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Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit einem Filter, der der Abreinigung eines Fluidstromes von Partikelverschmutzung in einer vorgebbaren Durchströmungsrichtung dient, mit einem Fluideinlass für die Zufuhr eines Unfiltratstroms, einem Fluidauslass für die Abfuhr eines Filtratstromes und einer Ablassöffnung für den Austrag eines Rückspülfluids, das bei der Rückspülung des Filters mittels einer Rückspüleinrichtung entgegen der vorgebbaren Durchströmungsrichtung entsteht, wobei mit Zunahme der aus dem Fluidstrom durch den Filter abgereinigten Partikelverschmutzung der Differenzdruck zwischen Fluidzu- und -abfuhr zunimmt.
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Durch
DE 10 2004 037 280 A1 ist eine Rückspülfiltervorrichtung für den Einsatz von Filterelementen eines Filters bekannt, die in einem Filtergehäuse mit einem Filtereinlass und einem Filterauslass für das zu filtrierende Fluid aufnehmbar sind, wobei die Filterelemente für eine Filtration oder Rückspülung in beiden Richtungen durchströmbar sind und wobei gleichzeitig die einen Filterelemente die Filtration vornehmen und zumindest ein anderes Filterelement zum Abreinigen seiner wirksamen Filterfläche mittels einer Rückspüleinrichtung rückspülbar ist. Dadurch, dass bei der bekannten Lösung zur Reduzierung eines Druckabfalls im Filtergehäuse beim Rückspülen des jeweiligen anderen Filterelementes eine druckerhaltende oder -erzeugende Einrichtung als Teil der Rückspüleinrichtung vorgesehen ist, wird der beim Rückspülen des jeweiligen Filterelementes zustande kommende Druckverlust, was die Abreinigungsleistung beeinträchtigen könnte, weitestgehend vermieden; zumindest aber von seiner Auswirkung her deutlich reduziert. Die dahingehende druckerhaltende oder -erzeugende Einrichtung ist aus einem Druckreservoir gebildet, das vorzugsweise eine elastisch nachgiebige Trennmembran aufweist, die eine vorgebbare Menge eines vorgespannten Druckmediums, wie beispielsweise Stickstoffgas, mit einschließt.
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Durch
DE 10 2017 001 968 A1 ist eine weitere gattungsgemäße Filtervorrichtung bekannt, die insbesondere für die Schmierölfiltration eingesetzt ist. Diese Filtervorrichtung besteht aus mindestens zwei Filtereinsätzen eines Filters, in denen jeweils ein Filtermaterial aufgenommen ist, die mit Fluid-Durchlassstellen versehen und unter Bildung eines Stapelverbundes aufeinander stapelbar sind, wobei eine Rückspüleinrichtung vorhanden ist, die einen Spülarm aufweist, der entlang der Innenseite der Filtereinsätze mit seinen einzelnen kammerartigen Schlitzdüsen verfahrbar angeordnet, eine Abreinigung der dort während der Filtration abgeschiedenenen Partikelverschmutzung vornimmt, indem das Rückspülfluid, das von der Filtratseite der Vorrichtung stammt, in entgegengesetzter Durchströmungsrichtung wie bei der Filtration über eine Ablassöffnung, die an den Spülarm angeschlossen ist, aus der Filtervorrichtung auf die Schmutz- oder Schlammaustragseite gelangt.
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Für die Betriebssicherheit und den Erhalt der Lebensdauer von Verbrennungsmotoren ist die einwandfreie Beschaffenheit des Schmieröls von gro-ßer Bedeutung. Insbesondere stellt der Dauerbetrieb von Dieselmotoren, die beispielsweise bei maritimen Anwendungen mit Schweröl betrieben werden, besonders hohe Anforderungen an die Beschaffenheit des Schmieröls, so dass bei solchen Anwendungen der Einsatz von Filtervorrichtungen zur Schmierölreinigung wie vorstehend angegeben unerlässlich ist. Die insoweit zum Einsatz kommenden Rückspüleinrichtungen sind regelmäßig als sogenannte Dauerspüler konzipiert, das heißt die Filtervorrichtung verfügt auf der Schmutz- oder Schlammaustragseite über kein entsprechendes Schlammablassventil in der Rückspülleitung, so dass kontinuierlich Rückspülmengen aus der Filtervorrichtung abgeführt werden, bestehend aus dem Rückspülfluid von der Filtratseite stammend, das die Partikelverschmutzung mitführt. Die dahingehende Betriebsweise erfordert aufgrund der kontinuierlich abgeführten Rückspülmengen eine erhöhte Pumpenleistung, was wiederum mit einem höheren Energieverbrauch der Motoren einhergeht, die mittels Rückspülarmen die schlitzdüsenartigen Abreinigungseinheiten entlang der Innenseite des Filters verfahren. Fremdenergiebetriebene Rückspülfilter werden aufgrund der insoweit autark arbeitenden Filter vom Markt nicht akzeptiert, da diese einen eigenständigen Überwachungsaufwand erfordern.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Filtervorrichtungen dahingehend weiter zu verbessern, dass auf energieeffiziente Weise die Rückspülfluidmenge im vorgebbaren Rahmen verringert werden kann. Eine dahingehende Aufgabe löst eine Filtervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.
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Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 in Fluidströmungsrichtung gesehen nach der Ablassöffnung eine Ventileinrichtung angeordnet ist, die die Austragmenge von Rückspülfluid in Abhängigkeit des Differenzdruckes regelt, bildet die Ventileinrichtung eine Art Druckwaage aus, die den Querschnitt der Rückspülleitung nach der Ablassöffnung in Abhängigkeit des Differenzdruckes bezogen auf den Fluideinlass sowie auf den Fluidauslass regelt, so dass mit zunehmender Verschmutzung des Filters die Druckwaage den notwendigen Querschnitt zur Rückspülung respektive effektiven Abreinigung des Filterelementes zusehends freigibt bis zum Erreichen einer maximal möglichen Öffnungsstellung. Die dabei mittels der Druckwaage vorgebbare Rückspülmenge ist proportional zum Öffnungsquerschnitt der Ventileinrichtung und regelt auf eine minimal benötigte Rückspülenergie zur Reinigung des Filters, was ausgesprochen energieeffizient ist, und die Antriebsmotoren zum Betätigen der Rückspüleinrichtung entlastet, unabhängig davon, ob diese hydraulisch oder elektrisch angetrieben werden, was deren Lebensdauer erhöht.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung ist vorgesehen, dass mit zunehmender Filterverschmutzung und damit einhergehender Zunahme des Differenzdruckes die Ventileinrichtung zusehends in ihre voll geöffnete Stellung gelangt, bei der die Rückspülung intensiviert ist. Dies hat zur Folge, dass ausgehend von ausgeglichenen Druckverhältnissen am Ein- und Auslass keinerlei Rückspülung erfolgt, wobei über kontinuierliche Zwischenschritte, bei denen der Filter anfänglich gering verschmutzt ist eine normale Rückspülung erfolgt, bis zum Erreichen stark unausgeglichener Druckverhältnisse zwischen Ein- und Auslass, was gleichzusetzen ist mit einer großen Verschmutzung des Filters mit der Folge, dass eine intensivierte Rückspülung erfolgt, bei gleichzeitiger Erhöhung der Antriebsleistung für den Antriebsmotor der jeweils zum Einsatz kommenden Rückspüleinrichtung.
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Bevorzugt ist ferner vorgesehen, dass die Ventileinrichtung aus einem Proportionalventil gebildet ist, das hydraulisch oder elektrisch betätigt, vom Differenzdruck am Filter angesteuert ist. Dergestalt lässt sich in einem weiten Anwendungsbereich hydraulisch / elektrisch die Filtervorrichtung an die jeweils vor Ort vorhandene Energiequelle zwanglos anpassen, ohne die wichtigen Komponenten, insbesondere in Form der Ventileinrichtung oder Druckwaage, konstruktiv anpassen zu müssen.
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Für eine hydraulische Antriebslösung ist dabei vorgesehen, dass die Rückspüleinrichtung über einen Antriebsmotor verfügt, der in die Regelung mit der Ventileinrichtung derart eingebunden ist, dass mit zunehmendem Differenzdruck am Filter und mit zunehmender Öffnung der Ventileinrichtung der Antriebsmotor in Richtung höherer Drehzahlen für eine verstärkte Rückspülung angesteuert ist. Vorteilhafterweise wird bei Einsatz eines hydraulischen Antriebsmotors bei einer Ausführungsform der Erfindung nach der 5 der Fluid-Abtransport/Ablauf auf der Ausgangsseite dieses Motors durch die Ventileinrichtung respektive die Druckwaage angesteuert, was steuerungstechnisch einfacher zu bewekstelligen ist als eine Einlassregelung für den hydraulisch betätigbaren Antriebsmotor. Dergestalt ist ein selbst regulierendes System geschaffen und die Lebensdauer des Filters regelmäßig in Form eines Filterkorbes nebst dem hydraulischen Antrieb wird verlängert.
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Bei einer andersgearteten Ausführungsform nach der 9 ist vorgesehen, dass bei einem elektrischen Antriebsmotor der Differenzdruck zwischen Fluidzu- und -abfuhr durch Drucksensoren ermittelt ist, die ihre Druckmesswerte an eine Regelung weiterleiten, die die Ventileinrichtung sowie den Antriebsmotor elektrisch ansteuern. Während bei der hydraulischen Lösung prinzipiell keine Differenzdrucküberwachung mittels Drucksensoren und einer elektronischen Steuerung notwendig ist, ist dies für eine elektrische Lösung jedoch vorzusehen, die aber insoweit bauraumsparend an der Filtervorrichtung untergebracht werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung ist vorgesehen, dass die eingesetzten Proportionalventile für die Ventileinrichtung, die in der Art einer Druckwaage aufgebaut sind, 2/2- oder 4/2-Wege-Proportionalventile sind. Während beim Einsatz eines 2/2-Wege-Proportionalventils vorrangig eine Austragmengenregelung für das Rückspülfluid erfolgt, kann bei einer Ausgestaltung der Druckwaage als 4/2-Wege-Proportionalventil mit einer Ventilkonstruktion gleichzeitig auch der Hydraulikmotor als Antriebsquelle für die Rückspüleinrichtung mit angesteuert werden, was die einzelnen Ansteuervorgänge in synchroner Zeitabfolge erlaubt, so dass Fehlbetätigungen vermieden sind.
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Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung ist vorgesehen, dass die hydraulisch angesteuerte Ventileinrichtung ein Ventilgehäuse aufweist, in dem längsverfahrbar ein Ventilkolben geführt ist, mit mindestens jeweils einer Öffnung auf gegenüberliegenden Stirnseiten des Ventilgehäuses zwecks Anschließen der Ventileinrichtung an den Fluidein- und -auslass über Steuerleitungen und mit mindestens einer Ausnehmung, insbesondere in Form einer Ringausnehmung, im Ventilkolben zum Ansteuern einer Fluidverbindung zwischen einem Zulauf und einem Ablauf im Ventilgehäuse, wobei der Zulauf an die Ablassöffnung des Filters angeschlossen ist und der Ablauf auf eine Schlammaustragseite führt. Dergestalt lässt sich platzsparend der Differenzdruck zum Ansteuern des Ventilkolbens an diesen weiter geben und gleichzeitig ist mit einem Ventilkolben zumindest die Rückspülmenge des Filters bei deren Abgabe geregelt. Auch ist dergestalt ein hochdynamisches Regelungskonzept realisiert.
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In vorteilhafter Weise ist dabei ferner vorgesehen, dass die hydraulisch angesteuerte Druckwaage im Ventilkolben eine weitere Ausnehmung, vorzugsweise eine weitere Ringausnehmung, aufweist, zum Ansteuern einer weiteren Fluidverbindung zwischen einem weiteren Zulauf und einem weiteren Ablauf, wobei der weitere Zulauf mit der Ausgangsseite des hydraulischen Antriebsmotors zu dessen Fluidabgabe verbunden ist und der weitere Ablauf mit dem einen Ablauf am Ventilgehäuse für die Steuerung der Rückspül-Austragmenge. Hierdurch lässt sich über die weitere Ausnehmung im Ventilkolben der hydraulische Antrieb für die Rückspüleinrichtung in Abhängigkeit der jeweils anfallenden Rückspülmenge synchron mit ansteuern.
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Insbesondere im Rahmen der hier angestrebten diskontinuierlich verlaufenden Rückspülung für die Schmierölfiltration lässt sich die Filtervorrichtung wie vorstehend beschrieben betreiben, ohne dass auf der Schlammaustragseite das Anbringen eines zusätzlichen Schlammablassventils im Sinne eines Absperrventils notwendig wäre, was die Ausfallsicherheit für die hydraulische Gesamtanlage mit der Filtervorrichtung verbessert.
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Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Lösung anhand von Ausführungsbeispielen nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
- 1 in der Art eines hydraulischen Schaltplans die wesentlichen Komponenten einer Filtervorrichtung;
- 2 bis 4 eine zu dem hydraulischen Schaltplan nach der 1 zugehörige Ventileinrichtung in der Art einer Druckwaage;
- 5 eine geänderte Ausführungsform der hydraulischen Antriebs- und Rückspüllösung nach der 1 mit einer geänderten, als Druckwaage ausgebildeten Ventileinrichtung;
- 6 bis 8 in verschiedenen Betätigungs- oder Ansteuerstellungen die nach der 5 geänderte Ventileinrichtung;
- 9 eine der 1 entsprechende Schaltplandarstellung; jedoch in elektrischer Ausgestaltung mit elektrischem Antriebsmotor für die Rückspüleinrichtung des Filters und einer elektromagnetisch angesteuerten Ventileinrichtung.
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1 zeigt die Filtervorrichtung in Form eines hydraulischen Schaltplans als Ganzes mit einem Filter 10, der der Abreinigung eines Fluidstroms, beispielsweise in Form von Hydrauliköl oder Schmieröl, von Partikelverschmutzung in einer vorgebbaren Filter- oder Durchströmungsrichtung dient. Die Filtervorrichtung weist einen Fluideinlass 12 für die Zufuhr eines Unfiltratstroms auf sowie einen Fluidauslass 14 für die Abfuhr eines Filtratstromes nach Abreinigen des Unfiltratstromes durch den Filter 10. Ferner weist der Filter 10 bodenseitig eine Ablassöffnung 16 für den Austrag eines Rückspülfluids auf, das bei der Rückspülung des Filters 10 mittels einer Rückspüleinrichtung 18 entgegen der vorgebbaren Durchströmungsrichtung entsteht. Der dahingehend konstruktive Aufbau eines Rückspülfilters ist beispielsweise im Einzelnen in
DE 10 2017 001 968 A1 aufgezeigt, so dass an dieser Stelle hierauf nicht mehr näher eingegangen wird. Insbesondere ist die Rückspüleinrichtung 18 in der
1 nur symbolisch wiedergegeben und schließt einen Spülarm mit seinen schlitzdüsenartigen Abreinigungseinheiten mit ein, die entlang der Innenseite des Filters 10, regelmäßig in der Art eines Filterkorbes aufgebaut, verfahren. Für den umlaufenden Antrieb des Spülarmes dient ein hydraulischer Antrieb 20 in Form eines Hydromotors, der über den Zulauf am Fluidauslass 14 mit Filtrat indirekt gespeist wird.
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Wie sich weiter aus der 1 ergibt, ist in einer Fluidströmungsrichtung gesehen nach der Ablassöffnung 16 in eine zugehörige Verbindungsleitung die als Zulauf 22 dient, eine Ventileinrichtung 24 geschaltet, die auf ihrer Ausgangsseite als Ablauf 26 an eine weitere Fluidleitung angeschlossen ist, die auf eine Schmutz- oder Schlammaustragsseite 28 führt. Der dahingehende Schlammaustrag 28 führt aus der Filtervorrichtung nach der 1 heraus und besteht regelmäßig aus dem angefallenen Rückspülfluid mit der Partikelverschmutzung, die bei der Rückspülung mittels der Rückspüleinrichtung 18 aus dem Filter 10 abführbar ist. Des Weiteren ist die Ventileinrichtung 24, die in der Art einer Druckwaage ausgebildet ist, auf ihren einander gegenüberliegenden Steuerseiten 30, 32 und über eine zugeordnete Steuerleitung 34, 36 an den Fluideinlass 12 bzw. an den Fluidauslass 14 permanent fluidführend in Durchströmungsrichtung gesehen vor und hinter dem Filter 10 angeschlossen.
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Der hydraulische Antrieb 20 respektive der Hydromotor wird auf seiner Einlassseite filterseitig mit Filtrat versorgt und ist auf seiner Ausgangsseite 38 über eine Fluidleitung 40 in den Ablauf 26 zwischen Ventileinrichtung 24 und Schlammaustrag 28 geschaltet. Bei der Lösung nach der 1 wird der Hydraulikmotor 20 und insoweit auch die Spüleinrichtung 18 permanent angetrieben; der Rückspülprozess aber mittels der Ventileinrichtung 24 angesteuert und im Bedarfsfall auch unterbrochen.
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Die Ventileinrichtung 24 ist in der Art einer Druckwaage in Form eines 2/2-Wege-Proportionalventiles ausgebildet und ist in Blickrichtung auf die 1 gesehen, auf der rechten Steuerseite 32 zusätzlich und permanent von einem Energiespeicher beaufschlagt in Form einer Druckfeder 42.
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Mit Zunahme der aus dem Fluidstrom durch den Filter 10 abgereinigten Partikelverschmutzung, nimmt der Differenzdruck zwischen Fluideinlass 12 und Fluidauslass 14 zu, mit der Folge das aufgrund des höheren Druckes am Fluideinlass 12 entgegen der Wirkung der Druckfeder 62 die Ventileinrichtung 24 aufsteuert und dabei die Austragmenge von Rückspülfluid erhöht wird. Insoweit ist also die mögliche Austragmenge von Rückspülfluid aus dem Filter 10 in Abhängigkeit des Differenzdruckes geregelt, was im Folgenden anhand der 2 bis 4 noch näher erläutert werden wird.
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So weist die Ventileinrichtung 24 ein Ventilgehäuse 44 auf, das in den 2 bis 4 nur ausschnittsweise wiedergegeben ist. Das Ventilgehäuse 44 weist in Blickrichtung auf die 2 gesehen, auf seiner linken Seite einen Anschluss 46 für die Steuerleitung 34 auf, und auf der gegenüberliegenden Seite sind zwei weitere Anschlüsse 48 in das Ventilgehäuse 44 eingebracht, die gemeinsam an die rechte Steuerleitung 36 angeschlossen sind. Innerhalb des mehrteiligen (nicht dargestellt) Ventilgehäuses 44 ist längsverfahrbar ein Ventilkolben 50 geführt, der in Richtung seiner beiden Steuerseiten 30, 32 umfangsseitig jeweils mit einer Ringdichtung versehen ist. Dabei stützt sich die rechte Steuerseite 32 an der Druckfeder 42 ab, die sich mit ihrem anderen freien Ende an einer stationär im Ventilgehäuse 44 angeordneten Stützeinrichtung 52 abstützt, indem das eine freie Ende der Druckfeder 42 in permanenter Anlage mit einem plattenförmigen Widerlager der Stützeinrichtung 52 ist.
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Des Weiteren weist der Ventilkolben 50 eine Ausnehmung 54 auf, in Form einer Ringausnehmung, die den Ventilkolben 50 umfangsseitig vollständig durchgreift und dabei den Ventilkolben 50 dem Grunde nach in zwei Steuerbereiche unterteilt, die über eine zapfenartige Mittenverbindung 56 miteinander einstückig verbunden sind. In Blickrichtung auf die 2 gesehen, weist das Ventilgehäuse 44 ferner auf seiner Oberseite eine Anschlussöffnung 58 auf, die an den Zulauf 22 angeschlossen ist, der wiederum fluidführend mit der Ablassöffnung 16 des Filter 10 in Verbindung steht. In derselben Ebene und auf der gegenüberliegenden Seite des Ventilgehäuses 44 ist eine weitere Anschlussöffnung 60 angebracht, die über den Ablauf 26 zum Schlammaustrag 28 führt. Die in den 2 bis 4 gezeigten Pfeile geben die jeweils mögliche Fluidströmungsrichtung wieder.
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Bei der Verfahrstellung des Ventilkolbens gemäß der Darstellung nach der 2, entspricht der Druck am Fluideinlass 12 im Wesentlichen dem Druck am Fluidauslass 14, d.h. der im Anschluss 46 anstehende Druck entspricht dem Druck an den weiteren beiden Anschlüssen 48. Demgemäß ist der Ventilkolben 50 in seiner linken Anschlagstellung unter der Wirkung der Druckfeder 42 gehalten und die beiden Anschlussöffnungen 58, 60 sind durch den Ventilkolben 50 voneinander getrennt, d.h. es erfolgt kein Fluiddurchlass von der Öffnung 58 zu der Öffnung 60 und mithin zum Schlammaustrag 28. Aufgrund des angesprochenen ausgeglichenen Druckverhältnisses ist demgemäß die Ventileinrichtung 24 in ihrer in der 2 gezeigten, geschlossenen Stellung, so dass keine Rückspülung vonstattengeht, weil insoweit eben keine relevante Verschmutzung am Filter 10 vorliegt. Dabei werden Hydraulikmotor 20 und Spüleinrichtung 18 permanent angetrieben, nur der Rückspülprozess ist an sich mittels der Ventileinrichtung 24 unterbrochen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach der 3 ist das Druckverhältnis von Eintritt 46 zu Austritt 48 leicht unausgeglichen, so dass der Ventilkolben 50 in Blickrichtung auf die 3 gesehen, entgegen der Wirkung der Druckfeder 42 nach rechts verfährt, mit der Folge, dass die Ventileinrichtung 24 leicht öffnet, indem eben zusehends über die Ausnehmung 54 die Fluidverbindung zwischen den Anschlussöffnungen 58 und 60 hergestellt wird, so dass nicht nur der Schlammaustrag 28 mit Fluid versorgt wird. Die dahingehende Abreinigungssituation kann gleichgesetzt werden, mit einer geringen Verschmutzung am Filter 10.
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Bei der Ausführungsform nach der 4 hingegen, ist das Druckverhältnis zwischen dem Anschluss 46 und den weiteren Anschlüssen 48 sehr stark unausgeglichen, mit der Folge, dass die Ventileinrichtung 24 in ihre vollständig geöffnete Stellung gelangt, so dass der hydraulische Antrieb 20 maximal auf Drehzahl gebracht, eine intensive Rückspülung über die Rückspüleinrichtung 18 zur Folge hat, so dass davon auszugehen ist, dass bei der dahingehenden Druckverhältnissituation die Verschmutzung am Filter 10 vor der Abreinigung hoch einzuschätzen ist.
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Der in den 1 bis 4 gezeigte Rückspülfilter mit hydraulischer Druckwaage in der Rückspülleitung in Richtung des Schlammaustrags 28 fungiert insoweit als hydraulisch gesteuertes 2/2-Wege-Proportionalventil und regelt die Rückspülmenge in Abhängigkeit der anfallenden Partikelverschmutzung am Filter 10. Der nicht geregelte hydraulische Antrieb 20 wird dergestalt permanent angetrieben.
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Bei der Ausführungsform nach den 5 bis 8 findet eine verbesserte Regelung für den hydraulischen Antrieb statt, indem als Ventileinrichtung 24 ein hydraulisch gesteuertes 4/2-Wege-Proportionalventil verwendet wird. Dergestalt erlaubt die dahingehend aufgebaute Druckwaage nicht nur eine Regelung der Rückspülmenge wie vorstehend beschrieben, sondern auch die Regelung des Hydraulikmotors in Form des Antriebs 20. In den 5 und 6 ist dabei die Ventileinrichtung 24 in ihrer geschlossenen Stellung gezeigt, d.h. das Druckverhältnis zwischen Fluideinlass 12 und Fluidauslass 14 ist ausgeglichen, mit der Folge, dass wie vorstehend beschrieben, das Ventil 24 geschlossen ist und keine Rückspülung erfolgt. Bei der Ausführungsform nach der 5 wird der Hydraulikmotor 20 und damit in Verbindung stehend die Spüleinrichtung 18 wieder angetrieben bzw. der Rückspülprozess wieder angetrieben, wenn die Ventileinrichtung 24 den zugehörigen Durchflussquerschnitt frei gibt. Grundsätzlich wird insoweit der Hydraulikmotor 20 immer mit sauberem Fluid respektive Filtrat vom Filter 10 her gespült. Die dahingehende Situation ist gleichzusetzen, dass keine Verschmutzung am Filterelement 10 vorliegt. Für die separate Ansteuerung des hydraulischen Antriebs 20 weist der Ventilkolben 50 gemäß der Darstellung nach den 6 bis 8 eine weitere Ringausnehmung 62 auf, insbesondere in Form einer weiteren Ringausnehmung vergleichbar der ersten Ausnehmung 54. Dabei ist die weitere Ausnehmung 62 im Ventilkolben 50 zwischen der ersten Ausnehmung 54 und der rechten Steuerseite 32 angeordnet. Zum Ansteuern einer weiteren Fluidverbindung mittels dieser Ausnehmung 62 ist im Ventilgehäuse 44 ein weiterer Zulauf 64 und ein weiterer Ablauf 66 eingebracht, wobei der weitere Zulauf 64 mit der Ausgangsseite 38 des hydraulischen Antriebsmotors verbunden ist und der weitere Ablauf 66 ist mit dem einen Ablauf 60 am Ventilgehäuse 44 für die Steuerung der Rückspülaustragmenge permanent verbunden, die gemeinsam über den Ablauf 26 in Richtung des Schlammaustrages 28 führen.
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Kommt es gemäß der Ventildarstellung nach der 7 zu einem leicht unausgeglichenen Druckverhältnis zwischen Anschluss 46 und den weiteren beiden Anschlüssen 48, öffnet die Ventileinrichtung 24 teilweise und es findet ein normaler Rückspülvorgang statt, bei dem es zu einem normalen Durchfluss in Richtung des Hydraulikmotors 20 für dessen Antrieb kommt. Demgemäß kann die Verschmutzung am Filter 10 als gering eingestuft werden.
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Ist die Verschmutzung am Filter 10 hoch, ist das Druckverhältnis zwischen Ein- zu Austritt 46, 48 stark unausgeglichen und die Ventileinrichtung 24 öffnet gemäß der Darstellung nach der 8 vollständig, was dann zu einer intensiven Rückspülung führt, indem im Hinblick auf den hohen Durchfluss der Hydraulikmotor 20 seine volle Antriebsdrehzahl erfährt und mithin die Rückspüleinrichtung 18 mit hoher Umdrehung auf der Innenseite des Filters 10 für die Rückspülung mit dem Spülarm angetrieben wird.
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Bei der Ausführungsform nach der 9 ist der Antriebsmotor ein Elektromotor 68 , der von einer zentralen Steuerung oder Regelung 70 angesteuert wird. Diese erhält als Eingangssignale über zwei Drucksensoren 72, 74 Angaben über den Druck am Fluideinlass 12 bzw. am Fluidauslass 14. Mit zunehmender Verunreinigung des Filters 10 und mit damit einhergehendem, höheren Differenzdruck an den Messstellen 72, 74 vor bzw. hinter dem Filter 10, wird der Elektromotor 68 mit höherer Drehzahl betrieben und damit die Rückspüleinrichtung 18 verstärkt in Gang gesetzt. Die damit einhergehende, höhere Rückspülmenge wird dann durch Aufsteuern der Ventileinrichtung 24 in Richtung Schlammaustrag 28 geführt, wobei hierfür eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung 76 als Teil der Ventilsteuerung elektrisch durch die Regelung 70 betätigt wird. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach der 9, bis auf die elektrische Realisierung der hydraulischen Ausführungsform, der 1. Insoweit erfolgt also gleichfalls nur eine hydraulische Regelung für die Rückspülmenge und der Antriebsmotor für die Einrichtung 18 wird wie vorstehend angegeben elektrisch ausgeführt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004037280 A1 [0002]
- DE 102017001968 A1 [0003, 0016]
