden Filterflächenteile hindurch eindringen, strömen
durch die Öffnungen b2, b4 ab, während diejenigen Anteile, die durch die zugehörigen
Filterteile hindurch in die Abteilungen B1, B3 gelangen, über die Öffnungen r1,
r2 in die Abteilungen 172, 174 und von hier durch die Öffnungen b2, b4 ebenfalls
nach dem Auslaß gelangen.
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Die Abb. I8a zeigt eine abgeänderte Anordnung einer Umgehungsleitung,
welche die Benutzung der Gesamtfläche des Filters gestattet. Der Zylinder 24 weist
am Umfang zwei gegenüberliegende Nuten R2, R3 auf, die sich in axialer Richtung
nahezu über die ganze Länge des Zylinders erstrecken und nur an den Enden kleine
Auflagerflächen für die Trennwände aufweisen. Dabei sind nicht dargestellte Anschläge
oder Federklemmen vorgesehen, welche die Einstellung der Trennwände bt in die gezeigte
Grundstellung erleichtern, bei der zwei von den Trennwänden bs den Nuten R2, R3
gegenüberstehen.
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Flüssigkeit oder Gas, die beispielsweise in die Abteilungen Bt, Bs
eintreten, strömt jeweils über die Nuten R2, R3 in die Abteilungen B2, B4 und gelangt
von hier in die Auslaßöffnungen b2, b4.
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Statt einer aus schraubenförmig gewickeltem Draht gebildeten Spaltfilterfläche
kann die Filterfläche auch aus aufeinandergestapelten, ringförmigen, durch Abstandskörper
voneinander getrennten Scheiben-zusammengesetzt sein oder auch aus gezahnten oder
gekerbten Scheiben bestehen, welche Filterspaltöffnungen bilden. Auch kann der Filterträger
mit Gaze, durchlochtem Blech 0. dgl. bedeckt sein.
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Wenn erforderlich, kann der Antrieb der Rückspülvorrichtung ununterbrochen
arbeiten, so daß die Reinigung der Filterflächen durch Rückspülung während der gesamten
Filterzeit erfolgt.
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PTENTANSPRÜCHE: I. Filtervorrichtung für Flüssigkeiten oder Gase
mit einem zylindrischen Filterkörper und einer Einrichtung zur Erzeugung eines Rückspülstromes
durch einen Teil der Filterfläche zu Reinigungszwekken, während die normale Flüssigkeitsströmung
in anderen Filterflächenteilen aufrechterhalten bleibt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückspülvorrichtung aus einer oder mehreren Scheidewänden oder Flügeln (b1)
an der AbRußseite des Filterträgers (A) besteht und hier eine Anzahl von Kammern
(B1, B2, B3, B4, 170, B7) innerhalb oder außerhalb des zylindrischen Filterträgers
(A) bildet und die Außenkanten der Scheidewände (bl) während der Rückspülung an
der zylindrischen Wandfläche (A, F oder M) der Kammern entlang gleiten.