DE69116386T2

DE69116386T2 - Filter zur reinigung von öl

Info

Publication number: DE69116386T2
Application number: DE69116386T
Authority: DE
Inventors: Aegir Bjoernsson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-15
Filing date: 1991-04-15
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2011-04-16
Also published as: US5484523A; EP0594614B1; JPH06506388A; EP0594614A1; DK0594614T3; DE69116386D1; JP3161727B2; WO1992018219A1; ES2084166T3; ATE132765T1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung für einen Filter zur Reinigung von Öl, beispielsweise von Verbrennungs-, Schmier-, Hydraulik- oder Wandleröl von flüssigen oder partikelförmigen Verunreinigungen, die in Suspension vorliegen, wobei der Filter aus einem Filterpapier, das in einer Rolle um einen steifen hohlen Kern aus einem flüssigkeitsundurchlässigen Material und aus einem Gehäuse aus flüssigkeitsundurchlässigem Material gebildet ist, das die Filtereinheit umgibt und dazu vorgesehen ist, die Flüssigkeitsströmung im wesentlichen axial durch die Filterrolle von einer Hochdruckseite zu einer Niederdruckseite zu leiten.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Die GB 796 475 beschreibt einen Ölfilter, der für eine lange Zeit den Marktstandard in der Kategorie Schmierölfilter bildete. Die Entwicklung von Verbrennungsmotoren ist zumindest für private Kraftfahrzeuge und Lastwagen in eine Richtung auf Motore mit höherer Leistung und höherer Betriebstemperaturen verlaufen. Die Anforderungen an die Qualität des Schmieröls und das System zur Reinigung desselben sind ebenfalls entsprechend angestiegen. In vielen Fällen wird das Problem mit der Hilfe häufigerer Öl- und Filterwechsel gelöst. Das Hochqualitätsöl enthält viele chemische Zusätze, die dazu führen, daß seine Herstellung teuer ist, wobei gleichzeitig eine Umweltbelastung verursacht wird. Benütztes Schmieröl wird häufig durch Verbrennen in Anlagen entsorgt, die eine schlechte oder gar keine Reinigung aufweisen. Der normale Anlaß, der einen Wechsel des Schmieröls erforderlich macht, besteht darin, daß das Öl mit feinen Partikeln gesättigt ist, die durch das Filtersystem des Motors nicht gesammelt werden können.
Die vermehrte Verwendung von Hydrauliköl für unterschiedliche Systeme und Anordnungen bringt außerdem eine beträchtliche Belastung der Umwelt mit sich, beispielsweise dann, wenn Kolbendichtungen durch Partikel im Öl beschädigt werden, was zur Leckbildung führt.
Ein weiteres Gebiet der Verwendung für Öl betrifft Isolierfluid in Transformatoren. Aufgrund des Auftretens von Partikeln und Feuchtigkeit im Öl kann im Fluid eine Funkenbildung stattfinden. Das isolierende Fluid muß deshalb in regelmäßigen Abständen getauscht oder gefiltert werden.
Die SE 450 650 beschreibt eine Anordnung zum Filtern von Verbrennungsöl für Dieselmotore. Die Anordnung bewirkt eine effektive Abtrennung von Partikeln und Wassertropfen vom Verbrennungsöl; aufgrund des hohen Strömungswiderstands hat diese Anordnung jedoch ein begrenztes Anwendungsgebiet.
Aktuelle Filteranordnungen weisen nicht die Flexibilität auf, die erforderlich ist, um bei unterschiedlichen Öltemperaturen, Viskositäten und Reinheitsgraden wirksam zu sein.

TECHNISCHES PROBLEM

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Filteranordnung zu schaffen, die an unterschiedliche Verwendungsbedingungen besser anpaßbar ist, als bekannte Filteranordnungen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine hocheffektive Filteranordnung für ein breites Anwendungsspektrum zu schaffen.

LÖSUNG

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Kern mit einem Innenstopfen nahe der Niederdruckseite der Filterrolle versehen ist, daß der Kern eine Anzahl von radialen Durchlässen in verschiedenen axialen Abständen zwischen dem Kerninnern und der Filterrolle aufweist, und daß der Kern an der Hochdruckseite an einer Hülse angebracht ist, die mit wenigstens einem zu öffnenden Durchlaß versehen ist, mit dessen Hilfe das Innere des Kerns in Strömungsverbindung mit der Hochdruckseite der Filterrolle bringbar ist.
Die sich anschließenden abhängigen Ansprüche beschreiben unterschiedliche vorteilhafte Varianten der Anordnung.

BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr im einzelnen in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert; es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Vertikalschnitt einer Filteranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 2 eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Filteranordnung.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN

Beide Figuren zeigen eine Filteranordnung mit einem zentralen Filtereinsatz 10, der einen Kern 11 aus ölbeständigem Material darstellt, um welchen Zellulosepapier in eine Rolle 12 straff gewickelt ist. Diese Rolle wird in einen Filterhaltebecher 13 gedrückt, der dicht an der Rollenhüllenoberfläche sitzt, jedoch einen freien Raum an einem Ende der Rolle beläßt, das in der Figur das untere Ende darstellt. Das andere Ende der Rolle ist vollständig offen.
Der Filtereinsatz 10 wird in dem Filtergehäuse 14 angebracht. Das Gehäuse 14 umfaßt einen Deckel 15, der mittels Schrauben 16 in einem zylindrischen Teil schraubverspannbar ist. Der Kern 11 des Filtereinsatzes 10 wird auf eine zentral angeordnete Hülse 18 geschraubt, die mit einem Außengewinde 17 versehen ist und von der Innenseite des Deckels 15 vorsteht. Das gegenüberliegende Ende des Einsatzes 10 wird mittels eines Endstopfens 19, einer Druckfeder 20 und zusätzlich einer zentralen Öffnung in dem Filterhaltebecher 13 gegen einen Rohrsockel 21 getragen, der zum Inneren des Behälters gerichtet ist. Dieser Rohrsockel 21, der mit dem Filterhaltebecher 13 dicht verbunden ist, bildet einen Auslaß aus dem Filtergehäuse 14.
Das Gehäuse 14 ist mit zwei Einlaßrohren 22 versehen, die auf die Außenseite des Filterhaltebechers 13 münden. Hierdurch wird durch das Filtergehäuse ein Strömungspfad gebildet, der sich in den Figuren aufwärts erstreckt, zwischen dem Innern des Gehäuses und der Außenseite des Filterhaltebechers zum Filtergehäusedeckel. Hier wird die Strömung in Abwärtsrichtung umgekehrt und verläuft durch die Rolle 12. Am Boden des Filterhaltebechers 13 ändert sich die Strömungsrichtung radial einwärts und tritt aus dem Filtergehäuse über den zentralen Rohrsockel 21 aus.
Der vorstehend erläuterte Strömungspfad bildet einen Primärströmungspfad durch den Filter, der in der Lage ist, sämtliche Typen grobkörniger und feinkörniger Partikel aus dem Schmieröl zu entfernen. Darüber hinaus ist dieser Filter in der Lage, mögliche Wassertröpfchen im Öl zu absorbieren. Der Primärströmungspfad durch die Filterralle 12 stellt einen angemessen großen Strömungswiderstand dar.
Die Hülse 18 ist mit internen Durchlässen 23 versehen, die mittels eines Einstellelements 25 geöffnet werden können, das über ein elektrisches Kabel 24 betätigbar ist. Das Einstellelement kann so ausgelegt sein, daß es die Durchlässe im Innern des Kerns 11 offenhält, bis das Öl eine bestimmte Temperatur erreicht, oder alternativ, die Durchlässe 23 in dem Fall zu öffnen, wenn der Fluiddruck auf der Druckseite des Filters einen bestimmten Wert erreicht. Auf diese Weise wird ein Sekundärströmungspfad durch das Kerninnere und eine Anzahl von Löchern 26 gebildet, die radial durch die Kernwandung gebohrt sind.
Fig. 1 zeigt eine Variante der Erfindung, bei der sämtliche Löcher 26 auf die Rolle 12 münden. Diese Variante kann vorteilhafterweise zur Filterung von Schmieröl verwendet werden, wobei der Sekundärströmungspfad mit einem angemessen niedrigen Widerstand für den Kaltstart offen ist, da das Öl kalt und die Viskosität deshalb hoch ist. Infolge davon strömt das Öl leichter und schneller durch den Filter mit einem reduzierten Reinigungsgrad, bis die Temperatur ansteigt und die Viskosität fällt, wodurch die Durchlässe 23 geschlossen werden, um den vollen Reinigungsgrad zu erreichen. Diese Variante ist sogar zum Reinigen von Hydraulik- oder Transformatoröl anwendbar, in welchem Fall sowohl die Primär- wie die Sekundärströmungspfade in einer ersten Grobreinigungsstufe verwendet werden. In der zweiten Stufe wird daraufhin die maximale Reinigungskapazität des Filters lediglich über den Primärströmungspfad eingesetzt.
Fig. 2 zeigt eine zweite Variante der Erfindung, bei der der Kern axial mittels vier Ventilstopfen 27 unterteilt ist. Jeder dieser Ventilstopfen 27 ist mit einem Überströmventil 28 versehen, das dazu ausgelegt ist, bei einem bestimmten Fluiddruck zu öffnen. Auf diese Weise kann dadurch eine stufenweise Vergrößerung oder Verkleinerung der Anzahl offener Durchlässe im Kern 11 erzeugt werden. Dies erlaubt eine außergewöhnlich gute Ausnutzung der Reinigungskapazität der Filterrolle, was sich beispielsweise dadurch zeigt, daß Schmutzpartikel relativ gleichmäßig in der axialen Richtung der Rolle verteilt sind.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend erläuterte Ausführungsform beschränkt; vielmehr sind im Umfang der folgenden Ansprüche viele Abwandlungen möglich.

Claims

1. Filterapparat zur Reinigung von Öl, beispielsweise von Verbrennungs-, Schmier-, Hydraulik- oder Wandleröl, von flüssigen oder partikelförmigen Verunreinigungen, die in Suspension vorliegen, wobei der Filter (10) aus einem Filterpapier, das in einer Rolle (12) um einen steifen hohlen Kern (11) aus einem flüssigkeitsundurchlässigen Material und aus einem Gehäuse (13) aus flüssigkeitsundurchlässigem Material gebildet ist, das die Rolle (13) umgibt, wobei das Gehäuse (13) für die Führung der Flüssigkeitsströmung in einer im wesentlichen axialen Richtung durch die Filterrolle (12) von einer Hochdruck- zu einer Niederdruckseite vorgesehen ist, wobei der Einlaß von Öl an der Hochdruckseite und der Auslaß des gereinigten Öls an der Niederdruckseite liegt, nachdem das Öl den Filter passiert hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (11) mit einem Innenstopfen (19) nahe der Niederdruckseite der Filterrolle versehen ist, daß der Kern eine Zahl von radialen Durchlässen (26) in verschiedenen axialen Abständen zwischen dem Kerninneren und der Filterrolle (2) aufweist, und daß der Kern (11) an der Hochdruckseite an einer Hülse (18) angebracht ist, die mit wenigstens einem zu öffnenden Durchlaß (23) versehen ist, mit dessen Hilfe das Innere des Kerns in Strömungsverbindung mit der Hochdruckseite bringbar ist.

2. Filterapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Öffnung des zu öffnenden Kanals (23) ein Ventil (25) vorgesehen ist.

3. Filterapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (25) in eine und aus einer geschlossenen Stellung des Kanals (23), in der das gesamte Öl axial durch die Filterrolle tritt, in eine offene Stellung des Kanals (23) einstellbar ist, in der das Öl auch radial in die Filterrolle hinein über die Kanäle (26) zu strömen vermag.

4 Filterapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Kerns (11) in axialer Richtung mit Hilfe von Ventilen (27, 28) geteilt ist, welche zwischen den Kanälen (23) angeordnet sind.

5. Filterapparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (28) als Entlastungsventile, deren Öffnen bei einem vorbestimmten Überdruck vorgesehen ist, in der Weise gebildet sind, daß das Innere des Kerns sukzessiv in axialer Richtung mit zunehmendem Überdruck geöffnet werden kann, um mehr und mehr radial gerichtete Kanäle (26) zu der Filterrolle (12) zu öffnen.