DEP0045609DA - Spaltfilter - Google Patents

Description

Bei Diesemotoren und anderen Motoren, bei denen der Treibstoff mittels einer Düse in den Verbrennungsraum eingespritzt wird, werden in dem Zuführungskanal Spaltfilter angeordnet, die die Aufgabe haben, den Treibstoff aufzulockern und zu reinigen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Spaltfilter so auszubilden, dass sie diesen Aufgaben besser genügen als die bekannten Spaltfilter.

Bei den bekannten Spaltfiltern wird der Treibstoff mittels des hohen Zuführungsdruckes durch enge Kanäle gepresst, in denen eventuelle Verunreinigungen zurückgehalten werden. Der Treibstoff steht bei diesen bekannten Anordnungen allein unter dem Einfluss des Zuführungsdruckes und Verunreinigungen, deren Durchmesser kleiner ist als der der Reinigungskanäle, sie mit den Wänden der Kanäle nicht unbedingt in Berührung zu kommen brauchen, durch die Kanäle hindurchgleiten und so in die Düse gelangen, zu deren Verunreinigung oder gar Beschädigung sie Veranlassung geben können. Auch ist die bei den bekannten Spaltfiltern erzielte Auflockerung des Treibstoffs verhältnismäßig gering.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, dass der Treibstoff nicht durch geradlinige oder schwach gekrümmte Kanäle gepresst wird, sondern spiralig gewundene Kanäle zu durchlaufen hat. Diese Kanäle werden von dem hohen Zuführungsdruck mir beträchtlichen Winkelgeschwindigkeiten durchlaufen. Der Treibstoff und die in ihm enthaltende Verunreinigungen stehen daher nicht mehr allein unter dem Einfluss des Zuführungsdruckes, es wirkt vielmehr auf sie außerdem eine beträchtliche Zentrifugalkraft durch die insbesondere die spezifisch schweren Verunreinigungen gegen den äußeren Umfang der Spiralnut gepresst und dort festgehalten werden.

Eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters ist in den Abbildungen dargestellt.

Abb. 1 zeigt die Gesamtordnung.

Sie besteht aus dem Filterkörper, in den ein Schraubstutzen b eingeschraubt ist, der dazu dient, die einzelnen Teile des Filters aufeinander zu pressen. Der Filter selbst besteht aus mehreren Einlagen c und einer Abschlusscheibe d, die aus beliebigem Material gefertigt sein könne, das jedoch die nötige Festigkeit aufweisen muss und von dem Treibstoff nicht angegriffen werden darf. Zwischen dem Schraubstutzen und dem ihm benachbarten Filterring ist ein Dichtungsring f vorgesehen.

Die Ringe c und die Scheibe d sind in den Abb. 2 und 3 noch einmal gesondert dargestellt. Sie tragen auf ihren ebnen Flächen, mit denen sie aufeinander liegen, die spiralförmigen Kanäle g. Die Querschnittsform dieser Kanäle kann beliebig sein, z. B. ein Halbkreis, ein Dreieck oder ein an der schmalen oder langen Grundlinie offenes Trapez. Es braucht auch nicht auf jeder Fläche des Filterringes nur eine Spirale vorgesehen zu werden, es können deren auch mehrere parallel laufen.

In der Abb. 1 ist die Strömungsrichtung des Werkstoffes durch Pfeile angedeutet. Der Treibstoff tritt über den Schraubstutzen in das Filter ein, füllt den durch die Mittelöffnungen der Ringe c gebildeten Raum, durchläuft die Spiralnuten, fließt zwischen den Ringen und dem Filterkörper entlang, entweder durch dort angebrachte Kanäle oder infolge Anordnung der Ringe c, in den Filterkörper a mit geringem Spiel und schließlich auch die breiteren Kanäle h der Scheibe d in die axiale Höhlung k des Filterkörpers. Das Filter kann aber z. B. auch so ausgebildet sein, dass die Spiralnuten in der umgekehrten Richtung von dem Treibstoff durchflossen werden, dass also der Treibstoff zwischen die Filterringe und den Filterkörper eingeführt wird und nach Durchlaufen der Spiralnuten sich im Innern der Ringe sammelt und durch die Höhlung k abfließt. In diesem Fall müssen der Dichtungsring f und die Filterscheibe d ihren Platz vertauschen. Es sind grundsätzlich auch andere

Ausführungsformen möglich, jedoch ist es vorteilhaft, Zuführung und Abfluss des Treibstoffes senkrecht zu den Spiralnuten erfolgen zu lassen, wie bei den beiden ausführlich beschriebenen Anordnungen gezeigt.

Um nun dem Treibstoff einerseits einen bequemen Zutritt zu den Spiralnuten zu bieten, andererseits die auf ihn wirkende Zentrifugalkraft zu steigern, ist es vorteilhaft, die Querschnittsfläche der Spiralnut in Richtung von der Eintritts- zur Austrittsöffnung allmählich zu verringern. Es ergibt sich damit eine in der Durchflussrichtung sich verringernde Einschnittstiefe der Spiralnut, wie in der Abb. 4 erkennbar, die einen vergrößerten Teilabschnitt durch einen der Ringe darstellt. Dadurch erhöht sich die Durchflussgeschwindigkeit auf dem Wege durch die Spirale laufend, die Winkelgeschwindigkeit wächst und mit ihr die auf die Flüssigkeit ausgeübte Zentrifugalkraft, durch die oben beschriebene reinigende Wirkung vergrößert wird. Infolge des geringen Flächenquerschnittes der Nuten am Ausgangsende wird auch ein eventueller Rückstau der Flüssigkeit verhindert.

Grundsätzlich können die Spiralnuten so eingeschnitten sein, dass die an den sich berührenden Flächen zweier Ringe liegenden Spiralen den gleichen Umlaufsinn aben, dass sie sich also beim Aneinanderlegen der Platten überdecken oder die eine in den Zwischenräumen der anderen verläuft. Es bietet aber gewisse Vorteile, den beiden Nuten einen entgegengesetzten Umlaufsinn zu geben, so dass sie sich jeweils nach einem Steigungsgang überschneiden. An diesen Überschneidungsstellen en sich die beiden in entgegengesetzter Richtung fließenden Flüssigkeitsströme, wodurch eine erhöhte Auflockerung des Treibstoffes bewirkt wird. Die Steigungshöhe der Spiralnuten kann in allen Fällen beliebig gewählt werden und sich auch im Verlaufe der Spirale ändern, z. B. zu- oder abnehmen.

Es ist ersichtlich, dass das erfindungsgemäße Spaltfilter gegenüber den bekannten wesentliche Vorteile aufweist. Diese treten noch deutlicher hervor, wenn in dem Filterkörper in an sich bekannter Weise mehrere Filter hintereinander angeordnet werden. Dabei können die verwendeten Filter gleicher oder verschiedener Form sein.

Claims (8)

1.) Spaltfilter, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibstoff durch spiralig gewundene Kanäle gepresst wird.

2.) Spaltfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus mehreren übereinander liegenden Ringen besteht, die auf den Berührungsflächen mit einer oder mehreren spiralförmigen Nuten versehen sind.

3.) Spaltfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugang und Abgang des Treibstoffes senkrecht zum Verlauf der Spiralnuten erfolgt.

4.) Spaltfilter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralnuten entweder von innen nach außen oder von außen nach innen von dem Treibstoff durchflossen werden.

5.) Spaltfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Spiralnut in der Strömungsrichtung allmählich verringert.

6.) Spaltfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den sich berührenden Flächen zweier Filterringe liegende Spiralnuten den gleichen Umlaufsinn aufweisen und so angebracht sind, dass sie sich entweder decken oder die eine in den Zwischenräumen der anderen verläuft.

7.) Spaltfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den sich berührenden Flächen zweier Filterringe liegenden Spiralnuten verschiedenen Umlaufsinn haben und nach jedem Steigerungsgang ein Überschneiden der beiden Spiralnuten erfolgt.

8.) Filterkörper, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7 gleicher oder verschiedener Bauart hintereinander angeordnet sind.