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DE3702489A1 - Filtergeraet - Google Patents

Filtergeraet

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Publication number
DE3702489A1
DE3702489A1 DE19873702489 DE3702489A DE3702489A1 DE 3702489 A1 DE3702489 A1 DE 3702489A1 DE 19873702489 DE19873702489 DE 19873702489 DE 3702489 A DE3702489 A DE 3702489A DE 3702489 A1 DE3702489 A1 DE 3702489A1
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DE
Germany
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flow
housing
connection
return
face
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19873702489
Other languages
English (en)
Inventor
Renald Sander
Werner Otto
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
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Priority to EP88101026A priority patent/EP0276795A3/de
Priority to PCT/EP1988/000051 priority patent/WO1988005335A2/de
Priority to BR888805630A priority patent/BR8805630A/pt
Priority to EP88901253A priority patent/EP0299035A1/de
Priority to AU11880/88A priority patent/AU1188088A/en
Priority to JP62506260A priority patent/JPH01502888A/ja
Priority to PT86622A priority patent/PT86622B/pt
Priority to IL8885217A priority patent/IL85217A0/xx
Priority to CN88101118A priority patent/CN88101118A/zh
Publication of DE3702489A1 publication Critical patent/DE3702489A1/de
Priority to NO884256A priority patent/NO884256D0/no
Priority to DK533288A priority patent/DK533288D0/da
Priority to FI884401A priority patent/FI884401A0/fi
Priority to KR1019880701182A priority patent/KR890700386A/ko
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Filtergerät zum Filtern verunreinigter Flüssigkeiten, enthaltend
  • a) eine Filterpatrone, die von einer Rolle aus einem bandförmigen, saugfähigen Material gebildet ist,
  • b) ein zylindrisches Gehäuse, in welchem die Filterpatrone angeordnet ist, mit einem Vorlaufanschluß und einem Rücklaufanschluß, und
  • c) Mittel zur Freihaltung eines Zwischenraumes zwischen wenigstens einer Stirnfläche der Filterpatrone und einer benachbarten Stirn­ fläche des Gehäuses.
Die zu filternden Flüssigkeiten können dabei Motorenöle sein, die von Kohle, Abrieb, Wasser u.dgl. befreit werden sollen. Bei einer laufenden Filterung des Motorenöls während des Betriebes des Motors bleibt das Motorenöl klar und voll funk­ tionsfähig. Es wird dadurch nicht nur die Notwen­ digkeit eines Ölwechsels und der Beseitigung des Altöls vermieden, sondern auch die Funktion und Lebensdauer des Motors verbessert. Eine andere Anwendung eines Filtergerätes ist die Filterung von Speiseölen in Friteusen o.dgl.. Ein Filtergerät, welches das Speiseöl während des Betriebes der Friteuse laufend filtert, eliminiert krebserregende Verbrennungsprodukte, unerwünschte Geruchs- und Geschmacksstoffe sowie Wasser.
Zugrunde liegender Stand der Technik
Durch die US-A- 33 08 956 und die GB-B-20 94 652 sind Ölfilter mit einem einzigen, ringförmigen Filterelement bekannt, das in axialer Richtung von dem zu reinigenden Öl durchflossen wird. Die dort beschriebenen Ölfilter sind geeignet für die Nebenstromfilterung von umlaufendem Motorenöl bei Verbrennungskraftmaschinen.
Es sind ringförmige Filterelemente bekannt, die von jeweils einer Rolle aus einem bandförmigen, saug­ fähigen Material gebildet sind, die auf einen hohlen Kern aufgewickelt ist. Das Material ist dabei ein Spezialpapier, das beispielsweise so ausgebildet sein kann, daß es Wasser aufsaugt, Partikel zurückhält, aber Öl im wesentlichen ungestört zwischen den einzelnen Windungen der Rolle hindurchfließen läßt.
Die Filterelemente sind bekanntermaßen paarweise in Filterpatronen angeordnet. Zwei Filterelemente der beschriebenen Art sitzen in einer zylindrischen Hülse. Zwischen den einander zugewandten Stirn­ flächen der beiden Filterelemente oder Rollen ist ein Zwischenraum gebildet. Das wird durch Einlegen von Sieben zwischen die Filterelemente erreicht.
Der Zwischenraum ist nach außen hin durch die Hülsen abgeschlossen. Nach innen hin ist er durch den Spalt zwischen den Stirnflächen der beiden Kerne hindurch offen. Die Filterpatrone sitzt in einem Gehäuse, wobei zwischen der Filterpatrone und dem Gehäuse ein Mantelraum gebildet ist. Dieser Mantelraum steht mit einem Flüssigkeitsvorlauf in Verbindung. Die Innenräume der Kerne sind gegen den Mantelraum abgedichtet und mit einem Flüssigkeits­ rücklauf verbunden.
Bei dieser bekannten Anordnung ist der Mantelraum mit ungereinigter Flüssigkeit gefüllt. Es setzen sich dadurch Verunreinigungen an der Innenwandung des Gehäuses ab. Diese abgesetzten Verunreinigungen bleiben auch nach einem Wechsel der Filterpatrone bestehen.
Es ist bekannt, eine Mehrzahl solcher Filterpatro­ nen gleichachsig zueinander in einem langgestreck­ ten Gehäuse anzuordnen und strömungsmäßig parallel­ zuschalten. Damit kann der erforderliche Vorlauf­ druck weiter vermindert werden.
Es ist weiterhin bekannt, solche Filtergeräte außer zum Filtern von Motorölen auch zum Filtern anderer Flüssigkeiten wie Speiseöl, Hydrauliköl, Flüssig­ keiten bei der chemischen Reinigung, Altöl, Wasser, Benzin oder Dieseltreibstoff zu verwenden.
Nach Verbrauch einer Filterpatrone kann die Filter­ patrone herausgenommen und durch eine andere er­ setzt werden.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Filtergeräten der eingangs definierten Art den Filterwechsel zu vereinfachen und zu erleichtern.
Insbesondere sieht die Erfindung zu diesem Zweck vor, das Filtergerät samt Gehäuse als "Wegwerfteil" auszubilden, so daß nicht zum Filterwechsel eine verschmutzte Filterpatrone aus einem Gehäuse herausgezogen zu werden braucht und sich auch das Problem der Schmutzablagerung in dem Gehäuse nicht stellt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
  • d) die Rolle aus saugfähigem Material mit ihrer äußeren Lage unmittelbar an der Innenwandung des Gehäuses anliegt,
  • e) eine Flüssigkeitsströmung von dem Vorlaufan­ schluß zum Rücklaufanschluß axial durch die Rolle zwangsgeführt ist und
  • f) der Vorlauf- und der Rücklaufanschluß zur leicht lösbaren Befestigung an einem Flüssigkeitsvorlauf bzw. einem Flüssigkeits­ rücklauf eingerichtet sind.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben:
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt im Schnitt eine erste Ausfüh­ rungsform eines Filtergerätes.
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung einer leicht lösbaren Halterung des Filtergerätes z.B. im Motorraum eines Kraftfahrzeuges.
Fig. 3 zeigt im Schnitt eine zweite Ausfüh­ rungsform eines Filtergerätes.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
In Fig. 1 ist mit 10 ein zylindrisches Gehäuse bezeichnet. Das Gehäuse 10 weist eine Mantelfläche 12, eine erste Stirnfläche 14 und eine zweite Stirnfläche 16 auf. In dem Gehäuse 10 sitzt eine Filterpatrone 18. Die Filterpatrone 18 ist von einer Rolle 20 aus einem bandförmigen, saugfähigen Material, nämlich Filterpapier, hergestellt. Diese Rolle 20 ist auf einen Kern 22 aufgewickelt. Der Kern 22 ist bei der Ausführung nach Fig. 1 geschlos­ sen. Der Kern 22 besteht aus einer Hülse 24, die an den Enden durch Kappen 26, 28 abgeschlossen ist. Die Rolle 20 ist in das Gehäuse 10 eingepreßt, so daß sie mit ihrer äußeren Lage unmittelbar an der Innenwandung des Gehäuses 10 anliegt. Zwischen der in Fig. 1 rechten Stirnfläche 30 der Filterpatrone und der benachbarten ersten Stirnfläche 14 des Gehäuses 10 ist ein Zwischenraum 32 freigehalten. Als Mittel zur Freihaltung des Zwischenraumes 32 dienen eingelegte Siebe 34. Entsprechend ist ein Zwischenraum 36 zwischen der in Fig. 1 linken Stirnfläche 38 der Filterpatrone und der benach­ barten zweiten Stirnfläche 16 des Gehäuses 10 freigehalten. Auch hier dienen eingelegte Siebe 40 als Mittel zur Freihaltung des Zwischenraumes 36.
Zentral an der ersten Stirnfläche 14 des Gehäuses 10 ist ein Vorlaufanschluß 42 angebracht, der mit dem Zwischenraum 32 in Verbindung steht. Das ist ein Anschlußstutzen, der in der Darstellung rechts in Fig. 1 über eine bekannte und daher nicht im einzelnen dargestellte Steckverbindung 44 oder "Schnellkupplung" mit einem Schlauchabschnitt 46 verbunden ist. Der Schlauchabschnitt 46 bildet einen Teil des Flüssigkeitsvorlaufs.
Zentral an der zweiten Stirnfläche 16 des Gehäuses 10 ist ein Rücklaufanschluß 48 angebracht, der mit dem Zwischenraum 36 in Verbindung steht. Der Rück­ laufanschluß 48 ist mit einem Schlauchabschnitt 50 verbindbar. Dieser Schlauchabschnitt 50 bildet einen Teil des Flüssigkeitsrücklaufes. In Fig. 1 ist der Rücklaufanschluß 48 als Gewindestutzen ausge­ bildet. Der Schlauchabschnitt 50 ist mittels einer Überwurfmutter 52 mit diesem Gewindestutzen ver­ bunden.
In Fig. 1 sind zwei Möglichkeiten der Befestigung der Schlauchabschnitte 46 und 50 dargestellt. In der Praxis wird man natürlich für beide Anschlüsse die gleichen Anschlußmittel verwenden, also ent­ weder Steckverbindungen für beide Schlauchab­ schnitte 46 und 50 oder Überwurfmuttern für beide Schlauchabschnitte.
Wie in Fig. 1 angedeutet, ist an dem konventionellen Hauptstrom-Ölfilter einer Verbrennungskraftmaschine ein Adapter 54 mit einer Abzweigung 56 angebracht. Der Schlauchabschnitt 46 des Flüssigkeitsvorlaufs ist mit dieser Abzweigung 56 verbunden. Dadurch wird ein Teilstrom von Motorenöl auf das Filter­ gerät umleitbar. Der Schlauchabschnitt 50 des Flüssigkeitsrücklaufs ist mit der Ölwanne der Verbrennungskraftmaschine verbunden.
Das Filtergerät ist in einer leicht lösbaren Halterung gehaltert, die in Fig. 2 perspektivisch dargestellt ist. Die Halterung kann auf einfache Weise im Motorraum eines Kraftfahrzeuges befestigt werden. Die Halterung nach Fig. 2 enthält einen Fuß 58. Der Fuß 58 ist ein im wesentlichen V-förmig mit einer flachen Oberseite 60 gebogener Blechwinkel. Die Ränder sind nach außen abgewinkelt und bilden Befestigungsflansche 62. Auf der flachen Oberseite 60 sind im Abstand voneinander zwei kreisbogenför­ mige, oben offene, federnde Bügel 64, 66 angebracht. In diesen Bügeln 64, 66 ist das Gehäuse 10 des Filtergeräts gehaltert.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist wie folgt:
Während des Ölumlaufs wird ständig ein Teilstrom des Motorenöls über die Abzweigung 56 und den Schlauchabschnitt 46 auf das Filtergerät umge­ leitet. Dieser Teilstrom tritt über den Vorlauf­ anschluß 42 in den Zwischenraum 32, wird axial durch die Rolle 20 gedrückt und sammelt sich dann wieder in dem Zwischenraum 36. Von dort fließt es über den Rücklaufanschluß 48 und den Schlauchab­ schnitt 50 in die Ölwanne der Verbrennungskraft­ maschine zurück. Auf diese Weise werden aus dem Öl ständig Verunreinigungen entzogen.
Diese Verunreinigungen werden von dem Filtergerät aufgenommen. Wenn die Rolle 20 der Filterpatrone 18 hinreichend viele Verunreinigungen aufgenommen hat und die Wirksamkeit des Filters dadurch beeinträch­ tigt ist, werden die Anschlüsse zu den Schlauchab­ schnitten 46 und 50 gelöst. Es wird dann die Filterpatrone 18 mitsamt dem Gehäuse 10 aus der Halterung 58 herausgezogen und durch eine neue Filterpatrone mit Gehäuse ersetzt. Nach dem Anschließen der Schlauchabschnitte ist das Filtergerät wieder betriebsbereit.
Eine andere Ausführungsform eines Filtergerätes ist in Fig. 3 dargestellt.
In Fig. 3 ist die Filterpatrone 70 ebenfalls von einer Rolle 72 aus Filterpapier gebildet. Die Filterpatrone 70 sitzt in einem zylindrischen Gehäuse 74. Das Gehäuse 74 hat eine Mantelfläche 76, eine erste Stirnfläche 78 und eine zweite Stirnfläche 80.
Die Rolle 72 aus Filterpapier liegt ebenfalls mit ihrer äußeren Lage unmittelbar an der Innenwandung des Gehäuses 74 an. Zwischen der in Fig. 3 unteren Stirnfläche 82 der Rolle 72 und der benachbarten ersten Stirnfläche 78 des Gehäuses 74 ist ein Zwischenraum 84 gebildet. Der Zwischenraum 84 wird durch Siebe 86 freigehalten. Zwischen der in Fig. 3 oberen Stirnfläche 88 und der zweiten Stirnfläche 80 des Gehäuses 74 ist ein Zwischenraum 90 gebil­ det. Der Zwischenraum 90 wird durch Siebe 92 freigehalten.
Die Rolle 72 ist auf einen hohlen Kern 94 gewickelt. Dieser Kern 94 ist bei dem Filtergerät nach Fig. 3 offen. Ein Vorlaufanschluß 96 ist zentral an der ersten Stirnfläche 78 des Gehäuses 74 angebracht. Dieser Vorlaufanschluß 96 durchsetzt den Zwischenraum 84 und ist mit dem Innenraum 98 des Kernes 94 abdichtend verbunden. Der Zwischen­ raum 84 auf der Seite des Vorlaufanschlusses 96 ist gegen den Vorlaufanschluß 96 abgedichtet. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Innenraum 98 des Kerns 94 mit dem dort gebildeten Zwischenraum 90 in Verbindung. Der Zwischenraum 84 steht mit einem Rücklaufanschluß 100 in Verbindung. Bei der speziellen Ausführung nach Fig. 3 ist der Rücklauf­ anschluß 100 ein um den Vorlaufanschluß 96 herum in der ersten Stirnfläche 78 gebildeter Auslaß. Dieser Auslaß kann von einer einzigen kreisrunden Öffnung gebildet werden, in welcher der Vorlaufanschluß 96 durch Stege gehalten ist. Es können aber auch mehrere getrennte Durchbrüche als Rücklaufanschluß 100 um den Vorlaufanschluß 96 herum in der Stirn­ fläche 96 vorgesehen sein. An der Stirnfläche 96 des Gehäuses 74 ist auf der Außenseite um den Rücklaufanschluß 100 herum eine Dichtung 102 vorgesehen. Diese dichtet den Rücklaufanschluß 100 in der Betriebsstellung nach außen hin ab.
Dieses Filtergerät ist als Vollstrom-Ölfilter direkt mit einem Motorblock 104 einer Verbrennungs­ kraftmaschine verbunden. Der zu filternde Flüssig­ keitsstrom (Ölstrom) fließt durch den Vorlaufan­ schluß und den Innenraum 98 des Kerns 94 in den Zwischenraum 90. Aus dem Zwischenraum 90 wird die Flüssigkeit in axialer Richtung durch die Rolle 72 gedrückt. Das ist durch die Pfeile angedeutet. Die gefilterte Flüssigkeit tritt an der unteren Stirn­ fläche 82 der Rolle 72 aus und fließt durch den Zwischenraum 84 zum Rücklaufanschluß 100.
Wenn die Filterpatrone 70 verbraucht ist, wird sie mit dem Gehäuse 74 abgenommen und durch eine neue Filterpatrone mit neuem Gehäuse ersetzt.
Der Rücklaufanschluß kann im Bedarfsfall auch von einem zweiten axialen oder radialen Anschlußstutzen gebildet werden statt von einem den Vorlaufanschluß umgebenden Auslaß.
Statt zur Filterung von Motorenöl kann ein Filter­ gerät der vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 1 oder Fig. 3 beschriebenen Art auch zur Filterung von Speiseöl, etwa in Friteusen, oder zur Filterung von Öl in Industriemaschinen verwendet werden. Bei der Filterung von Speiseöl muß sichergestellt sein, daß das Öl ausreichend erwärmt und damit flüssig ist, bevor ein Ölumlauf und eine Filterung eingeleitet werden kann.

Claims (11)

1. Filtergerät zum Filtern verunreinigter Flüssig­ keiten, enthaltend
  • a) eine Filterpatrone (18, 70), die von einer Rolle (20, 72) aus einem bandförmigen, saugfähigen Material gebildet ist,
  • b) ein zylindrisches Gehäuse (10, 76), in welchem die Filterpatrone (18, 70) angeord­ net ist, mit einem Vorlaufanschluß (42, 96) und einem Rücklaufanschluß (48, 100), und
  • c) Mittel (34, 40; 86, 92) zur Freihaltung eines Zwischenraumes (32, 36; 84, 90) zwischen wenigstens einer Stirnfläche (30, 38; 82, 88) der Filterpatrone (18, 70) und einer benachbarten Stirnfläche (14, 16; 78, 80) des Gehäuses (10, 76),
dadurch gekennzeichnet, daß
  • d) die Rolle (20, 72) aus saugfähigem Material mit ihrer äußeren Lage unmittelbar an der Innenwandung des Gehäuses (10, 76) anliegt,
  • e) eine Flüssigkeitsströmung von dem Vorlauf­ anschluß (42, 96) zum Rücklaufanschluß (48, 100) axial durch die Rolle (20, 72) zwangsgeführt ist und
  • f) der Vorlauf- und der Rücklaufanschluß (42, 48; 96, 100) zur leicht lösbaren Befesti­ gung an einem Flüssigkeitsvorlauf bzw. einem Flüssigkeitsrücklauf eingerichtet sind.
2. Filtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • a) durch die Freihaltungsmittel (34, 40) zwischen jeder Stirnfläche (30, 38) der Rolle (20) und der benachbarten Stirn­ fläche (14, 16) des Gehäuses (10) ein Zwischenraum (32, 36) freigehalten ist und
  • b) der Vorlaufanschluß (42) an einer Stirn­ fläche (14) des Gehäuses (10) und der Rücklaufanschluß (48) an der gegenüber­ liegenden Stirnfläche (16) des Gehäuses (10) angebracht sind.
3. Filtergerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rolle (20) auf einen ge­ schlossenen Kern (22) aufgewickelt ist.
4. Filtergerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Vorlauf- und Rücklaufanschluß (42, 48) mittels je einer Überwurfmutter (52) mit dem Flüssigkeitsvorlauf (46) bzw. dem Flüssigkeitsrücklauf (50) verbunden sind.
5. Filtergerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Vorlauf- und Rücklaufanschluß (42, 48) mittels je einer Schnellkupplung (44) mit dem Flüssigkeitsvorlauf (46) bzw. dem Flüssigkeitsrücklauf (50) verbunden sind.
6. Filtergerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Flüssigkeitsvorlauf und Flüssig­ keitsrücklauf je einen Schlauchabschnitt (46, 50) enthalten, der leicht lösbar mit dem Vorlaufanschluß (42) bzw. Rücklaufanschluß (48) verbindbar ist.
7. Filtergerät nach Anspruch 6 zur Filterung von Motorenöl, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) an dem konventionellen Hauptstrom-Ölfilter einer Verbrennungskraftmaschine ein Adapter (54) mit einer Abzweigung (56) angebracht ist,
  • b) der Schlauchabschnitt (46) des Flüssig­ keitsvorlaufs mit dieser Abzweigung (56) verbunden ist, so daß ein Teilstrom von Motorenöl auf das Filtergerät umleitbar ist, und
  • c) der Schlauchabschnitt (50) des Flüssig­ keitsrücklaufs mit der Ölwanne der Ver­ brennungskraftmaschine verbunden ist.
8. Filtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • a) die Rolle (72) auf einen hohlen Kern (94) aufgewickelt ist,
  • b) durch die Freihaltungsmittel (86, 92) zwischen jeder Stirnfläche (82, 88) der Rolle (72) und der benachbarten Stirn­ fläche (78, 80) des Gehäuses (74) ein Zwischenraum (84, 90) freigehalten ist,
  • c) der Innenraum (98) des Kerns (94) auf einer Seite mit dem Vorlaufanschluß (96) und auf der gegenüberliegenden Seite mit dem dort gebildeten Zwischenraum (90) in Verbindung steht und
  • d) der Zwischenraum (84) auf der Seite des Vorlaufanschlusses (96) gegen den Vorlauf­ anschluß (96) abgedichtet ist und mit dem Rücklaufanschluß (100) in Verbindung steht.
9. Filtergerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • a) der Vorlaufanschluß (96) von einem zentral an der einen Stirnfläche (78) des Gehäuses (74) angebrachten Anschlußstutzen gebildet ist,
  • b) der Rücklaufanschluß (100) ein um den Vor­ laufanschluß (96) herum in der besagten Stirnfläche (78) gebildeter Auslaß ist und
  • c) an der besagten Stirnfläche (78) des Ge­ häuses (74) auf der Außenseite um den Rücklaufanschluß (100) herum eine Dichtung (102) vorgesehen ist.
10. Filtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (10) in einer leicht lösbaren Halterung (Fig. 2) gehaltert ist.
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