DEP0001776BA - Flüssigkeits-Filterelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Filter für Flüssigkeiten und betrifft insbesondere das Element, durch welches die Flüssigkeit hindurchfließt.

Bei dem Gebrauch von Filtern des allgemeinen Typs, in welchem Zellen vorgesehen sind, um die Verunreinigungen, die aus der Flüssigkeit gefiltert werden, aufzunehmen, sind bereits mannigfache Mittel bei der Konstruktion des Filters für die Bildung der Zellen angewandt worden. Diese betrafen im allgemeinen das Ausscheiden einer großen Zahl einzelner Filtergewebe und deren Zwischenteile in angepassten Formen, die durch ein aufstapeln abwechselnd aufeinander zusammengesetzt wurden und ein Filter von im wesentlichen rechtwinkliger zylindrischer Gesamtkonstruktion für den durchzuführenden Zweck bildeten.

Einer der Gegenstände dieser Erfindung betrifft ein Filter, welches von einfacherer Konstruktion ist und welches leichter und einfacher hergestellt werden kann.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Ausführung aus Papier, bei welcher nur in möglichst geringem Maße bei der Herstellung ein Ausschneiden des Papieres erforderlich ist.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung betrifft die Herstellung aus Filterlagen-Material, derart, dass nur ein ganz geringer Materialverlust anfällt.

Ein anderer Gegenstand der erfindung betrifft eine Ausführung, bei welcher ein möglichst großer Anteil von Filterraum im Verhältnis zu dem verwendeten Materialgewicht erreicht wird.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Bildung einer möglichst großen Filterfläche in einer zylinderförmigen Einheit, wobei trotzdem eine Konstruktion von großer Festigkeit erzielt wird, die den Drücken, welche auftreten können, widersteht.

In Hinblick auf diese und weitere Gegenstände der Erfindung ergeben sich gewisse neue Konstruktionsmerkmale, die in den angefügten Ansprüchen ausführlich beschrieben und im Einzelnen gekennzeichnet sind.

In den beiliegenden Darstellungen zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht, bei der verschiedene Teile fortgelassen sind zur besseren Kenntlichmachung der Konstruktion des Filterelementes,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des zur besseren Aufzeigung des Aufbaus zum Teil aufgerollten Filterelementes,

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung, welche die Fließrichtung des Filtrates durch das Element erkennen lässt,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Innenseite der Bodenplatte des Patronengehäuses.

Bei der Ausführung der Erfindung werden zwei im wesentlichen parallel liegende Bänder aus Filterstoff, beispielsweise aus Papier, spiralförmig zusammengerollt. Dabei sind Mittel vorgesehen, um jede Windung von der vorhergehenden in Abstand zu halten, wenn das Bänderpaar zusammengerollt wird, und außerdem sind zwischen den Bändern, bevor diese gerollt werden, Mittel vorgesehen, um das Paar voneinander in einem gewissen Abstand zu halten. Weiterhin ist an einem Ende der Rolle ein Streifen eingelegt, wenn die Rolle begonnen wird, um den Zwischenraum zwischen der Wicklung abzuschließen und schließlich ist an dem gegenüberliegenden Rand der Rolle ein Streifen vorgesehen, um den Zwischenraum zwischen den Bändern zu verschließen.

Im allgemeinen wird das Zusammenrollen um einen röhrenförmigen Kern vorgenommen, welcher über die Enden der Rolle hinausragt und durch seine Ränder an den Enden zur Einhaltung eines Abstandes dient, wenn die zusammengerollten Streifen in einen zylindrischen Behälter eingesetzt werden. Weitere Mittel können Anwendung finden, die an einem oder an beiden Enden der Rolle angebracht sind, um darüber hinaus einen Zwischenraum zwischen den Rollenenden und den Endflächen des Behälters zu bilden.

(PA. B003174) In dem Behälter sind Öffnungen enthalten, die zu dem freien Raum an einem Ende des Behälters führen, während in dem mittleren Kern Öffnungen für die Flüssigkeit vorgesehen sind, damit diese aus der Kammer an dem anderen Behälterende in das Innere des Kerns fließen kann. Dieser Behälter dient als Patrone, die in das Filtergehäuse eingesetzt wird, um die Flüssigkeit in dem Gehäuse aufzunehmen und sie aus demselben abzuführen.

In der Zeichnung stellt 10 ein Filtergehäuse dar mit einer zylindrischen Seitenwand 11 und einem im wesentlichen kugelförmigen Boden 12, von dem sich ein Mittelrohr 13 nach oben erstreckt und welches bei 14 einen mit Innengewinde versehenen Anschluss für eine dort anzubringende Abflussleitung aufweist. Das Mittelrohr 13 besitzt Öffnungen bei 15, so dass, wenn die Flüssigkeiten bis zu dem Spiegel der Öffnung 15 gelangt, sie hier eintritt und durch das Mittelrohr 13 nach unten abläuft. Das obere Ende dieses Mittelrohres ist bei 16 mit Innengewinde versehen, das zur Aufnahme einer Schraube 17 dient, die einen Kopf 18 hat, der mit einer Dichtungsscheibe 19 den Deckel 20 auf dem zylindrischen Gefäß 11 festhält. Dieser Deckel hat bei 21 einen Flansch und umschließt den Dichtungsring 22 zwischen dem oberen Teil des Deckels und dem Gefäß. Von der Zylinderwandung 11 des Gefäßes erstreckt sich nach außen ein Stutzen 23, der bei 24 Innengewinde besitzt und als Einlassöffnung in das Gefäß dient. In dem mit Innengewinde versehenen Abfluss 26 ist der Stopfen 25 eingeschraubt, der zum Ablass solcher Verunreinigungsstoffe dient, die sich in dem Sumpf 27, der durch den kugelförmigen Boden des Gehäuses gebildet wird, absetzen.

In das Gehäuse ist ein Filterelement 30 eingesetzt, das die Form einer zylindrischen Patrone aufweist und leicht in das Gefäß eingeführt werden kann, wenn der Deckel 20 entfernt wird, oder zum Auswechseln wieder entnommen werden kann, da sich in ihm die Verunreinigungen aus der zu filtrierenden Flüssigkeit ansammeln.

Das Element 30 setzt sich im wesentlichen aus einem röhrenförmigen Kernstück 31 zusammen, um welches zwei Gewebebänder aus Filterstoff 32 und 33 spiralförmig aufgerollt sind/siehe Fig. 2/, die aus Papier oder aus mit Chemikalien behandeltem Papier bestehen. Diese Bänder werden in einem gewissen Abstand voneinander durch ein aufgerauhtes Stück Papier- oder Gewebematerial 34 gehalten, welches zweckmäßigerweise mit Riefen versehen ist oder aus Krepppapier gebildet wird und dazu dient, der Flüssigkeit einen Zufluss axial zu der Rolle zu den Zwischenflächen des Filtermaterials 32 und 33 zu gestatten. An dem einen Ende 38 der Rolle ist zwischen den Rändern der Bänder 32 und 33 ein Verschlussstreifen so eingelegt, dass, wenn die Bänder zusammengerollt werden, der Streifen 35 einen Verschluss zwischen den Bändern 32 und 33 bewirkt und den Durchtritt der Flüssigkeit nach oder aus der Zelle verhindert, die zwischen den Streifen 32 und 33 gebildet wird.

Wenn die Bänder 32 und 33 zusammengerollt werden, wird ein Streifen 36, der eine geriefte oder aufgerauhte Oberfläche nach Art der Zahnung 36 aufweist und ziemlich schmal ist, in Nähe des Endes 38 der Bänderrolle so eingelegt, dass er den Rand des Bandes 33 von der vorhergehenden Windung des Streifens 32 in Abstand hält und eine Zelle zwischen den Wicklungen des Streifenpaares nach dessen Zusammenrollen bildet. Auf der anderen Seite 39 der Rolle wird ein Verschlussstreifen 40 zwischen die Windungen der Randstreifen 32 und 33, wenn diese zusammengerollt werden, eingelegt, so dass er einen Verschluss zwischen dem Band 33 und der vorhergehenden Windung des Bandes 32 herbeiführt. Die Verschlussstreifen 35 und 40 können in ihrer Lage, um einen Abschluss zu bilden, durch ein festes Aufrollen gesichert werden oder sie können längs ihrer Oberflächen oder an einem Teil ihrer Oberflächen verleimt werden, um sie in ihrer Lage zu halten, wenn die Bänder zusammengerollt werden. Das Kernstück 31 ragt über die Enden der Rolle hinaus und kann zweckmäßigerweise aus Karton oder einem sonstigen zusammenpressbaren Material gebildet werden. Um das untere Ende herum besitzt es, wie in 41 dargestellt, Lochungen/siehe Fig. 1 und 3/.

Das vorstehend beschriebene Element ist in einem zylindrischen Behälter 42 eingesetzt und hat eine Bodenplatte 43, welche etwa 6 aufwärts gewölbte Rippen 44 trägt, die sich radial nach außen erstrecken, so dass das Ende 39 der zusammengerollten Bänder von der Bodenplatte in Abstand gehalten und eine Sammelkammer 45 für die Flüssigkeit gebildet wird. Diese Sammelkammer steht durch die Öffnungen 41 in kommunizierender Verbindung mit der Mittelöffnung des Kernstückes 31. Die Rolle aus dem Bandmaterial wird eng in den Behälter 42 eingelassen. Damit jedoch kein freier Raum zwischen dem Band und dem Behälter 42, der beispielsweise aus Metall sein kann, entsteht, ist ein Gewebestreifen 46 am äußeren Rande der Rolle vorgesehen, der in die Berührungsstelle zwischen der Bodenplatte 43 und der Zylinderwand 42 an der Verbindungsstelle 47 eingerollt wird, so dass er eine Verbindung der Bodenplatte mit der Seitenwand und zugleich einen Verschluss zwischen den Bändern bildet und auf diese Weise jede Möglichkeit eines Durchflusses zwischen der Außenseite der Bänderrolle und der Kammer 45 abriegelt.

Das gegenüberliegende Ende 38 der Rolle aus den Bändern steht zu der oberen Deckplatte 50 in einem gewissen Abstand und es bedarf in den Fällen, wo die Patrone im wesentlichen in vertikaler Stellung verbleibt und der Zulauf der Patrone die Rolle nach unten drückt, keiner besonderen Mittel, um die Patrone von dieser oberen Deckplatte in Abstand zu halten, doch können in besonderen Fällen auch solche Mittel zur Schaffung eines Zwischenraumes angebracht sein. Diese Deckplatte ist bei 51 durchlocht und die Seitenwand 42 kann auch, wie bei 52 dargestellt, mit Durchlochungen am oberen Ende des zylindrischen Behälters versehen sein, so dass die zu filtrierende Flüssigkeit ungehindert in den Behälter zu der an dem oberen Ende für diese Flüssigkeit vorgesehenen Zwischenkammer 53 Einlass finden. Der so ausgebildete Behälter ist mit einer durchgehenden Öffnung versehen und wird in das Gehäuse 10 eingesetzt. Von dem Boden ist er sodann mittels eines Eisenrohres oder eines Steges 54 in Abstand gehalten, auf welchem ein schmaler Ring 55 sitzt, der die Bodenplatte 43 aufnimmt, während am oberen Ende ein Ring 56 vorgesehen ist, der auf die Deckplatte 50 drückt. Durch eine Feder 57 wird dieser Ring und die Patrone 30 abwärts gepresst und ein dichter Verschluss zwischen der Patrone und dem Mittelrohr 13, das sich durch diese erstreckt, erzielt.

Im Betrieb tritt die zu filtrierende Flüssigkeit bei 24 in den Einlassstutzen ein und füllt den Zwischenraum zwischen der Patrone 30 und dem Gehäuse 10 auf. Befinden sich schwerere Verunreinigungen in der Flüssigkeit, so setzen sich diese in dem Sumpf 27 ab. Die zu filtrierende Flüssigkeit steht unter einem gewissen Druck und tritt durch die Öffnungen 51 und 52 in die Kammer 53 und sodann weiter in die Zelle 61, die mittels des Abstandstreifens 36 gebildet wird. Sodann dringt sie durch die Gewebestreifen 32 und 33 hindurch zu der Zelle 62, die zwischen den Bändern 32 und 33 gebildet ist, wobei sie in der spiralförmigen Zelle 61 einen Niederschlag der Verunreinigungen zurücklässt, während das Filtrat in der Spiralzelle 62 zur Kammer 45 absinkt. Von hier fließt es durch die Öffnungen 41 in die Höhlung des Kernstückes 31, steigt in dieser hoch bis zu der Öffnung 15 und fließt sodann in dem Mittelrohr 13 nach unten und aus dem Filtergehäuse hinaus.

Auf diese Weise ergibt sich eine sehr große Filterfläche, auf der sich die Verunreinigungen ansammeln können, und eine sehr schnell abziehende Filterausführung mit nur geringem Widerstand für das Filtrat. Sobald der Zwischenraum für die Verunreinigungen mit diesen angefüllt ist, wird die in dem Behälter eingeschlossene Patrone entfernt und durch eine neue ersetzt. Da ein großer Sammelraum für die Verunreinigungen vorgesehen ist, ist ein Wechsel nur selten erforderlich.

Claims (4)

1.) Flüssigkeits-Filterelement, gekennzeichnet durch ein Paar spiralförmig gerollter Bänder aus Filtermaterial, die untereinander in Abstand gehalten sind und einen Zwischenraum zwischen den Wicklungen aufweisen, sodass zwei spiralförmig verlaufende Zellen gebildet werden, sowie durch Einlagen aus Dichtungsmaterial an dem einen Ende der Rolle, durch die ein Durchtritt der Flüssigkeit zu oder aus der einen der spiralförmigen Zellen unterbunden wird und durch Dichtungsmittel an dem anderen Ende der Rolle, um den Durchtritt der Flüssigkeit zu oder aus der anderen spiralförmigen Zelle zu verhindern, derart, dass die zu filtrierende Flüssigkeit an dem einen Ende der Rolle in eine der Zellen eintritt, durch die Filterband hindurch in die andere Zelle dringt und aus dieser am anderen Ende der Rolle austreten kann.

2.) Flüssigkeits-Filterelement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Papier mit aufgerauhten Flächen, das zwischen die Bänder eingelegt wird, um die Zellen zu bilden.

3.) Flüssigkeits-Filtrat nach Anspruch 1 und Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Bänder sich in einem zylindrischen Behälter befinden und deren Ränder von den Endflächen des Behälters in einem gewissen Abstand stehen.

4.) Flüssigkeits-Filtrat nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass zur Einhaltung des Abstandes der Zellenränder von einer oder beiden Endflächen des Behälters durchlässige Zwischenstücke oder gewölbte Platten verwendet werden.