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Zylindrischer von außen beaufschlagter Filterkörper mit innerer sektorfönniger
Rückspülkamrner Die Erfindung betrifft einen zylindrischen, von außen beaufschlagten
Filterkörper mit innerer sektorfönniger Rückspülkammer, die von wenigstens einer
koaxial zum Fifterkörper angeordneten, schrittweise gegen eine feststehende Klappe
bewegbare Klappe radial begrenzt ist, wobei die mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit
antreibbaren Klappen während des Betriebes Spülflüssigkeit im Gegen-Strom zum Filtratstrom
*durch den Filterkörper pumpen.
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Zur Bildung der Rückspillkammer ist es auch bekannt,. beide Klappen
beweglich auszubilden, wobei sie zangenartig gegeneinander bewegt werden, um den
Pumpvorgang zum Rückspülen zu erzeugen.
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Die Klappen werden beim Arbeiten gegebenenfalls mit unterschiedlicher
Winkelgeschwindigkeit bewegt, was beispielsweise durch Nocken geschieht, die eine
entsprechende Steuerkurve haben.
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Damit der Filterkörper auf seinem ganzen Umfang vollständig gereinigt
wird, nimmt die bewegte Klappe bzw. einer der bewegten Klappen den Filterkörper
beim Vorwärtshub oder auch beim Rückwärtshub mit. Voraussetzung für die Wirkungsweise
ist'also eine drehbare Lagerung des zylindrischen Filterkörpers im Filtergehäuse.
Abgesehen von diesem konstruktiven Aufwand ist die drehbare Lagerung insbesondere
bei sehr feinen Filtern nachteilig, da das unvermeidliche Spiel der Lagerung den
Feinheitsgrad begrenzt. Außerdem kann sich Schmutz in den Lagern festsetzen,-wodurch
das Spiel schließlich noch vergrößert wird.
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An sich sind auch feststehende Filterkörper mit Rückspüfung bekannt.
Hier ist aber eine besondere Pumpe zum Erzeugern des Rückspülstromes vorgesehen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Filterkörper auf
seinem ganzen Umfang durch Rückspülen zu reinigen, ohne daß der Filterkörper drehbar
gelagert sein muß.
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Erfindungsgemäß ist der Filterkörper im Gehäuse festgelegt, und jede
Klappe ist derart gelagert, daß ihre gleichsinnige Drehbewegung ausschließlich um
die Achse des Filterkörpers vorgesehen ist, wobei in an sich bekannter Weise zuerst
die eine Klappe in Richtung auf die andere noch stehende Klappe zu und um den gleichen
Winkel bewegbar ist.
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Die Betätigung der Klappen kann von Hand oder automatisch erfolgen.
Bei *automatischem Antrieb kann der Vorwärtshub der einen Klappe schnell und der
Rückwärtshub langsam vor sich gehen.
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Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Es zeigt F i g. i einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Filters mit
Handbetätigung, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 von F
i g. 1,
F i g. 3 eine *der F i g. 1 entsprechende Ansicht einer
Ausführungsform eines automatisch gesteuerten Filters, Fig. 4 einen Schnitt nach
der Linie IV-IV von F i g. 3,
F i g. 5 eine Teilansicht von'17 i
g. 3,
F i g. 6 eine weitere Ausführungsform eines automatisch gesteuerten
Filters im Längsschnitt, F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII von
F i g. 6,
F i g. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII von F i
g. 6,
F i g. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX von F i
g. 6,
Fig.8a und 9aje eine den Fig.8 bzw. 9 entsprechende Ansicht,
in denen jedoch die Verteilervorrichtung in verschiedenen Stellungen dargestellt
ist.
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In der Ausführungsform gemäß den F i g. 1 und 2 weist das Filter
einen Kasten oder ein Gehäuse 1 auf, das mit einem seitlichen Rohransatz
2 und einer Ablaßöffnung 3 versehen' ist. Letztere ist gewöhnlich durch den
Abschluß 4 verschlossen.
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In einer oberen Öffnung 5 des Gehäuses 1 ist der zylindrische
Körper 6 des Filters abdichtend befestigi.
Dieser zylindrische
Körper besitzt im dargestellten Ausführungsbeispiel Längsrippen 6a zur Halterung
einer nicht gezeigten Filterfläche, die, je nach der gewünschten Filtrateinheit,
aus mehr oder minder eng 'gewickelten Metalldrahtwindungen bestehen kann.
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Die Verbindung zwischen der Innen- und Außenfläche des Filters wird
durch die zwischen den Rippen 6a im Körper 6 vorgesehenen öffnungen
6b
hergestellt.
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Der zylindrische Körper 6 ist unten durch eine Platte
7 verschlossen, während er an der Oberseite einen Flansch 8 aufweist,
auf den eine mit einem seitlichen Rohransatz 10 versehene Verschlußplatte
9
dicht befestigt ist.
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Die zur Reini-un- des Filters benutzte hin- und hergehende Pumpe besitzt
eine erste radiale Klappe 11, die an einer Welle 12 angebracht ist, deren
unteres Ende sich in einem Sitz 13 der Platte 7 befindet, während
ihr oberer Teil von einer Hülse 17 aufgenommen wird, die sich durch die Platte
9 abdichtend, jedoch drehbar erstreckt. Die Welle 12 trägt am unteren Ende
ein Sperrad -18, das mit einer an der Platte 7 angebrachten Sperrklinke
19 so zusammenwirkt, daß sich besagte Welle nur in einer Richtung, z. B.
in der des Pfeiles f der F i g. 2, drehen kann.
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Das obere Ende der Welle 12 ist mit einem Betätigungshandgriff 20
versehen.
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Eine zweite radiale Klappe 21 ist zwischen zwei Platten 22 und
23 befestigt. Die Platte 22 ist im Innern des Filterkörpers um die Welle
12 frei drehbar; die Platte 23 ist an der Hülse 17 befestigt und weist
an ihrem von der Klappe 21 abgelegenen Teil öffnungen 23 a auf.
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Die Hülse 17 ist mit einem Sperrad 24 fesf verbunden, das mit
einer auf der Verschlußplatte 9 angebrachten Sperrklinke 25 so zusammenwirkt,
daß sich die Klappe 21 auch nur in Richtung des Pfeils drehen kann.
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.. Die Hülse 17 trägt einen Handgriff 26, mittels
dessen die Klappe 21 gedreht werden kann. Zwischen den radialen Klappen
11 und 21 befindet sich eine Feder 27, die die beiden Klappen normalerweise
in einem gewissen Winkelabstand, z. B. 451>, auseinanderhält.
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Die Wirkungsweise des beschriebenen Filters ist folgende-Die zu reinigende
Flüssigkeit strömt durch den Rohransatz 2 ein, durchsetzt die Filterfläche, tritt
dann durch die Öffnungen 6 b ins Innere des Filterkörpers,6 ein und
durch die Öffnungen 23 a hindurch, um schließlich durch den
Rohransatz 10 wieder aus-,zufließen.
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Zur Reinigung der Fillerfläche ' genügt es, die Handgriffe
20 und 26 zangenartig zusammenzuführen. Dabei bleibt die Klappe 21 unbeweglich,
da sie durch den SperrTnechanismus 24, 25 am Drehen gehindert wird, während
sich die Klappe 11
in der Pfeilrichtung dreht und die zwischen den beiden
Klappen befindliche Flüssigkeit entgegen der üblichen Filtratrichtung durch die
Filterfläche drückt. Die von der Fläche entfernten Verunieinigungen setzen sich
am Boden des Gehäuses 1 ab, von wo sie durch die Aglaßöffnu üg
3 entnommen werden können.
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Sobald man die Handgriffe 20, 26 freigibt, drückt die Feder
27 die Klappe 21 wieder in die normale Entfernung von der Klappe
11, wobei letztere unter der Wirkung der Sperrvorrichtung 18, 19 unbeweglich
bleibt. Die Pumpe dreht sich also um einen der Entfernung der beiden Klappen entsprechenden
Winkelbetrag, so daß sie sich nun gegenüber einem anderen Abschnitt der Filterfläche
befindet. Um -diesen zu reinigen, genugt es, den beschriebenen Vorgang zu wiederholen.
A uf diese Weise ist es mö glich, die gesamte Filterfläche durch wenige Bewegungen
der Handgriffe zu reinigen.
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Die in den F i g. 3 bis 5 dargestellte Ausführungsform
zei-t eine ähnliche, jedoch mit automatischer' Betätigung versehene Reinigungspumpe.
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Das auf der Welle 12 der Klappe 11 sitzende Sperrrad
18 befindet sich hier unter der Verschlußplatte 9,
die den Ausgangsrohransatz
10 trägt, während die Sperrklinke 19 an besagter Platte mittels eines
Bolzens 28 befestigt ist.
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Der Bolzen 28 trägt gleichzeitig auch die Sperrklinke
25, die mit dem Sperrad 24 zusammenarbeitet, das--die#mal an der mit der*
Klappe 21 fest verbundenen Platte 23 befestigt ist.
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Am unteren Teil der Welle 12 ist eine Steueivorriühtung
29 vorgesehen. Diese Steuervorrichtung 29
enthält eine sektorenförmige
Kammer 30, in der ein Flügel 31 beweglich angeordnet ist. Letzterer
ist mit der an der Klappe 21 befestigten Platte 22 fest verbunden, wobei diese Platte
den Verschluß der Kammer 30 bildet.
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An beiden Seiten der Welle 12 befinden sich in der Steuervorrichtung
29 Kanäle 32 und 33, die in eine zylindijsche Büchse, 34 eities
Hahns 35 münden, welche zwei gegenüber den Kanalmündungen lie: gende Hohlräume
36 und 37 aufweist.
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Außerdem besitzt die Vorrichtung 29 zwischen den Kanälen
32 und 33 einen weiteren Kanal 38, der mit dem Filterkörper
in Verbindung steht, sowie einen Kanal 39, der an einen in der Welle 12 longitudinal
vorgesehenen Kanal 40 angeschlossen ist.
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Der Sitz 13, der das Ende der Welle 12 aufnimmt, ist durch
einen *Kanal 41, der in einem von der Platte 7 ausgehenden Röhransatz 42
vorgesehen ist, mit einer Abflußleitung verbunden.
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. Wie aus F«i g. 5 ersichtlich, trägt die Platte 22
einen Arm 43, der mittels einer Druckfeder 44 mit der exzentrischen Spitze 45 des
Hahns 35 verbunden ist, wodurch die Stellung des letzteren ' infolge
der relativen Bewegung der Klappe 21 und der Vorrichtung 29 geregelt werden
kann.
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Die Wirkungsweise der eben beschriebenen Anordnung ist folgende: Wenn
angenommen wird, daß der Hahn 35 die in F i g. 4 gezeigte Stellung
einnimmt, strömt die Flüssigkeit vom Kanal 38 durch den Hohlraum
36 in den Kanal 32 und stößt den Flügel 31 gegen die der Mündungsseite
des Kanals 32 gegenüberliegende Wandung der Kammer 30.
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Da der Flügel 31 mit der Platte 22 und diese ihrerseits mit
der Klappe 21 fest verbunden ist, wobei letztere durch die Sperrvorrichtung 24,
25 am Drehen gehindert wird, dreht sich die Steuervorrichtung 29 und
daher die Welle 12 mit der Klappe 11 in Richtung des Pfeiles f; dadurch
wird die Flüssigkeit wunschgemäß durch die betrachtete Filterfläche gedrückt.
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. Die in Pfeilrichtung erfolgende Drehbewegung der Vorrichtung
29 gegenüber der unbewegh ch bleibenden Platte 22 ruft jedoch mittels des
Armes 43 und der Feder 44 eine Umkehrung der Stellun(Y des e
Hahns
35 hervor, so daß nun der Kanal 33 mit dem Druckkanal 38 und
gleichzeitig der Kanal 32 mit dem Abflußkanal 39 in Verbindung kommt.
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Unter diesen Bedingungen wird der Flügel 31
gegen diejenige
Wand der Kammer 30 gestoßen, in die der Kanal 32 mündet. Da die Sperrvorrichtung
18, 19 die Drehung der Welle 12 und somit die der Steuervorrichtung
29 entgegen der Pfeilrichtung J verhindert, dreht sich nun der Flügel
31 und die damit verbundene Klappe 21, wodurch der ursprüngliche Abstand
zwischen den Klappen 11 und 21 wiederhergestellt wird. Die letzteren nehmen
jetzt gegenüber der Filterfläche eine um den Winkelbetrag ihres Abstandes in Richtung
des Pfeiles f versetzte Stellung ein.
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Die Relativbewegung zwischen der sich drehenden Platte 22 und der
unbeweglich bleibenden Steuervorrichtung 29 ruft indessen eine erneute Umkehrung
des Hahns 35 hervor, wodurch der beschriebene Vorgang sich ständig wiederholt,
solange der Filtrierdruck aufrechterhalten bleibt.
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Die in den F i g. 6, 7, 8, 8 a, 9 und 9 a dargestellte
Ausführungsform weist die wesentlichen Teile des mit Bezug auf die Fi
g. 3 bis 5 beschriebenen Filters auf.
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Die mit der Klappe,21 der Reinigungspumpe starr verbundene Platte
22 weist einen radialen Flügel 31
auf, der gleichzeitig mit besagter Platte
und einem Unterteil 50 verbunden ist. Mit letzterem bildet er eine dichte
Kammer 51, durch die die Hohlwelle 12, welche die zweite Klappe
11 (F i g. 2) der Pumpe trägt, hindurchgeht.
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Die. Mittelbohrung der Welle 12 ist einerseits durch eine öffnung
12a mit dem Innern des Filterkörpers 6 und andererseits an ihrem Unterteil
mit dem Abflußkanal 41 verbunden.
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Im Innern der von der Platte 22 und dem Unterteil 50 gebildeten
Kammer trägt die Welle 12 eine radiale Klappe 52, die mit geringer Rejbung
zwischen den Wänden der Kammer gleiten kann und le ' tztere mit dem Flügel
31 in zwei Räume veränderlichen Volumens teilt, von denen der eine, 51a,
außerhalb der Klappe 52 und des Flügels 31 und der andere,
51 b, zwischen beiden entsteht.
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Die' Klappe 52 weist oben einen dünnen radialen Kanal
53 auf, der mit einem Ende in die dem Flügel 31 zugekehrte Fläche
der Klappe 52, d. h. in den Raum 51b, und mit dem anderen Ende in
die Bohrung der Welle 12 mündet.
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Unterhalb des Kanals 53 befindet sich ein paralleler Kanal
54, dessen eines Ende in den Raum Sla und das andere in die Bohrung der Welle 12
mündet.
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Im Innern der Welle 12 ist gegenüber dem Kanal 53 ein erster
drehbarer Verteiler 55 mit einer Axialbohrung 55 a.
und einem radialen Kanal 55 b vorgesehen (F i g. 8 und
8 a).
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Dieser Verteiler besitzt eine radiale Stange 56, die in einem
Außenringspalt 57 der Welle 12 so verschoben werden kann, daß der radiale
Kanal 55 b
mit dem Kanal 53 der Klappe 52 zusammenfällt,
wenn die Stange 56 an einem Ende 57 a des Ringspalts 57 anschlägt
(F i g. 8 a) und daß besagter Kanal 55 b mit einer in den Raum
51 a mündenden Öff-
nung 58 der' Welle 12 zusammenfällt,
wenn die Stange 56 sich gegen das andere Ende 57 b des Ringspalts
57 abstützt (F i g. 8).
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Unter dem Verteiler 55 ist im Innern der Welle 12 eine dichte
Trennwand 59 vorgesehen (F i g. 6).
Unterhalb der Trennwand
59 befindet sich gegenüber dem Kanal 54 der Klappe 52 ein zweiter
Verteiler 60.
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Dieser Verteiler (F ig. 9 und 9a) enthält eine Mittelbohrung
60a, die mit zwei radialen Kanälen 60 b und 60 c in Verbindung steht.
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Er weist weiterhin eine Stange 61 auf, die in einem Außenringspalt
62 der Welle 12 gleiten kann und parallel zur Stange 56 des Verteilers
55 ist. Der Ringspalt 62 entspricht seinerseits dem Ringspalt
57
und liegt parallel zu diesem.
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Wenn nun die Stange 61 am Ende 62 a des Ringspalts
62 anschlägt, fluchtet der Kanal 60 c mit dem Kanal 54 der Klappe
52, und der Kanal 60 d wird von der Welle 12 versperrt (F i
g. 9 a); wenn besagte Stange gegen das andere Ende 62 b des Ringspalts
anschlägt, befindet sich der Kanal 60b gegenüber einer in den Raum
51b mündenden öffnung der Welle 12, die ihrerseits den Kanal 60c versperrt
(F - _9) Die Verteiler55 und 60 bewegen sich gemcinsam infolge der
Kupplung ihrer Stangen56 und 61 mittels eines Zapfens 64, an dem ein Schwingarm
65 angelenkt ist; letzterer ist seinerseits mit einem vom Unterteil
50 und der Platte 22 getragenen Zapfen 66
gelenkig verbunden, wobei
am Schwingarm 6.5 zwischen den Zapfen 64 und 66 eine Druckfeder
67 an-(Yebracht ist. Die Gelenke des Schwingarms auf diesen Zapfen sind frei
genug, um ein Kniegelenk zu bilden, dessen mittlerer instabiler Gleichgewichtspunkt
in der durch die Achsen der Welle 12 und des Zapfens 66 gehendefi radialen
Ebene liegt, während die beiden stabilen- Gleichgewichtspunkte den Anschlägen der
Stangen 56 und 61 an den Enden des Ringspalts 57 bzw.
62 entsprechen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Wie
bei den vorbeschriebenen Ausführungsforinen, können - sich der Flügel
31 und die Klappe 52 unter der Wirkung der -Sperrvorrichtungen
18, 19 und 24, 25 nur im Uhrzeigersinn drehen.
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In der in den F i g. 8 und 9 dargestellten Stellung
kommuniziert die Mittelbohrung der Welle 12, die mit dem unter Druck stehenden
Öl, das durch die öffnung 12 a (F i g. 6) in den Filterkörper
eintritt, verbunden ist, mit dem Raum 51 a der Kammer
51
mit Hilfe des Verteilers 55 (Fluchtung des Kanals 55 b
und der öffnung 58), während der Raum 51 b
mittels des Verteilers
60 (Fluchtung des Kanals 60.b
mit der öffnung 63, F i
*. 9) mit dem Abflußkanal 41 9
in Verbindung steht.
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Unter diesen Bedingungen wird die Klappe 52
unter der Wirkung
des im Raum 51a herrschenden Druckes gegen den Flügel 31 gestoßen, wie durch
die Pfeile angedeutet.
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Da die verschiedenen offenen Durchlässe für die Druckflüssigkeit verhältnismäßig
groß und kurz sind, erfolgt die Bewegung der Klappe 52 rasch. Infolgedessen
bewegt sich die mit der Welle 12 (F i g. 6) verbündend Klappe 11 rasch
auf die Klappe 21 zu und drückt dabei das Öl schnell durch den entsprechenden
Abschnitt der Filterfläche, die so sehr wirksam gereinigt wird.
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Wenn die Klappe 52 und damit die Welle 12 weit genug verschoben
sind, überschreitet die Kniegelenkvorrichtung 64, 67 ihre instabile Gleichgewichtsposition
und führt die Verteiler in die in den F i g. 8 a und 9 a dargestellte
Lage.
In dieser Lage fluchtet der Kanal 55 b des Verteilers
55 mit dem Kanal 53 der Klappe 52 (F i g. 8 a) und der Kanal
60 c des Verteilers 60 mit dem Kanal 54 (F i g. 9 a).
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Der Raum 51 a ist so mit dem Abflußkanal 41 und
der Raum 51 b mit der Druckflüssigkeit des Filterkörpers verbunden.
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Unter dieser Druckwirkung entfernt sich der Flügel 31 von der
Klappe 52 und verschiebt sich, zusammen mit den mit ihr verbundenen Teilen,
in Pfeilrichtung.
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Da die Kanäle 53 und 54 lang und dünn sind, ist die Bewegung
des Flügels 31 verhältnismäßig langsam. Die Klappe 21 entfernt sich daher
langsam von der Klappe 11.
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Während der Verschiebung des Flügels 31 überschreitet der Kniegelenkmechanismus
infolge der Relativbewegung zwischen der Welle 12 und dem Zapfen 66 seine
instabile Gleichgewichtslage und führt die Verteiler in die Stellung gemäß
den F i g. 8
und 9 zurück, womit der eben erläuterte Ablauf wieder
einsetzt.