DE927810C - Backwashable fine filter for liquids or gases - Google Patents
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Description
Rückspülbares Feinstfilter für Flüssigkeiten oder Gase Feinstfilter für Flüssigkeiten oder Gase sind in vielen Ausführunlgsarten bekannt. Die Filtereinsätze bestehen bei diesen meist aus Drahtgewebe, Filzsdeiben, Baumwollschlauch, Papier od. dgl. Die Reinigung des Filters erfolgt entweder durch Auswechseln des unbrauchbar gewordenen Einsatzes oder durch Waschen desselben. Hierbei muß der Einsatz ausgebaut werden, was eine Betriebsunterbrechung bedeutet. Zur Vermeidung dieses Übelstandes wurden bereits Filter vorgesohlagen, bei welchen durch Drehen des Filtereinsatzes, Ider aus aufeinandergelegten Scheiben besteht, ein Reinigen während des Betriebes selbsttätig erfolgen kann.Backwashable fine filter for liquids or gases Fine filter for liquids or gases are known in many designs. The filter cartridges usually consist of wire mesh, felt discs, cotton tubes, and paper or the like. The filter is cleaned either by replacing the unusable used or by washing the same. The use must be expanded here which means a business interruption. To avoid this inconvenience filters have already been installed in which, by turning the filter insert, I which consists of discs placed on top of one another, cleaning during operation can take place automatically.
Diese Filter sind aber nur mit Einschränkung als Feinstfilter verwendbar. Für viele Verwendungsr zwecke, insbesondere für die Filterung von Motorenöl und Brennstoff, ist es notwendig, Feinstfilter so von faden Rückständen zu reinigen, daß ein hochwertiges filtriertes Gut erhalten wird.However, these filters can only be used as fine filters with restrictions. For many purposes, especially for filtering engine oil and Fuel, it is necessary to remove threadbare residues from the finest filters, that a high quality filtered material is obtained.
Es sind auch schon Filter für Flüssigkeiten mit drehbarem Filtereinsatz oder Gehäuse bekannt, bei welchen die Reinigung des Filters durch Rückströmen von bereits gereinigtem Medium durch das Filter, beispielsweise über eine Rückspüldäse, erfolgt. Aber auch bei diesen Filtereinrichtungen stellte sich das Bedürfnis ein, die Rüclçspülung möglichst vom Grad der jeweiligen Verschmutzung des Filters abhängig zu machen und hierfür eine selbsttätige Regelung vorzusehen. Um dies zu erreichen, ist weiterhin ein Verfahren nebst Vorrichtung zum Rückspülen von Filtern bekannt, bei dem die Stärke des Rückspülstromes durch ein unter dem Einfluß der ausfließenden Spülflüssigkeit stehendes Regelorgan selbsttätig geregelt wird. Der Regelvorgang beruht dabei auf einem selbsttätigen Messen der Rückströmmenge, wobei dieselbe entweder konstant gehalten wird oder zwischen zwei Grenzwerten schwankt, was den Nachteil hat, ,daß ein genaues Anpassen an den jeweiligen Verschmutzungsgrad nicht möglich ist. Außerdem hat diese Vorrichtung Iden Nachteil, ,daß eine Reinigung des Filters durch Rückspülen nur bei Stillstand des Filters erfolgt. There are also filters for liquids with a rotatable filter insert or housing known, in which the cleaning of the filter by backflow of already cleaned medium through the filter, for example via a backwash nozzle, he follows. But also with these filter devices the need arose the backflushing depends as much as possible on the degree of soiling of the filter and to provide an automatic regulation for this. To achieve this, a method and device for backwashing filters is also known, in which the strength of the backwash flow through one under the influence of the outflowing Rinsing liquid standing control element is regulated automatically. Of the Control process is based on an automatic measurement of the return flow, with the same either is kept constant or fluctuates between two limit values, which is the disadvantage has that an exact adaptation to the respective degree of pollution is not possible is. In addition, this device has the disadvantage that a cleaning of the filter by backwashing only takes place when the filter is at a standstill.
Bei einer anderen bekanntgewordenen Filtereinrichtung mit selbsttätiger Regelung des Rückflusses von gefilterter Flüssigkeit erfolgt die Regelung der Rückströmmenge von einem Organ aus, welches in Abhängigkeit vom Druck des ungereinigten Mediums arbeitet, jedoch wird dabei die Rückströmmenge nicht erhöht; vielmehr entweicht ein Teil des ungereinigten Mediums unter Umgehung des Filters in den Strom des gereinigten Mediums, wodurch die Güte der Filterung in Frage gestellt wird und die Intensität der Reinigung abfällt. In another known filter device with an automatic The return flow of filtered liquid is regulated, the return flow rate is regulated from an organ, which depends on the pressure of the uncleaned medium works, but the return flow rate is not increased; rather escapes part of the unpurified medium bypassing the filter into the stream of the purified Medium, which calls into question the quality of the filtering and the intensity the cleaning falls off.
Außerdem hat auch diese Vorrichtung den Nachteil, daß die Rückströmung nicht kontinuiuerlich stattfindet, sondern nur bei Stillstand des Filters in Tätigkeit tritt.In addition, this device also has the disadvantage that the backflow does not take place continuously, but only when the filter is at a standstill in action occurs.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Feinstfilter für Flüssigkeiten oder Gase mit drehbarem Filtereinsatz oder Gehäuse zu schaffen, das sich selbsttätig und ohne Unterbrechung des Filtervorganges so reinigt, daß das filtrierte Medium den höchsten Ansprüchen gerecht wird. Di,e Erfindung geht dabei von der Voraussetzung aus, daß die Reinigung des Filtereinsatzes in an sich bekannter Weise durch Rückströmen von bereits gereinigtem Medium durch den Filtereinsatz erfolgt, wobei die Rückströmmenge regelbar ist. In contrast, it is the object of the invention to provide a very fine filter for liquids or to create gases with a rotatable filter element or housing that operates automatically and cleans without interrupting the filtering process in such a way that the filtered medium meets the highest demands. The invention is based on the premise from that the cleaning of the filter insert in a known manner by backflow of already cleaned medium is carried out through the filter insert, with the return flow rate is adjustable.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht nun darin, daß bei einem derartigen Filter die Regelung der durch einen bekannten düsenförmigen Schlitz geleiteten Rückströmmenge in Abhängigkeit vom Druck des ungereinigten Mediums selbsttätig derart erfolgt, daß ein dem Filtereinsatz nachgeschaltetes, federbelastetes Ventil vorgesehen ist, dessen Spindel einen Kolben besitzt, auf den der Druck des ungereinigten Mediums einwirkt. The essential feature of the invention is that at such a filter regulating the through a known nozzle-shaped slot directed backflow depending on the pressure of the uncleaned medium takes place in such a way that a spring-loaded valve connected downstream of the filter insert is provided, the spindle has a piston on which the pressure of the uncleaned Medium acts.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Relativbewegung zwischen Filtereinsatz und Düse durch eine von dem Medium angetriebene Vorrichtung, wie beispielsweise einen Flügel od. dgl., bewirkt wird. Another feature of the invention is that the relative movement between the filter insert and the nozzle by a device driven by the medium, such as a wing or the like. Is effected.
Die Erfindung läßt sich weiterhin dahingehend abwandeln, daß bei Flüssigkeitsfiltern das Filter so angeordnet ist, daß die Düse oben liegt und mit der Flüssigkeit ein Teil gasförmiges Medium mitgefördert wird, das infolge des Auftriebes durch die Düse zurückströmt und die Reinigung des Filtereinsatzes bewirkt, oder daß bei Gasfiltern das Filter so angeordnet ist, daß die Düse unten liegt und mit dem Gas ein Teil Flüssigkeit mitgefördert wird, die infolge ihrer Schwere durch die Düse zurückströmt und die Reinigung des Filtereinsatzes bewirkt. The invention can also be modified in that at Liquid filters the filter is arranged so that the nozzle is on top and with Part of the gaseous medium is conveyed with the liquid due to the buoyancy flows back through the nozzle and cleans the filter element, or that with gas filters the filter is arranged so that the nozzle is at the bottom and with Part of the liquid is carried along with the gas, which due to its gravity is carried through the nozzle flows back and cleans the filter element.
Die erfindungsgemäße Anordnung hat gegenüber den bekannten Einrichtungen den Vorteil, daß die Regelung der Rückströmmenge in Abhängigkeit vom Druck des ungereinigten Mediums selbsttätig jeweils derart erfolgt, daß sich bei ansteigendem Druck des Mediums die Rückströmmenge so lange vergrößert, bis der Druck auf seinen ursprünglichen Wert zurückgegangen ist. Hierdurch wird eine sehr wirksame Reinigung des Filters erreicht. The arrangement according to the invention has compared to the known devices the advantage that the control of the return flow rate depending on the pressure of the unpurified Medium takes place automatically in such a way that with increasing pressure of the Medium increases the return flow rate until the pressure is down to its original level Value has decreased. This makes cleaning the filter very effective achieved.
Das Regelorgan des Filters kann die Aufgabe der Druckregelung des Mediums, wie es beispielsweise bei Motoren notwendig ist, mit übernehmen, so daß das hierfür vorgesehene Regelgerät in Wegfall kommt. Die Arbeitsweise des Filters entspricht den höchsten Anforderungen, so daß zum Beispiel Motorenöl von Kohle und Harz vollständig befreit wird, was eine wesentlich längere Verwendungsmöglichkeit des Öles ergibt. Auch durch dieses Filter flitrierter Brennstoff zeigt sehr gute Eigenschaften.The regulating element of the filter can perform the task of regulating the pressure of the Medium, as is necessary, for example, with engines, so that the control device provided for this is no longer necessary. How the filter works meets the highest requirements, so that, for example, engine oil from coal and Resin is completely freed, which means that it can be used for a much longer period of time of the oil results. Even fuel filtered through this filter shows very good results Properties.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch ein Filter für Motorenöl und Fig. 2 einen Schnitt nach der LiniieII-II in Fig. 1. An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown. It shows Fig. 1 a vertical longitudinal section through a filter for Engine oil and FIG. 2 a section along the line II-II in FIG. 1.
Das Feinstfilter nach der Erfindung besteht nach den Figuren aus dem Gehäuse 1, den beiden Deckeln 2, 3, dem Käfig 4, in den auf dem ganzen Umfange schmale Spalte 5 eingearbeitet sind, dem Filtereinsatz 6 aus feinstem Gewebe, Baumwolle, Watte od. dgl. und Idem Regelorgan 7. Der Filtereinsatz sitzt innerhalb des oben mit einer Platte 8 abgeschlossenen Käfigs und wird in diesem durch den Abflußstutzen 9 gehalten, der mittels Mutter 10 am Filterkäfig 4 befestigt ist. Der Abflußstutzen 9 reicht in den unteren Sammelraum 11 des Filters, aus dem das gefilterte Medium durch die Leitung I2 abfließt. Das abströmende 01 dient gleichzeitig dazu, den Filtereinsatz 6 bzw. diesen mit dem Käfig 4 und dem Abflußstutzen 9 zu drehen, um hierfür eine besondere Antriebsvorrichtung zu sparen. Zu diesem Zweck ist in die Leitung 12 ein Flügel 13 od. dgl. eingebaut, der an einer Schneckenwelle 14 sitzt, die in eine in den Umfang des Abflußstutzens 9 eingeschnittene Schnecke 15 eingreift. The ultra-fine filter according to the invention consists according to the figures the housing 1, the two covers 2, 3, the cage 4, in the entire perimeter narrow column 5 are incorporated, the filter element 6 made of the finest fabric, cotton, Cotton wool or the like and Idem control element 7. The filter insert sits inside the above with a plate 8 closed cage and is in this through the drainage port 9, which is fastened to the filter cage 4 by means of a nut 10. The drainage nozzle 9 extends into the lower collecting space 11 of the filter, from which the filtered medium flows off through line I2. The outflowing 01 also serves to control the filter insert 6 or to rotate this with the cage 4 and the drainage nozzle 9 to this one save special drive device. For this purpose, the line 12 is a Wing 13 or the like. Installed, which sits on a worm shaft 14, which is in a In the circumference of the drainage connection 9 incised worm 15 engages.
Das gegenüberliegende Ende der Leitung 12 ist durch eine in eine Mutter 16 gefaßte Glasplatte 17 verschlossen, durch die die Drehbewegung der Schneckenwelle 14 beobachtet werden kann.The opposite end of the line 12 is through a nut 16 mounted glass plate 17 closed, through which the rotary movement of the worm shaft 14 can be observed.
Neben dem Filtereinsatz 6 ist gleichachsig zu diesem in einem besonderen in das Gehäuse 1 eingesetzten Ventilgehäuse 18 das Regelorgan 7 angeordnet, das aus einem durch eine Feder 19 belasteten Ventil 20 besteht, dessen Spindel am freilen Ende mit einem Kolben 2I versehen ist. Letzterer hat denselben Durchmesser wie die Ventilöffnung 22 und wir,d durch den Druck des durch die Bohrung 23 am Deckel 2 zufließenden Mediums belastet, wofür ein Abzweig 24 bis zum Kolben 21 geführt ist. Infolge dieser Ausbildung heben sich die Drücke am Regelorgan 7 innerhalb des Raumes 27 auf. Die Feder 19 ist in ihrer Verspannung durch Unterlegscheiben 25 regelbar, so daß hierdurch die Menge des durch ,das Ventil 20 und die Öffnung 26 fließenden Reinigungsstromes in Abhängigkeit vom Druck vor dem Filtereinsatz 6 regelbar i.st. Das Regelorgan 7 kann gleichzeitig die Aufgabe der Druckregelung des Öles mit übernehmen, für die bei Motoren ein besonderes Regelgerät, meist ein Überströmventil, notwendig ist, so daß dieses dadurch gespart wird. Als Verbindung zwischen dem Filtereinsatz 6 und dem Raum 27 des Regelorgans 7 dient ein düsenförmiger Schlitz 28 im Gehäuse 18. Die in der Nähe dieses Schlitzes 28 liegenden Spalte 5 werden durch eine Nase 29 abgedeckt, die am Deckel 2 vorgesehen ist und verhindert, daß das durch di,e Bohrung 23 zufließende Medium unmittelbar durch die Spalte 5 und den düs-enförmigen Schlitz 28 abfließen kann. In addition to the filter insert 6 is coaxial to this in a special one In the housing 1 inserted valve housing 18, the control member 7 is arranged, the consists of a valve 20 loaded by a spring 19, the spindle of which is free The end is provided with a piston 2I. The latter has the same diameter as that Valve opening 22 and we, d by the pressure of the hole 23 on the cover 2 charged medium, for which a branch 24 is led to the piston 21. As a result of this training, the pressures on the control element 7 rise within the room 27 on. The tension of the spring 19 can be regulated by washers 25, so that thereby the amount of through, the valve 20 and the opening 26 flowing cleaning current depending on the pressure in front of the filter insert 6 adjustable i.st. The regulating element 7 can simultaneously perform the task of regulating the pressure of the oil, for which there is a special control device for engines, usually a Overflow valve, is necessary, so that this is saved. As a connection between the filter insert 6 and the space 27 of the control element 7 is a nozzle-shaped one Slot 28 in the housing 18. The gap 5 located in the vicinity of this slot 28 are covered by a nose 29, which is provided on the cover 2 and prevents that the medium flowing in through the bore 23 passes directly through the column 5 and the nozzle-shaped slot 28 can flow away.
Die Wirkungsweise des Filters ist folgende: Das ungereinfgte Motorenöl tritt durch die Bohrung 23 in das Filtergehäuse ein, strömt durch den Käfig 4 bzw. dessen Spalte 5 und den Filtereinsatz 6 in den Innenraum desselben und von dort durch den Abflußstutzen g .in die Leitung I2, wobei es gleichzeitig den Flügel I3 antreibt und damit den Filter einsatz 6 mit dem Käfig 4 und den Abflußstutzen g dreht. Auf dem Wege durch den Filtereinsatz wird es in bekannter Weise gereinigt, wobei die Sch.mutzteile an diesem zurückbleiben und in geeigneter Weise wieder entfernt werden müssen. Dies geschieht dadurch, daß ein Teil des gereinigten Öles in bekannter Weise durch den Filtereinsatz 6 zurückströmt. Dieses Zurückströmen erfolgt durch die Spalte 5, die sich in der Nähe des düs-enförmigen Schlitzes 28 befinden, durch den Schlitz 28 sowie durch die Öffnung 22, die durch den Ventilteller 20 infolge des auf den Kolben 21 lastenden Ö1-druckes freigegeben wird. Dieser Rückströmung wirken lediglich der äußere Atmospbärendruck und die Spannung der Feder 19 entgegen, so daß bei stärker verschmutztem Filtereinsatz 6 durch den dadurch höher ansteigenden Öldruck der Ventilteller 20 weiter angehoben und damit die Rückströmmenge und die Wirkung der Reinigung größer wird. The way the filter works is as follows: The engine oil that has not been added enters the filter housing through the bore 23, flows through the cage 4 or its column 5 and the filter element 6 in the interior of the same and from there through the drain connection g .in the line I2, at the same time the wing I3 drives and thus the filter insert 6 with the cage 4 and the drain port g turns. On the way through the filter insert it is cleaned in the known way, The protective parts remain on this and are removed again in a suitable manner Need to become. This happens because part of the purified oil is known Way through the filter element 6 flows back. This backflow occurs through the column 5, which are located in the vicinity of the nozzle-shaped slot 28 through the slot 28 and through the opening 22 through the valve disk 20 as a result of the oil pressure on the piston 21 is released. This backflow only the external atmospheric pressure and the tension of the spring 19 counteract, so that when the filter element 6 is more dirty, it rises higher Oil pressure of the valve plate 20 increased further and thus the return flow rate and the Effect of cleaning becomes greater.
Die Reinigungswirkung des Filtereinsatzes 6 kann in bekannter Weise dadurch gesteigert werden, indem man -die rückströmende Öl menge erhöht oder bei gegebener Rückströmmenge eine große Anzahl Spalte 5 an einem kleinen düsenförmigen Schlitz 28 vorbeiführt. Spalte 5 und Schlitz 28 müssen jedoch nach den zu erwartenden Schmutzpartikelchen bemessen werden. Auf das Regelorgan 7 kann auch verzichtet werden, wenn man den düsenförmigen Schlitz 28 als solches ausbildet, was dann vorteilhaft ist, wenn grobkörnige Stoffe zu filtern sind oder wenn am Filter nur ein kleiner Überdruck gegenüber der Atmosphäre besteht. Es muß jedoch bei allen Ausführungen darauf geachtet werden, daß die Spalte 5 und der düsenförmige Schlitz 28 so bemessen sind, daß die Rückströmgeschwindigkeit des Mediums größer ist als ein Vielfaches der Geschwindigkeit, mit der das ungereinigte Medium zu-r Filterung durch den Filtereinsatz strömt, um eine einwandfreie Reinigung zu gewährleisten. The cleaning effect of the filter insert 6 can be carried out in a known manner can be increased by increasing or increasing the amount of oil flowing back given return flow a large number of columns 5 on a small nozzle-shaped Slot 28 passes by. Column 5 and slot 28 must, however, according to the expected Dirt particles are measured. The control element 7 can also be dispensed with, if the nozzle-shaped slot 28 is formed as such, which is then advantageous is when coarse-grained substances are to be filtered or when only a small one is on the filter There is overpressure in relation to the atmosphere. However, it must be the case with all versions care must be taken that the column 5 and the nozzle-shaped slot 28 are dimensioned so are that the return flow velocity of the medium is greater than a multiple the speed at which the uncleaned medium is filtered through the filter element flows to ensure proper cleaning.
Bei zu filternden Flüssigkeiten, die Luft enthalten, z. B. Motorenöl und Treibstoff, kann man dadurch gleichzeitig entlüften, -daß man das dargestellte Filter so anordnet, daß der düsenförmige Schlitz 28 oben waagerecht zu liegen kommt. Beim Filtervorgang entweicht dann die durch den Auftrieb hochsteigende Luft durch den Schlitz 28 und reißt den Schmutz zusammen mit der rückströmenden Ölmenige aus- dem Filtereinsatz 6 mit fort. Bei Spezialfiltern kann man diese Tatsache dahingehend auswerten, daß man bei Flüssigkeitsfiltern ständig einen kleinen Betrag gasförmigen Mediums mitfördert, so daß nur dieses als Rückströmmedium wirksam wird. Hierbei wird zweckmäßig der Raum 27 groß gemacht, um ihn von Zeit zu Zeit vom Schmutz reinigen zu können. Bei Filtern für ein gasförmiges Medium kann in entsprechender Weise ein Teil Flüssigkeit mitgefördert werden, das als Rückströmmedium dient. Das Filter ist in diesem Falle in umgekehrter Weise, d. h. mit unten waagerecht liegendem düsenförmigem Schlitz 28 anzuordnen. For liquids to be filtered that contain air, e.g. B. Motor oil and fuel, you can ventilate at the same time -that you have what is shown The filter is arranged so that the nozzle-shaped slot 28 comes to lie horizontally at the top. During the filtering process, the air that rises from the buoyancy escapes the slot 28 and pulls out the dirt together with the oil flowing back the filter element 6 with continued. With special filters you can see this fact evaluate that liquid filters constantly produce a small amount of gaseous Medium promoted so that only this is effective as a return medium. Here the space 27 is expediently made large in order to clean it from dirt from time to time to be able to. In the case of filters for a gaseous medium, a Part of the liquid are also conveyed, which serves as a return medium. The filter is in this case in the opposite way, i.e. H. with a nozzle-shaped one lying horizontally at the bottom To arrange slot 28.
Das Filter kann auch so ausgeführt werden, daß der Zufluß des zu reinigenden Mediums in den Innenraum des Filtereinsatzes 6 erfolgt, wobei dann auch der düsenförmige Schlitz 28 und das Regelorgan 7 innen angeordnet sein müssen. Bei Medien, die ganz geringe Drücke aufweisen, kann die Reinigungswirkung des Filtereinsatzes dadurch verstärkt werden, daß man auf den Raum 27 ein kleines Vakuum wirken läßt. Für besondere Zwecke kann es vorteilhaft sein, mehrere Filter hintereinanderzuschalten, wobei dann die Rückströmung des vorhergehenden Filters die Zuströmung des folgenden ist. The filter can also be designed so that the inflow of to cleaning medium takes place in the interior of the filter insert 6, then also the nozzle-shaped slot 28 and the control element 7 must be arranged inside. at Media with very low pressures can reduce the cleaning effect of the filter element be strengthened by allowing a small vacuum to act on space 27. For special purposes it can be advantageous to connect several filters one after the other, in which case the return flow of the previous filter is the inflow of the following is.
Anstatt die Relativbewegung zwischen Filtereinslatz 6 bzw. Käfig 4 und dem düsenförmigen Schlitz 28 dadurch zu bewirken, daß erstere gedreht werden, können diese auch stillstehen und das Gehäuse 18 mit dem düsenförmigen Schlitz an den Spalten 5 vorbeibewegt werden. Instead of the relative movement between the filter insert 6 and the cage 4 and the nozzle-shaped slot 28 by rotating the former, these can also stand still and the housing 18 with the nozzle-shaped slot the columns 5 are moved past.
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