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Filter für flüssige Kohlenwasserstoffe und gleichartige Flüssigkeiten
Die
Erfindung bezieht sich auf Filter für flüssige Kohlenwasserstoffe und gleichartige
Flüssigkeiten, insbesondere für Vergaserbrennstoff bei Brennkraftmaschinen. Die
Erfindung geht von einer bekannten derartigen Filterbauart aus, bei der ein den
Zu- und Abflußstutzen enthaltender Kopfteil und ein becherförmiges Absetzgefäß vorgesehen
sind und von dem Kopfteil eine Hülse in den Becherraum hineinragt, in deren Innenraum
ein Filterelement angeordnet ist, das von der von unten in ihn eintretenden Flüssigkeit
durchströmt und durch eine Feder gegen den inneren Flansch der Hülse angedrückt
wird. Dadurch ergibt sich, daß das Filterelement sich bei Verstopfung anhebt und
Flüssigkeit zwischen Filterelement und Hülse unmittelbar hindurchströmen kann. Bei
einem bekannten Filter dieser Art ist das becherförmige Absetzgefäß häufig als Glasbecher
ausgebildet, der in der Bahn des flüssigen Kohlenwasserstoffes ein Sieb enthält,
welches jegliche Teilchen sammelt und zurückhält, die größer als die Sieböffnungen
sind.
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Die bekannte Ausführung eines derartigen Filters sieht in dem Filterelement
eine Strömung der zu filternden Flüssigkeit in axialer Richtung von unten nach oben
und demgemäß eine mittlere Austrittsöffnung am Kopfteil vor. Ferner ist dabei der
Mantel des Filterelementes nicht porös. Ins-
gesamt wird dann bei
dieser Ausführung das Absetzen von Schmutzteilchen im becherförmigen Absetzgefäß
nur dadurch bewirkt, daß die außerhalb des Filterelementes von oben axial durch
den Kopfteil eintretende Flüssigkeit am Boden dieses Gefäßes um I80° nach oben allmählich
umgelenkt wird, dann von unten in das Filterelement eintritt, in diesem die filternden
Absetzflächen od. dgl. im wesentlichen axial durchströmt und schließlich axial durch
die Mittelöffnung des Kopfteiles austritt. Dabei wird der Absetzvorgang nur durch
normale Umlenkung der Strömungsrichtung der Flüssigkeit und durch die eingebauten
Absetzflächen des Filterelementes, nicht aber erzwungenermaßen durch Durchtritt
der Flüssigkeit durch eine poröse Wandung bewirkt. Ein weiterer Nachteil der bekannten
Bauart liegt darin, daß die Flüssigkeit bei der Umlenkung eine beträchtliche Wiederaufwirbelung
des im Absetzgefäß bereits abgesetzten Schmutzes mit sich bringt.
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Demgegenüber bezweckt die Erfindung eine verbesserte Filterwirkung
unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile, und zwar dadurch, daß zwischen dem
in seinem mittleren Bereich zum Becher hin mit einer Öffnung versehenen Kopfteil
und einer die-Hülse tragenden Zwischenplatte ein nur mit dem Raum außerhalb dieser
Hülse bei jeder Betriebsstellung des Filterelementes in Verbindung stehender freier
Raum mit Durchtrittskanälen vorgesehen ist, daß innerhalb dieser Hülse ein becherförmiges
Filterelement mit dem Boden nach oben angeordnet und mit seinem Rand im unteren
Rand der Hülse gelagert ist und daß der zwischen dem Filter und der Hülse gebildete
Raum für die radial aus dem Becher austretende gefilterte Flüssigkeit über peripher
an der Zwischenplatte gelegene Austrittsstutzen unmittelbar in den Austrittskanal
des Kopfteiles mündet.
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Auf diese Weise ergibt sich gemäß der Erfindung abweichend von der
bekannten Bauart eine dreimalige Umlenkung der zentral eintretenden, dann radial
nach außen abgelenkten, weiter senkrecht nach unten umgelenkten, wieder senkrecht
nach oben und schließlich wieder radial nach außen abgelenkten Filterflüssigkeit,
und diese vielfache Umlenkung bringt es mit sich, daß sich in dem becherförmigen
Absetzgefäß schon sehr viel mehr grober Schmutz freiwillig absetzt, beruhigt und
auch liegenbleiben kann, als dies bei der bekannten Bauart der Fall ist, bei der
die Flüssigkeit unmittelbar senkrecht von oben eintritt und nur einmal mit beträchtlicher
Aufwirbelung des Schmutzes, nämlich senkrecht nach oben, umgelenkt wird.
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Eine weitere Verbesserung der Wirkungsweise entsteht dadurch, daß
der Mantel des Filterelementes in an sich bekannter Weise porös, d. h. für das Filtrat
durchlässig ist und z. B. aus Papier besteht, so daß Schmutzteilchen an diesem Filtermantel
abgesetzt werden und dieser selbst den Hauptteil der Filterung bewirkt, während
das Filtrat im wesentlichen radial durch ihn hindurchgeht. Die Filterflüssigkeit
tritt also nicht einfach zentral in der vorherigen Zuleitungsrichtung aus dem Filterelement
wieder aus, sondern muß radial durch die Mantelfläche des Filterelementes hindurch.
Dabei bleibt der an sich bekannte Vorteil, daß das Filterelement sich bei Verstopfung
entgegen einem Federdruck abhebt und dann die Ausflußkanäle zu unmittelbarem Durchtritt
freigibt, erhalten, wobei dann die Flüssigkeit unmittelbar in Einströmrichtung weiterströmen'kann,
während sie in der Betriebsstellung zur Umlenkung und Strömung im wesentlichen von
innen nach außen gezwungen wird.
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Insgesamt bringt die erfindungsgemäße Gestaltung auch eine gewisse
Vereinfachung gegenüber der bekannten Bauweise mit sich, insbesondere dann, wenn
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Hohlkörper, die einstückig
mit der genannten Zwischenplatte verbunden sind, von dieser in eine Abschlußplatte
des Kopfteiles hineinragen und zwischen sich Durchtrittskanäle frei lassen, wobei
sie an der oberen Platte zweckmäßig wie Hohlrippen angreifen. Hierdurch ergibt sich
eine für die Fertigung des Filteraufbaus besonders einfache Lösung auch für die
Ausbildung der Umlenklcanäle für die zentral eintretende Flüssigkeit nach außen
hin.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen Schnitt durch ein Filter gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. I und Fig. 3 in größerem Maßstab
einen Teil des Schnittes nach Fig. I.
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Mit 10 ist als Ganzes der Kopf des Filters bezeichnet, der eine bei
12 mit Gewinde versehene Einlaßöffnung II besitzt, die in einen Kanal I3 übergeht,
der zum Mittelteil des Kopfes führt. Der Kopf ist ferner mit einer bei 15 mit Gewinde
versehenen Auslaßöffnung 14 versehen, in die eiiie Leitung I6 mündet. Unter dem
Kopf wird ein Glasbecher I7 mittels eines Bügels Ig festgehalten, der in einem Mutternteil
einen Gewindebolzen 19 führt.
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Der Gewindebolzen 19 besitzt eine Griftscheibe 20 und greift mit seinem
abgerundeten Ende 21 in eine Ausnehmung 22 des Bechers, so daß er diesen gegen eine
weiche Dichtung 23 andrückt, welche einen dichten Anschluß des Bechers an den Kopf
herstellt.
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Eine kreisförmige Platte 25 (Fig. I und 3) weist einen ringförmigen,
eingedrückten, nach unten vorstehenden Teil 26 auf. Bei 28 ist die Bodenfläche 27
dieses Teils 26 nach oben herausgedrückt und mit einer Öffnung 29 versehen, die
einen zentrierenden Ansatz 30 des Kopfes 10 aufnimmt. Eine im wesentlichen kreisförmige
zweite Platte 3I besitzt einen Flansch 32. Von dieser Platte 3I stehen Teile 33
an vier in gleichem Abstand voneinander befindlichen Stellen nach oben vor und bilden
bei 34 kuppelförmige Erhebungen mit Einziehungen 35 unterhalb ihres bei 37 nach
außen abgebogenen oberen Endes. Diese Enden gehen durch Offnungen
36
des Bodens 27 hindurch, wobei sich die Einziehungen 35 an die Lochränder anlegen.
Insgesamt dienen auf diese Weise die kuppelförmigen Teile 34 dazu, die Platte 31
in Abstand von dem eingedrückten Teil26 der Platte 25 zu halten, wobei die Teile
33 die Platten wie Hohlnieten zusammenhalten.
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Eine zylindrische Hülse Ao ist in den Flanschteil 32 eingepaßt und
mit diesem zu einem dichten Anschluß verschweißt. Die Hülse 40 weist einen Flansch
41 (Fig. I) auf, der sich von ihrer unteren Kante nach innen erstreckt.
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Die Strömung der zu filtrierenden Flüssigkeit geht somit von der
Einlaßöffnung II in der Richtung des Pfeiles 42 durch die Mittelöffnung 29 der Platte
25 und dann zwischen den Platten 25 und 3I in den Bereichen nach außen hindurch,
die zwischen den erhöhten Teilen 33 liegen. Die Flüssigkeit strömt dann an der Außenseite
der zylindrischen Hülse 40 nach unten, um deren Unterkante herum und wieder nach
oben, wonach sie schließlich durch die hohlnietenförmigen Hohlkörper 33 zur Auslaßöffnung
Iß geht. In diese Bahn der Flüssigkeit ist jedoch ein Filterelement 45 eingeschaltet,
das die Form eines umgekehrten Bechers besitzt und aus Papier hergestellt ist, das
chemisch behandelt sein kann, z. B. mittels eines flüssigkeitsfestmachenden oder
hydrophilen Werkstoffs. Das Filterelement kann auch aus keramischen oder gesinterten
metallischen Pulvern so hergestellt oder mit solchen Pulvern so behandelt sein,
daß das Filtrat durch es hindurchgeht. Der umgekehrte Becher besitzt einen Flansch
46, der an dem Flansch ßI angreift.
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Eine Feder 47 umgibt den Becher 45 und drückt mit ihrem unteren Ende
den Flansch 46 gegen den Flansch AI, während ihr anderes Ende sich an der Unterseite
der Platte 3I abstützt. Wenn ein Differenzdruck zwischen der Außen- und Innenseite
des Filterelementes auftritt, der den Federdruck überschreitet, so kann sich der
Filterbecher gegen den Federdruck anheben. Da die Hülse 40 an ihrem unterençEnde
mit einem eingezogenen Teil 48 am Flansch 46 des Bechers angreift, gibt das Anheben
des Flansches 46 aus seiner gezeichneten Stellung einen Durchtrittskanal für die
Flüssigkeit am Becher vorbei frei, der direkt durch die Teile33 hindurch zur Auslaßöffnung
führt.
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Bei der beschriebenen Ausführung setzt die eintretende und an der
äußeren Oberfläche der Hülse 40 entlang strömende Flüssigkeit jegliche schweren
Teilchen im Becher 17 ab, bevor sie durch den Filterbecher45 hindurch nach oben
strömt; dabei bewirkt die Form des Filterbechers gleichfalls, daß etwa noch vorhandene
schwere Teilchen an der Innenfläche des Bechers aufgehalten und durch den Differenzdruck
festgehalten werden. Solche Teilchen fallen auf den Boden des Bechers I7, sobald
die Strömung und der Differenzdruck aufhören.
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Der Becher 17 kann leicht abgenommen und gereinigt und das Filterelement
kann gewünschtenfalls leicht ersetzt werden; es kann auch der ganze tragende Teil
des Filteraufbaues einschließlich der Bodenplatten 3I und 25 abgenommen und dann
der Filterwerkstoff entfernt und weggeworfen und durch einen neuen Filtereinsatz
bei Bedarf ersetzt werden.
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PATENTANSPRY. CHE I. Filter für flüssige Kohlenwasserstoffe und gleichartige
Flüssigkeiten, bei dem ein den Zu-und Abflußstutzen enthaltender Kopfteil und ein
becherförmiges Absetzgefäß vorgesehen sind und von dem Kopfteil eine Hülse in den
Becherraum hineinragt, in deren Innenraum ein Filterelement angeordnet ist, das
von der von unten in ihn eintretenden Flüssigkeit durchströmt und durch eine Feder
gegen den inneren Flansch der Hülse angedrückt wird, so daß es sich bei Verstopfung
anhebt und Flüssigkeit zwischen Filterelement und Hülse unmittelbar hindurchströmen
kann, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem in seinem mittleren Bereich (bei
29) zum Becher (I7) hin mit einer Öffnung versehenen Kopfteil (10) und einer die
Hülse (o) tragenden Zwischenplatte (3I) ein nur mit dem Raum außerhalb dieser Hülse
bei jeder Betriebsstellung des Filterelementes in Verbindung stehender freier Raum
mit Durchtrittskanälen vorgesehen ist, daß innerhalb dieser Hülse ein becherförmiges
Filterelement (45) mit dem Boden nach oben angeordnet und mit seinem Rand (46) im
unteren Rand der Hülse (o) gelagert ist und daß der zwischen dem Filter und der
Hülse (40) gebildete Raum für die radial aus dem Becher austretende gefilterte Flüssigkeit
über peripher an der Zwischenplatte (3I) gelegene Austrittsstutzen (37) unmittelbar
in den Austrittskanal des Kopfteiles mündet.