-
Feinspaltfilter für Gase und Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft
ein Feinspaltfilter zum Reinigen von Gasen und Flüssigkeiten, insbesondere zum Reinigen
von Brennstoffen und Gasen für Verbrennungskraftmaschinen, sowie zum Reinigen von
Ölen, die zum Schmieren von Maschinenteilen benützt werden.
-
Bisher wurden zu diesem Zweck Spaltfilter, die aus einzelnen übereinander
geschichteten, im Abstand gehaltenen Scheiben oder Lamellen bestehen, benützt, ferner
wurden Siebe und Seiher dazu verwendet. Zum Reinigen von Luft und Gasen dagegen
sind sowohl trockene Zentrifugalfilter sowie auch nasse Filter verwendet worden.
Alle diese Filterarten wirken nicht befriedigend. Spaltfilterkörper, die aus einem
sellraubenförmig gewundenen Profildraht besteheu, dessen Querschnittsprofil als
gleichschenkliges Trapez oder als Dreieck ausgebildet ist und dessen Windungen durch
Abstandshalter in Abstand voneinander gehalten werden, sind bekannt (amerikan. Patentschrift
805 2II). Diese dienen jedoch der Rohfiltrierung von Wasser aus Brunnensehächten
und Ölschächten und eignen sich nicht zu einer Feinfiltrierung im Sinne der vorliegenden
Erfindung, da ihre spaltbildenden Kanten nicht schneidenartig aus dem übrigen Profil
hervorgezogen sind, wie dies beim Erfindungsgegenstand der Fall ist. Auch die dort
beschriebene Anordnung der Abstandshalter ist für eine Feinfiltrierung ungünstig.
-
Das neue Filter gemäß der Erfindung besteht darin, daß zwar auch
ein als Schraube gewundener Draht verwendet wird, der jedoch ein ganz besonderes
Profil hat. Das Profil ist beispielsweise ein Viereck, von dem die Kanten der Innenseite
zu einer feinen Schneide hochgezogen sind. Diese Kanten legen sich gegeneinander
und können sehr genau auf ein feines Filtermaß eingestellt werden.
-
Bei den bisher bekannten Spaltfiltern ging das Bestreben schon immer
dahin, zum Zwecke der Feinfiltrierung die Filterspalte so eng wie möglich zu machen,
Dies hatte aber eine Grenze, weil mit der Verengerung des durch Flächen gebildeten
Spaltes der Druck sehr stark wächst und unterhalb eines gewissen Mindestmaßes der
Spaltbreite sich der Spalt in kürzester Zeit verstopft. Der Erfinder hat nun erkannt,
daß die Spalte in ihrer Tiefe bisher immer durch Flächen begrenzt waren und durch
diese verhältnismäßig breiten Flächen bei starker Verengerung des Spaltes eine sehr
starke Vergrößerung des Druckwiderstandes und schließlich die Verstopfung der Spalte
verursacht wurden. Der Erfinder kam daher auf den Gedanken, die die Tiefe des Spaltes
bedingenden Flächen und damit die Spalttiefe selbst auf ein Minimum zurückzuführen,
indem er die spaltenbildenden Kanten schneidenartig ausbildet, und zwar derart,
daß hinter den Kanten der Querschnitt eingezogen ist, so daß zwischen den Windungen
eine Erweiterung entsteht. Diese Erweiterung hat den Vorteil, daß das Filter viel
weniger zum Verstopfen neigt als die bekannten Arten.
-
Wenn beispielsweise durch die Filterkante Fremdkörper hindurchgelangen,
so werden sie infolge der Erweiterung hinter dem Spalt hindurchgespült.
-
Bei einer schneidenartigen Ausbildung der spaltbildenden Kanten ist
es möglich, den Spalt auf l/ioo mm und weniger zu verkleinern, ohne daß der Druck
zum Hindurchtreiben des zu, 1 trierenden Materials erhöht zu werden braun Diese
scharfkantigen Spalte neigen auch zum Verstopfen, weil der Durchgangsweg durch die
Tiefe des Spaltes so gering ist, daß sich Fremdkörper überhaupt nicht festsetzen
können. Auch die günstige Anordnung der Abstandshalter innerhalb der Erweiterung
des Durchgangsspaltes vermeidet Verstopfungen. Außerdem ist das Reinigen der sehr
engen Spalte ohne Schwierigkeiten durch Bürsten, Kratzer, Schaber u. dgl. möglich,
weil die Reibung der Reinigerteile in den Kantenspalten sehr gering ist, so daß
trotz der sehr dünnen Plättchen z. B. bei kammartigem Eingreifen ein Brechen derselben
nicht verursacht wird. Zum Drehen der Bürste bzw. des Kammblattes ist keine besondere
Einrichtung vorgesehen, sondern das Kammblatt ist auf eine Hülse gesetzt, die an
ihrem Kopf ein einfaches Schaufelrädchen besitzt, gegen das das zufließende Öl unter
einem Winkel geleitet wird. Durch die Zuführung des Öls unter einem Winkel zu den
Schaufeln ist es nicht notwendig, daß das Schaufelrad als Turbinenrad ausgebildet
ist, sondern die Schaufeln können radial zur Achse der Hülse verlaufen.
-
Um möglichst wenig Drehwiderstand zu besitzen, ist die Hülse des Schaufelrades
und der Bürste auf zwei Kugelgruppen gelegt, die unmittelbar auf die innere Spindel
und auf der inneren Fläche der Hülse umlaufen.
-
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
-
Fig. I zeigt einen Längsschnitt durch einen kompletten Filterapparat.
-
Fig. 2 zeigt einen Grundriß.
-
Fig. 3 zeigt eine Bürste im Grundriß.
-
Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt von dem Deckel des Filters, der den
Zuführungskanal des Öles zu dem Schaufelrad wiedergibt.
-
Fig. 5 ist ein Teilschnitt des Apparates, der ohne Abstreifer dargestellt
ist.
-
Fig. 6 zeigt in vergrößertem Maßstab den Querschnitt des Drahtes
der Filterschraube.
-
Fig. 7 zeigt zwei übereinanderliegend angeordnete Windungen im Querschnitt
und Fig. 8 zeigt einen Ausschnitt einiger Windungen aus der Filterschraube in Ansicht
mit den Abstandskerben für die einzelnen Windungen.
-
Das Filtergehäuse ist mit a bezeichnet. Dasselbe wird abgeschlossen
durch den Deckel b, in welchen die Spindel c eingeschraubt ist. Der Deckel ist mit
einer konischen Ausdrehung d versehen. Gegen diesen legt sich die Filterschraube
e, deren oberste Windung entsprechend dem Konus im Deckel abgedreht ist. Das untere
Ende der Filterschraube e hat einen weiteren Konus, der sich gegen einen entsprechenden
Gegenkonus der Schlammschale f legt. Die letztere ist ebenfalls auf die Spindel
c aufgeschoben und durch die Mutter g gehalten. Auf oder Spindel c sitzt ferner
die Hülse h, die am oberen Ende mit Schaufeln i versehen ist. Die *, haufeln sind
rund um die Hülse in radialer wichtung angeordnet. Auf der Spindel c ist die Hülsen
durch Kugelgruppen *, I abgestützt.
-
Die Kugelgruppen stützen sich gegen konische Ausdrehungen der Hülse
und werden durch Illuttern m, n gehalten. Im Deckel b des Filters befindet sich
ein Rückschlagventil o, das in Wirkung tritt, wenn beispielsweise das Filter verstopft
wird. Noch hinzuzufügen ist, daß die Hülse h einen Abstreifer p trägt, der beispielsweise
aus zwei gegenüber angeordneten Kammplatten besteht. Das zu reinigende Öl wird nach
dem Ausführungsbeispiel der Fig. I durch den Stutzen q zugeführt. Der Zuführungskanal
r, der an die Öffnung q anschließt, mündet unter einem Winkel auf das Schaufelrad
i. Das in das Innere der Filterschraube gelangende Öl tritt durch die scharfen Filterkanten
s hindurch und gelangt gereinigt in den äußeren Raum des Filters. Von da aus wird
das gereinigte Öl durch den Kanal und den Stutzen zu der Verbrauchsstelle geführt.
Der innerhalb der Filterschraube sich absetzende Schlamm wird in der Schlammschale
f gesammelt und kann durch die Ablaßkanäle v, w durch Entfernen der Schraube x abgelassen
werden.
-
Die in der Fig. 6 dargestellte Querschnittsform zeigt die scharf
aufgezogenen Kanten I, I.
-
Diese Kanten, die ohne Unterbrechung an dem aufzuwindenden Stab vorhanden
sind, legen sich gegeneinander und ermöglichen eine feine Abstandseinstellung für
das Filter, wie Fig. 7 bei y zeigt. Der Filterabstand wird bestimmt durch die gleichmäßig
oder ungleichmäßig auf den Umfang jeder Windung verteilten Erhöhungen 2, 2. Das
Maß dieser Erhöhungen wird durch Walzen erzeugt. Die Fig. 8 zeigt diese Kerbe in
Ansicht.
-
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. I dadurch, daß das zu reinigende Medium nicht von innen nach außen durch
das Filter geführt wird, sondern in umgekehrter Richtung.
-
An der Wirkung des Filters wird dadurch nichts geändert.
-
Das in den Figuren gezeigte Filter kann in irgendeiner geeigneten
Form verwendet werden.
-
Es können beispielsweise an Stelle eines Schraubenfilters flache
Filter hergestellt werden, indem die Stäbe nach dem Querschnitt nach der Erfindung
und den Kerben übereinandergelegt werden. In einer solchen Ausführung kann das Filter
beispielsweise zum Reinigen der Vergaserluft u. dgl. benützt werden.
-
Ein solches Filter ist in den Fig. g bis 12 dargestellt.
-
Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch ein kastenartiges Filter.
-
Fig. 10 zeigt einen Grundriß.
-
Fig. II zeigt einen Profilschnitt und Fig. 12 zeigt beispielsweise
die auf einem Stäbchen aufgereihten Filterstäbe in fächerartig auseinandergezogener
Stellung.
-
Nach den Fig. g und 10 sind die Filterstäbe 3, 3 auf allen vier Seiten
des Filterkastens angeordnet; sie können in irgendeiner Weise befestigt werden.
Z. B. so, wie Fig. 12 zeigt, reiht man die Stäbe auf Stängchen auf, was den Vorteil
hat, daß die ganze Gruppe einer Seite als Einheit entfernt werden kann. Auch wird
durch eine derartige Anordnung das Reinigen erleichtert, indem man die Stäbe fächerartig
auseinanderlegt. Der Querschnitt der Stäbe nach Fig. II entspricht dem Querschnitt
Fig. 6 der Zeichnung Blatt I.
-
Filter der beschriebenen Art können, wie bereits betont, zum Reinigen
von flüssigen Brennstoffen verschiedener Art benützt werden; sie können ferner ausgebildet
sein als Auspufffilter, indem sie in Schrauben form oder m Kantenform in den Auspuff
eingebaut werden. Im Auspuff selbst wirken die Filter gleichzeitig als Dämpfer.
-
Ferner findet das Filter eine besonders vorteilhafte Verwendung zum
Reinigen von Vergaserluft sowie für die Verbrennungsluft von Dieselmotoren, hauptsächlich
im Landwirtschaftsbetrieb usw., außerdem bei Automobilen, stationären Maschinen
und überall da, wo die zur Verwendung gelangende Luft oder die Gase einer Reinigung
bedürfen. Auch zur Reinigung des Schmieröls der Maschinen irgendwelcher Art ist
das Filter geeignet, indem dasselbe beispielsweise in dem Schmierölkreislauf solcher
Maschinen eingebaut wird und das Öl bei seinem Urnlauf immer wieder von den mitkommenden
Fremdkörpern gereinigt wird.
-
Die Erfindung kann auch in der Weise ausgeführt werden, daß zwei
oder mehrere Filterschrauben beispielsweise konzentrisch zueinander angeordnetwerden,
wobeider zu reinigende Körper gegeneinander oder im Gleichstrom durchgeleitet werden
kann.
-
Zweckmäßig wird die Filterschraube aus gezogenem oder gewalztem Aluminiumdraht
hergestellt. Dadurch entsteht der Vorteil, daß beim Reinigen von leichtflüchtigen
Brennstoffen, wie beispielsweise Benzin u. dgl., ein Rosten der Filterschraube nicht
eintreten kann. Dieser Nachteil entsteht hauptsächlich bei den bis daher zur Verwendung
gelangenden Filtern.