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Gas-, Luft-und Flüssigkeitsfilter.
Die Erfindung betrifft ein Filter, insbesondere zum Reinigen von gasförmigen und flÜssigen Medien, beispielsweise zum Reinigen von Brennstoffen und Gasen für Verbrennungskraftmaschinen, sowie zum Reinigen von Ölen, die zum Schmieren von Maschinenteilen benutzt werden.
Bis daher wurden zu diesem Zweck Filter, die aus einzelnen übereinandergeschichteten Scheiben bestehen, benutzt, ferner wurden Siebe und Seiher dazu verwendet. Zum Reinigen von Luft und Gasen dagegen sind sowohl trockene Zentrifugalfilter sowie auch nasse Filter verwendet worden. Alle diese Filterarten wirken nicht befriedigend. Einige davon haben den Nachteil, dass die Filterquerschnitte nicht genügend fein abgestimmt werden können und infolgedessen noch ein verhältnismässig grosser Prozentsatz von Fremdkörpern durch das Filter hindurchgelangen kann. Andere haben wieder den Nachteil, dass sie sich sehr leicht verstopfen und häufig gereinigt werden müssen oder dass Teile der Filter frühzeitig ersetzt werden müssen.
Diese Feststellungen waren grundlegend für die Stellung der Aufgabe, aus der die vorliegende Erfindung hervorging. Diese besteht aus einem neuartigen Filter, das von den bekannten Arten grundsätzlich und zum Teil auch konstruktiv sich unterscheidet.
Das neue Filter besteht in der Hauptsache darin, dass ein als Schraube gewundener Draht verwendet wird, der ein ganz besonderes Profil hat. Das Profil ist beispielsweise ein Viereck, von dem die Kanten der Innenseite zu einer feinen Schneide hochgezogen sind. Diese Kanten legen sich gegeneinander und können sehr genau auf das Filtermass eingestellt werden. Das zu reinigende Medium fliesst gegen diese Kante. Hinter den Kanten ist der Querschnitt eingezogen, so dass zwischen den Windungen eine Erweiterung entsteht. Diese Erweiterung hat den Vorteil, dass das Filter viel weniger zum Verstopfen neigt als die bekannten Arten.
Wenn beispielsweise durch die Filterkante Fremdkörper hindurchgelangen, so werden sie infolge des erweiterten Spaltes hindurehgespült. Die Filterschraube nach der Erfindung hat also den Vorteil, dass sie erstens infolge ihres Profils sehr genau und fein eingestellt werden kann und dass sie zweitens nicht zum Verstopfen neigt.
Trotzdem ist aber nach der Erfindung ein Reiniger vorgesehen, der jedoch im Gegensatz zu den bekannten Formen aus einem einfachen federnden Kammblatt besteht. Nach der Erfindung ist zum Drehen der Bürste bzw. des Kammblattes keine besondere Einrichtung vorgesehen, sondern das Kammblatt ist auf eine Hülse gesetzt, die an ihrem Kopf ein einfaches Schaufelrädchen besitzt, gegen das das zufliessende zu reinigende Medium, z. B. 01, unter einem Winkel geleitet wird. Durch die Zuführung des Öls unter einem Winkel zu den Schaufeln ist es nicht notwendig, dass das Schaufelrad als Turbinenrad ausgebildet ist, sondern die Schaufeln können radial zur Achse der Hülse verlaufen.
Um möglichst wenig Drehwiderstand zu besitzen, ist die Hülse des Schaufelrades und der Bürste auf zwei Kugelgruppen gelegt, die unmittelbar auf die innere Spindel und auf der inneren Fläche der Hülse umlaufen.
Das Flüssigkeitsfilter, das nach der vorstehenden Beschreibung aus einem schraubenförmig gewundenen Draht besteht, kann auch aus geraden Stäbchen hergestellt werden, die ebenfalls einen rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt haben, der auf der einen Seite zu scharfen Kanten aufgezogen ist, so dass eine lineare Berührung beispielsweise zwischen den Kanten besteht. Derart ausgebildete Filterstäbehen können in genau gleicher Genauigkeit zueinander eingestellt werden wie die Schrauben-
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windungen. Zweckmässig werden die Filterstäbchen auf der einen Seite auf einem Stab aufgereiht und zusammen in das Filtergehäuse eingesetzt.
Zum Reinigen des Filters werden die Stäbe herausgenommen und fächerartig gespreizt, wodurch mit einer Bürste auf einfachem Wege die Fremdkörper entfernt werden können.
Ausserdem ist es möglich, den zu einer Feder aufgewundenen Draht so zu gestalten, dass in gestrecktem Zustand das Innenhöhenmass des Stabes kleiner ist als wie das äussere Höhenmass. Die Differenz wird so gewählt, dass das beim Aufwinden des Drahtes entstehende Strecken des äusseren Teiles des Drahtes dem Stauchen des inneren Teils nahezu entspricht. Dadurch kann man einerseits erreichen, dass die Schraubenflächen parallel zueinander zu liegen kommen, anderseits kann man die Masse so wählen, dass die Aussenkante immer um einen bestimmten Prozentsatz grösser bleibt als wie die innere Kantenhöhe, so dass man die lineare Feineinstellung für das Filter, die durch die Abstände der Aussenkante gebildet wird, erreicht. Man kann die Masse ferner so wählen, dass nach innen der Abstand der Flächen gleichmässig sich erweitert.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung durch zwölf Figuren dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Filterapparat, Fig. 2 einen Grundriss hiezu, Fig. 3 die Reinigungsbürste im Grundriss, Fig. 4 einen Teilschnitt des Filterdeckels, der den Zuführungskanal des Öls zu dem Schaufelrad wiedergibt, Fig. 5 einen Teilschnitt des Apparates (ohne Abstreifer dargestellt), Fig. 6 in vergrössertem Massstab den Querschnitt des Drahtes der Filtersehraube, Fig. 7 zwei übereinanderliegend angeordnete Windungen im Querschnitt, Fig. 8 den Ausschnitt einiger Windungen aus der Filterschraube in Ansicht mit den Abstandskerben für die einzelnen Windungen, Fig. 9 einen Längsschnitt durch ein Filter mit Stäbchen, die an Stelle des Schraubenfilters gewählt sind, Fig. 10 einen Querschnitt bzw.
Grundriss eines der Filterstäbchen, Fig. 11 die aufeinandergereihten Stäbchen, wie sie fächerförmig zum Reinigen, wenn sie aus dem Gehäuse herausgenommen sind, gespreizt werden können, und Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schraubenfilters mit gleichem Querschnitt durch den Draht, der die Trapezform in gestrecktem Zustand und die Querschnittsform in aufgewundenem Zustand wiedergibt.
Das Filtergehäuse ist mit a bezeichnet. Dasselbe wird durch den Deckel b abgeschlossen, in welchem die Spindel c eingeschraubt ist. Der Deckel ist mit einer konischen Ausdrehung il versehen. Gegen den Deckel legt sich die Filterschraube e, deren oberste Windung entsprechend dem Konus im Deckel abgedreht ist. Das untere Ende der Filterschraube e hat einen weiteren Konus, der sich gegen einen entsprechenden Gegenkonus der Schlammschale t legt. Die letztere ist ebenfalls auf die Spindel c aufgeschoben und durch die Mutter g gehalten. Auf der Spindel c sitzt ferner die Hülse h, die am oberen Ende mit Schaufeln i versehen ist. Die Schaufeln sind rund um die Hülse in radialer Richtung angeordnet. Auf der Spindel c ist die Hülse h durch Kugelgruppen k, I abgestützt.
Die Kugelgruppen stützen sich gegen konische Ausdrehungen der Hülse und werden durch Muttern m bzw. n gehalten. Im Deckel b des Filters befindet sich ein Rückschlagventil o, das in Wirkung tritt, wenn beispielsweise das Filter verstopft ist. Es ist noch hinzuzufügen, dass die Hülse h einen Abstreifer p trägt, der beispielsweise aus zwei gegenüber angeordneten Kammplatten besteht. Das zu reinigende Öl wird nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durch den Stutzen q zugeführt. Der Zuführungskanal)', der an die Öffnung q anschliesst, mündet unter einem Winkel auf das Schaufelrad i (Fig. 4). Das in das Innere der Filterschraube gelangende Öl tritt durch die Filterkanten s hindurch und gelangt gereinigt in den äusseren Raum des Filters.
Von da aus wird das gereinigte Öl durch den Kanal t und den Stutzen u zu der Verbrauchsstelle geführt. Der innerhalb der Filterschraube sich absetzende Schlamm wird in der Schlammschale t gesammelt und kann durch die Ablasskanäle v, w nach Entfernen der Schraube a ; abgelassen werden.
Die in Fig. 6 dargestellte Querschnittsform zeigt scharfe angezogene Kanten 1, 1. Diese Kanten, die ohne Unterbrechung an dem aufzuwindenden Stab vorhanden sind, legen sich gegeneinander und
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bestimmt durch die gleichmässig oder ungleichmässig auf den Umfang jeder Windung verteilten Erhöhungen 2,2. Das Mass dieser Erhöhungen wird durch Walzen erzeugt. Fig. 8 zeigt diese Kerbe in Ansicht.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, dass das zu reinigende Medium nicht von innen nach aussen durch das Filter geführt wird, sondern in umgekehrter Richtung. An der Wirkung des Filters wird dadurch nichts geändert.
Das in den Figuren gezeigte Filter kann in irgendeiner geeigneten Form verwendet werden. Es können beispielsweise an Stelle eines Schraubenfilters flache Filter hergestellt werden, indem Stäbe mit dem Querschnitt nach der Erfindung und den Kerben übereinandergelegt werden. In einer solchen Ausführung kann das Filter beispielsweise zum Reinigen der Vergaserluft od. dgl. benutzt werden.
Auf der Zeichnung ist ein solches Filter durch die Fig. 9-12 dargestellt.
Nach Fig. 9 sind die Filterstäbe 3,3 auf allen vier Seiten des Filterkastens angeordnet ; sie können in irgendeiner Weise befestigt werden, z. B. reiht man, wie Fig. 11 zeigt, die Stäbe auf Stangen auf, was den Vorteil hat, dass die ganze Gruppe einer Seite als Einheit entfernt werden kann. Auch wird durch eine derartige Anordnung das Reinigen erleichtert, indem man die Stäbe gemäss Fig. 12 fächerartig auseinanderlegt. Der Querschnitt der Stäbe nach Fig. 10 entspricht dem Querschnitt nach Fig. 6.
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Filter der beschriebenen Art können, wie bereits betont, zum Reinigen von flüssigen Brennstoffen verschiedener Art benutzt werden. Sie können ferner ausgebildet sein als Auspuffilter, indem sie in
Schraubenform oder in Kastenform in den Auspuff eingebaut werden. Im Auspuff selbst wirken die
Filter gleichzeitig als Dämpfer.
Ferner findet das Filter eine besonders vorteilhafte Verwendung zum Reinigen von Vergaserluft sowie für die Verbrennungsluft von Dieselmotoren, hauptsächlich im Landwirtschaftsbetrieb usw., ausser- dem bei Automobilen, stationären Maschinen und überall dort, wo die zur Verwendung gelangende Luft oder die Gase einer Reinigung bedürfen. Auch zur Reinigung des Schmieröls der Maschinen irgend- welcher Art ist das Filter geeignet, indem dasselbe beispielsweise in dem Schmierölkreislauf solcher
Maschinen eingebaut wird und das Öl bei seinem Umlauf immer wieder von den mitkommenden Fremd- körpern gereinigt wird.
Die Erfindung kann auch in der Weise ausgeführt werden, dass zwei oder mehrere Filtersehrauben beispielsweise konzentrisch zueinander angeordnet werden, wobei das zu reinigende Medium im Gegen- strom oder im Gleichstrom durchgeleitet werden kann.
Zweckmässig wird die Filterschraube aus gezogenem oder gewalztem Aluminiumdraht hergestellt.
Dadurch entsteht der Vorteil, dass beim Reinigen von leichtflüchtigen Brennstoffen, wie beispielsweise
Benzin u. dgl. ein Rosten der Filterschraube nicht eintreten kann. Dieser Nachteil entsteht hauptsächlich bei den bisher zur Verwendung gelangenden Filtern.
In Fig. 4 ist das Turbinenrad i des Abstreifers p, p durch das zuströmende Öl angetrieben. Es kann jedoch gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung auch an Stelle des strömenden Öls ein rein mechanischer Antrieb in irgendeiner Form vorgesehen sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Filter für Flüssigkeiten und Gase, insbesondere Brennstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass das
Filter aus in Schraubenform gewundenen oder geraden Stäben besteht, deren Querschnitt auf der einen
Seite zu einer scharfen Kante erweitert ist und der Abstand für die Filterfuge durch Erhöhungen (Kerben) zwischen den einzelnen Stäben gebildet wird.