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Filter
Zum Filtrieren von ferromagnetische Teilchen enthaltenden flüssigen
oder breiförmigen Mitteln sind an sich Dauermagnetfilter bekannt. Zur Reinigung
des Öles von Kraftmaschinen aller Art, das im Umlauf durch die Alaschine hindurchgeführt
wird, sind solche Dauermagnetfilter beispielsweise in der Form von Dauermagnetfilterstopfen
bekannt, bei welchen der Dauermagnet in einem Stopfen untergebracht ist, der meist
als Ölauslaß dient. Der Dauermagnet nimmt aus dem vorbeifließenden 01 oder aus dem
sich an der Ablösstelle ansammelnden ÖI sowohl gröbere als auch die allerfeinsten
Eisenahriebteilchen auf und hält sie fest. Durch diese magnetische Bindung wird
verhindert, daß diese Teilchen erneut in den Ölumlauf geraten. Es sind ferner Dauermagnetfilter
bekannt, die mit einem drehbaren Dauermagnet ausgerüstet sind, von welchem ein in
den Filterraum aufragender Pol magnetisiert wird und im Gehäuse, in dem der Filter
sitzt, mit Magnetismus entgegengesetzter Polarität gespeist wird. Wenn der drehbare
Dauermagnet sich in Wirkstellung befindet, setzen sich auf dem aufragenden Pol die
auszusondernden Teilchen ab. Der aufragende Pol kann mit zusätzlichen Vorrichtungen
versehen sein, die ein Absetzen des Filterrückstandes erleichtern. Durch Umschalten
des Dauermagnets in die Nullstellung wird der Magnetismus aufgehoben und der Filter
kann gereinigt werden. Sofern in Verbindung mit derartigen Filtern siebartige Bleche
verwendet
wurden, waren diese Bestandteil der magnetischen Einrichtung,
in denen ebenfalls Magnetismus induziert wurde.
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Dauermagnetfilter dieser Art haben sich in der Praxis bewährt, indes
ergeben sich bei manchen Verwendungszwecken Nachteile, und zwar ist dies insbesondere
der Fall beim Einbau in Kraftfahrzeuge. Ein Dauermagnetfilter ist selbstverständlich
nur in der Lage solche Teilchen aus dem Öl abzusondern, die ferromagnetisch sind.
Andere Teile dagegen, wie beispielsweise Stoffflusen, Holzstückchen, unverbrannte
Kohlenrückstände u. dgl., werden von einem solchen Filter nicht abgesondert.
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Mechanische Filter dagegen, die zwar diese unmagnetischen Teile zurückhalten
und auch Eisenabriebe größerer Art festhalten können, versagen gegenüber dem feinen
Eisenabrieb, dessen Teilchen fast mikroskopisch klein sind. Trotz der Unzulänglichkeit
der rein mechanisch wirkenden Gewebefilter ist im Kraftfahrzeugbau meist an dem
Einbau dieser Filterart festgehalten worden, weil ein Verzicht auf das Herausfiltern
von Flusen, Holzstückchen, Kohlerückständen u. dgl. m. nicht möglich erschien. Beide
Filterarten gleichzeitig in ein Kraftfahrzeug einzubauen, verbietet sich mit Rücksicht
auf den hierfür erforderlichen Raumbedarf, der in einem Kraftfahrzeug nicht zur
Verfügung steht oder nur schwer verfügbar gemacht werden kann, obwohl für allgemeine
Zwecke bereits Filter bekanntgeworden sind, bei welchen sowohl ein mechanischer
als auch ein dauermagnetischer Filter vorgesehen waren. Bei diesen Einrichtungen
trug die gegenseitige Anordnung des mechanischen und dauermagnetischen Teils dem
Endzweck, nämlich der völligen Reinigung der Flüssigkeit, nicht hinreichend Rechnung,
insbesondere war der mechanische Filter dem dauermagnetischen ausschließlich nachgeordnet.
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Die Erfinder haben sich die Aufgabe gestellt, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
einen Filter zu schaffen, der sowohl die magnetisierbaren Teile unter Einschluß
der praktisch mikroskopisch feinen Teilchen und auch nichtmagnetisierbaren Bestandteile
abscheiden kann. Dabei soll der Filter einen nur geringen Raumbedarf haben, leicht
zu reinigen sein und gegebenenfalls auch dafür sorgen, daß das Öl, das im Umlauf
stets wieder verwendet wird, gekühlt wird. Es soll mithin ein Filter geschaffen
werden, der der Pflege des Schmiermittels insgesamt dient und im besonderen Maße
den Anforderungen gerecht wird, die der Kraftfahrzeugbau an solche Filter stellt.
Hierzu gehört es, den dauermagnetischen Filter zu entlasten und ihn dadurch in besonders
wirksamer Weise für seine eigentliche Aufgabe geeignet zu machen, nämlich die feinsten
magnetisierbaren Partikelchen mit Sicherheit niederzuschlagen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Filter vorgeschlagen, der in einem
Gehäuse vereinigt neben dem Dauermagnetfilter, vorzugsweise in der Form der an sich
bekannten abschaltbaren Dauermagnetfilter, mechanische Filter enthält, und zwar
Stoff-oder Metallgewebefilter, Plattenfilter, Schlauchfilter, Labyrinthfilter o.
dgl., wobei der mechanische Filter in Richtung des Flüssigkeitsstromes unmittelbar
vor dem Dauermagnetfilter eingeschaltet ist. Unter Umständen kann es zweckmäßig
sein, einen mechanischen Filter auch hinter dem Dauermagnetfilter vorzusehen.
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Mit einem solchen Filter können sämtliche in dem im steten Umlauf
durch die Maschine befindlichen Schmieröl vorhandenen Verunreinigungen entfernt
werden, wobei gleichzeitig erreicht wird, daß dieser Filter genau wie die bisher
bekannten und üblichen Filter ohne Schwierigkeit in die Umlaufleitungen an geeigneter
Stelle eingeschaltet werden kann.
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Um die Bauart besonders gedrängt zu gestalten und das Reinigen zu
erleichtern, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß Dauermagnetfilter
und mechanische Filter zu einer herausnehmbaren Einheit vereinigt sind. Auf diese
Weise ist es möglich, nach Herausnehmen der Filtereinheit die mechanischen Filter
insbesondere die Gewebe beispielsweise durch Abblasen mit Preßluft zu säubern, während
der Dauermagnetfilter durch Abspülen o. dgl. gereinigt werden kann, wobei im Falle
der Verwendung abschaltbarer Dauermagnetfilter in besonders vorteilhafter Weise
nach Abschaltung des Magnetismus die Reinigung vorgenommen wird.
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Das Gehäuse, in dem die Einheit untergebracht ist, wird vorteilhafterweise
aus Spritzguß hergestellt und bildet auf diese Weise einen unmagnetischen Bestandteil
der Gesamteinrichtung und vor allen Dingen auch des Leitungssystems.
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Die Anordnung mechanisch wirkender Filter vor und gegebenenfalls
auch hinter dem Dauermagnetfilter bewirkt, daß die durch den Gesamtfilter hindurchlaufende
Flüssigkeit zunächst vom Filtergewebe von den nicbtmagnetisierbaren Bestandteilen
gereinigt wird. In diesem Filtergewebe bleiben allerdings je nach der gewählten
Maschenfeinheit auch gröbere magnetisierbare Bestandteile zurück, während die mikroskopisch
feinen Teilchen unter allen Umständen durch das Filtergewebe o. dgl. hindurchtreten.
Die Letztgenannten werden alsdann von dem Dauermagnetfilter abgefangen.
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Die von dem Filtergewebe o. dgl. mechanisch abgefangenen gröberen
magnetisierbaren Bestandteile fallen vom Gewebe ab und können auf diese Weise ständig
wieder in den Strom geraten und so an den Gewebefilter herangetragen werden. Um
dies zu verhindern, ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zweckmäßig,
in dem Gehäuse einen als Ölauslafistopfen ausgehildeten Dauermagnet zur Bindung
auch dieser abfallenden magnetischen Teile vorzusehen.
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Der in bezug auf die Strömungsrichtung des Schmiermittels gesehen
hinter dem abschaltbaren Dauermagnetfilter angeordnete mechanische Filter hat den
Zweck, zu verhindern, daß magnetisierbare Teilchen, die sich meist zu Klumpen zusammensetzen
und so vom Magnetfilter abfallen können, in den Strom gereinigten Öles hineingetragen
werden. Die sich gelegentlich absondernden, zu Klum-
pen zusammengeballten
Teilchen werden von dem mechanischen Filter unter allen Umständen festgehalten.
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Ein so ausgerüsteter Filter reinigte das Öl auf diese Weise mit vierfacher
Sicherheit.
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Da das 01 infolge der Vergrößerung der Durchflußquerschnitte im Bereich
des Filters insgesamt gesehen langsam fließt und die Durchflußgeschwindigkeit auch
noch durch die Filterwirkung in etwa verringert wird, eignet sich diese Stelle des
gesamten Umlaufsystems in besonders guter Weise dazu, das Öl zu kühlen, und es wird
daher des weiteren erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Wandung des Filtergehäuses
mit einer Kühlung zu versehen, beispielsweise in der Form von Kühlrohrschlangen,
aufgesetzten Rippen o. dgl.
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Obwohl der Filter gemäß der Erfindung in erster Linie für den Einbau
in die Schmiermittelumlaufleitungen von Kraftwagen gedacht ist, kann eine solche
Einrichtung selbstverständlich auch mit Vorteil bei ortsfesten oder auch anderen
beweglichen Maschinen der verschiedensten Art verwendet werden.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgedankens
beispielsweise und mehr oder minder schematisch in einem senkrechten Längsschnitt
dargestellt.
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Der Filter besteht aus einem Gehäuse I, das vorzugsweise aus Spritzguß
hergestellt ist, selbstverständlich aber auch aus anderen geeigneten Werkstoffen
gefertigt werden kann. Dieses Gehäuse weist einen Zulaufstutzen 2 und einen Auslaufstutzen
3 auf, mit Hilfe derer der Filter in das Leitungssystem für den Olumlauf in einem
Kraftwagen eingebaut wird. In dem zwischen den Stutzen 2 und 3 liegenden zylindrischen
Teil des Filtergehäuses ist der eigentliche Filter untergebracht. Dieser besteht
aus einer herausnehmbaren Einheit und enthält in sich vereinigt die beiden mechanischen
Filter 4 und 5, den dauermagnetischen Filter 6 und den mechanischen Filter 7. Dieser
Einsatz ruht auf einer Auflage des Filtergehäuses, und zwar mit Ringen zwischen
denen die beiden Filter 4 und 5 gespannt sind.
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Diese Filter 4 und 5 bestehen aus Metall- oder Stoffgewebe, und es
ist selbstverständlich möglich, an Stelle zweier derartiger Filter auch nur einen
oder gegebenenfalls auch deren mehrere anzuordnen. Die Ringe sind mit speichenförmigen
Armen o. dgl. mit dem ausschaltbaren Dauermagnetfilter 6 verbunden, der in beliebiger,
an sich bekannter Art ausgebildet sein kann.
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Am oberen Ende des ausschaltbaren Dauermagnetfilters ist der Schaltknopf
8 zum Ausschalten des Magnetismus vorgesehen, der gleichzeitig eine Zentrierung
des Filtereinsatzes gegenüber dem Gehäuse I schafft, in dem dieser Knopf 8 in einer
Bohrung des oberen Verschlußstopfens 10 ruht.
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Das mechanische Sieb 7 sitzt auf dem oberen Teil des Dauermagnetfilters
6 und ist dort in geeigneter Weise befestigt bzw. im Gehäuse I geführt.
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Am unteren Ende des Gehäuses in der Nähe des Stutzens 2 erweitert
sich der Durchflußquerschnitt der zu reinigenden Flüssigkeit, und hier ist ebenfalls
ein Magnet I I vorgesehen, der in dem abschraubbaren Stopfen 12 sitzt. Dieser Dauermagnetfilterstopfen
II, I2 dient einerseits als Ölablaß und andererseits dazu magnetisierbare Teilchen,
die von dem Filter 5 abfallen, zu binden.
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Die Reinigung des Filters bzw. seiner Ansätze ist in einfacher Weise
durchzuführen. Die Kappe 10 wird abgeschraubt und der gesamte Filtereinsatz aus
dem Gehäuse I herausgezogen. Die Siebe 4, 5 und 7 werden mit Preßluft ausgeblasen,
wie diese beispielsweise an jeder Tankstelle zur Verfügung steht. Der Dauermagnetfilter
6 wird durch Drehen des Knopfes 8 abgeschaltet, worauf sich die angesetzten ferromagnetischen
Teile durch Abspülen o. dgl. leicht entfernen lassen. Nach Wiedereinschalten des
Magnetismus wird der gesamte Einsatz wieder in dem Gehäuse I untergebracht und die
Kappe 10 aufgeschraubt.
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Der Filter 7 stellt lediglich eine zusätzliche, nicht unter allen
Umständen erforderliche Sicherung dar. Die sich auf dem Filter 6 ansammelnden äußerst
feinen Teilchen klumpen häufig zusammen und unter Erschütterung des Fahrzeuges kann
es alsdann geschehen, daß ein solcher Klumpen sich vom Filter löst. Wenn der Filter
7 nicht vorgesehen wird, besteht alsdann in einem gewissen Umfang die Gefahr, daß
solche Klumpen von dem an sich gereinigten Ölstrom fortgetragen werden.
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Da, wie insbesondere auch aus der Zeichnung ersichtlich, das Öl infolge
der zur Verfügung gestellten verhältnismäßig großen Querschnitte im Bereich des
Gehäuses I verhältnismäßig langsam fließt, eignet sich diese Stelle des gesamten
Umlaufsystems in hervorragendem Maße zur Kühlung des Öles. Zu diesem Zweck können
auf dem Gehäuse Kühlrippen I3 vorgesehen sein, es können auch Kühlschlangen verwendet
werden, durch die beispielsweise Kühlwasser hindurchgeleitet wird oder es können
auch Bohrungen 14 in der Wandung des Gehäuses angebracht werden, durch die ein Kühlmittel
hindurchströmt.
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Es ist selbstverständlich, daß ein Filter nicht notwendigerweise
in allen Einzelteilen so ausgebildet zu sein braucht, wie sich dies aus der Zeichnung
ergibt. Es ist vielmehr möglich, Abänderungen bezüglich der Gestalt und der gegenseitigen
Anordnung der einzelnen Teile zu treffen, ohne daß hierdurch vom Grundgedanken der
Erfindung abgewichen würde. Insbesondere ist es auch möglich, dem Magnetfilterstopfen
I2 und dem abschaltbaren Magnetfilter 6 eine andere Ausbildungsform zu verleihen.
An Stelle des abschaltbaren Magnetfilters kann auch ein Dauermagnetfilter verwendet
werden, der nicht abschaltbar ist. Es können ferner die gewöhnlichen Gewebefilter
aus Stoff und Metall durch anders geartete Filter, wie Plattenfilter, Schlauchfilter,
Labyrinthfilter o. dgl., ersetzt sein. In manchen Fällen kann es auch zweckmäßig
sein, zusätzliche Umführungsleitungen, Mehr-Wege-Hähne 0. dgl. vorzusehen, damit
wahlweise der Dauer-
magnetfilter und mechanische Filter hintereinander
oder einzeln zueinander abgeschaltet werden können.
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Auf diese Weise wird ermöglicht, daß das Umlauföl je nach Bedürfnis
gesondert einmal durch den einen oder durch den anderen Filter laufen kann. Bei
Filterverstopfungen kann bei einer derartigen Anordnung in einfacher Weise das Umlauföl
so geleitet werden, daß es noch durch einen noch nicht verstopften Filter zur Reinigung
hindurchläuft.
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PATENTANSPROCHE: I. Filter, bestehend aus einem mechanischen und
einem dauermagnetischen Filterteil zum Filtrieren von ferromagnetische und nichtmagnetische
Teilchen enthaltenden flüssigen oder breiförmigen Mitteln, insbesondere für den
Einbau in Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse vereinigt,
ein mechanischer Filter, vorzugsweise Stoff- oder Metallgewebefilter, Plattenfilter,
Schlauchfilter, Labyrinthfilter u. dgl., dem Dauermagnetfilter vorzugsweise in der
Form der an sich bekannten abschaltbaren Dauermagnetfilter in Richtung des Flüssigkeitsstromes
unmittelbar vorgeschaltet ist.