DE3227889A1 - Vorrichtung zum reinigen von stroemungsmitteln - Google Patents

Vorrichtung zum reinigen von stroemungsmitteln

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DE3227889A1
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ribs
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fluid
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Hajime Akado
Toshiaki Anjo Fukuta
Susumu Kariya Miyakawa
Yoshihiro Nagoya Taki
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NipponDenso Co Ltd
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Description

  • Vorrichtung zum Reinigen von Strömungsmitteln
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen von Fluiden bzw. Strömungsmitteln,insbesondere auf ein Luftfilter, Ölfilter, Kraftstofiilter, Wasserfilter o.ä.
  • Eine Strömungsmittelreinigungsvorrichtung der vorstehend bezeichneten Art umfaßt einen im wesentlichen geschlossenen Behälter mit einem Einlaß für das verschmutzte Strömungsmittel oder das zu reinigende Strömungsmittel und einem Auslaß für das gereinigte Strömungsmittel. Im Behälter ist ein Strömungskanal ausgebildet, der den Einlaß mit dem Auslaß verbindet.
  • Ein Filterelement ist im Strömungskanal vorgesehen und unterteilt diesen in einen mit dem Einlaß verbundenen Kanalabschnitt, der das verschmutzte Strömungsmittel enthält, und einen mit dem Auslaß verbundenen Kanalabschnitt, der das gereinigte Strömungsmittel enthält. Das Filterelement besteht aus einer Lage aus Filtermaterial und umfaßt ebene und gewellte Abschnitte, die schraubenförmig um eine Achse herum gewickelt sind, wobei sich die Wellen des gewellten Abschnittes im wesentlichen parallel zu dieser Achse erstrecken.
  • Jeder der ebenen und gewellten Abschnitte besitzt schraubenförmig bzw. spiralförmig verlaufende ständer, die in bezug auf die Strömungsrichtung des zu filtrierenden Strömungsmittels, das durch den Strömungskanal fließt, aufstromseitig und abstromseitig angeordnet sind. Jede Windung des gewellten Abschnittes weist radial innere und äußere Flächen auf, die mit jedem Paar benachbarter Windungen des ebenen Abschnittes zusammenwirken und schraubenförmig verlaufende erste und zweite Hohlräume bilden, die jeweils mit dem das gereinigte Strömungsmittel und dem das verschmutzte Strömungsmittel enthaltenden Kanalabschnitten verbunden sind. Der abstromseitige Rand einer jeden Windung des gewellten Abschnittes ist einstückig mit dem abstromseitigen Rand der radial auswärts benachbarten Windung des ebenen Abschnittes verbunden, so daß das abstromseitige Ende des zweite Hohlraumes verschlossen ist. Innerhalb eines aufstromseitigen Endabschnittes des ersten llohlraumes ist ein Klebemittel vorgesehen, um das aufstromseitige Ende abzudichten, wobei das Klebemittel jede Windung des gewellten Abschnittes an der radial einwärts benachbarten Windung des ebenen Abschnittes befestigt. Das zu filtrierende Strömungsmittel strömt von dem zweiten Hohlraum, der mit dem das verschmutzte Strömungsmittel enthaltenden Kanalabschnitt in Verbindung steht, durch die Winde des ebenen und gewellten Abschnittes zu dem ersten Hohlraum, der mit dem das gereinigte Strömungsmittel enthaltenden Kanalabschnitt in Verbindung steht.
  • Der gesamte Flächenbereich des abgedichteten aufstromseitigen Endes des zweiten Hohlraumes, der mit dem Kanaiabschnitt für das gereinigte Strömungsmittel in Verbindung steht, nimmt etwa die llAlfte des gesamten aufstromseitigen Endflächenbereiches des Filterelementes ein. Dies führt ru einem Ansteigen des Druckabfalles über das Filterelement. Da des weiteren der aufstromseitige Endabschnitt des ersten Hohlraumes mit dem Klebemittel gefüllt und abgedichtet ist, nimmt der Gesamtfilterflächenbereich des Filterelementes ab. Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß eine während des Betriebes der Strömungsmittelreinigungsvorrichtung auf das Filterelement einwirkende äußere Kraft dazu neigt, die ebenen und gowellten Abschnitte vom Klebemittel zu lösen. Wenn dies der Fall ist, strömt das verschmutzte Strömungsmittel durch den abgetrennten Bereich ohne filtriert zu werden, wodurch der Wirkungsgrad des Filters absinkt. Dadurch verschlechtert sich das Reinigungsvermögen und das Betriebsverhalten einer mit einem derartigen Filterelement ausgestatteten Reinigungsvorrichtung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsmittelreinigungsvorrichtung zu schaffen, die ein hohes Reinigungsvermögen und ein gutes Betriebsverhalten besitzt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Strömungsmittelreinigungsvorrichtung gelöst, die die nachfolgenden Bestandteile umfaßt: einen im wesentlichen geschlossenen Behälter mit einem Einlaß für verschmutztes Strömungsmittel und einem Auslaß für gereinigtes Strömungsmittel, mindestens zwei Filterelemente, die aus Filtermaterial bestehen und im Behälter angeordnet sind, um das vom Einlaß zum Auslaß fließende Strömungsmittel zu filtrieren, Einrichtungen, die innerhalb des Behälters erste und zweite Strömungskanäle bilden, die parallel zueinander geschaltet sind und den Einlaß mit dem Auslaß verbinden, wobei ein erstes Filterelement in dem ersten Strömungskanal angeordnet ist und diesen in einen aufstromseitigen, mit verschmutztem Strömungsmittel versehenen Kanalabschnitt, der mit dem Einlaß verbunden ist, und in einen abstromseitigen, mit gereinigtem Strömungsmittel versehenen Kanalubschnitt, der mit dem Auslaß verbunden ist, aufteilt, und wobei ein zweites Filterelement im zweiten Strömungskanal angeordnet ist und diesen in einen aufstromseitigen, mit verschmutztem Strömungsmittel versehenen Abschnitt, der mit dem Einlaß verbunden ist, und einen mit gereinigtem Strömungsmittel versehenen Abschnitt, der mit dem Auslaß verbunden ist, aufteilt, und wobei mindestens eines der ersten und zweiten Filterelemente eine zi ckzackförmige Querschnittsform besitzt, eine Vielzahl von geschlossenen aufstromseitigen Rippen aufweist, die radial zur Strömungsrichtung des durch den zugehörigen Strömungskanal fließenden Strömungsmittels im Abstand voneinander angeordnet sind, eine Vielzahl von geschlossenen abstromseitigen Rippen umfaßt, die von den aufstromseitigen Rippen in Strömungsrichtung und voneinander radial zur Strömungsrichtung im Abstand angeordnet sind, wobei jede abstromseitige Rippe zwischen jedem benachbarten Paar aufstromseitiger Rippen angeordnet ist, und Stegabschnitte aufweist, die sich jeweils zwischen jedem der abstromseitigen Rippen und jedem Paar der benachbarten aufstromseitigen Rippen erstrecken.
  • Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Sämtliche Teile können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Es zeigen: Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Filterelementes nach dem Stand der Technik bei der Herstellung; Figur 2 eine perspektivische und vergrößerte Teilschnittansicht eines Abschnittes des in Figur 1 gezeigten Filterelementes; Figur 3 eine perSpektivische Ansicht einer flachen Materiallage, aus der ein Filterelement herstellbar ist, das in einer erfindungs- gemäß ausgebildeten Strömungsmittelreinigungsvorrichtung verwendet wird, wobei auf der flachen Materiallage Faltlinien dargestellt sind; Figur 4 eine perspektivische Ansicht, die die in Figur 3 gezeigte Materiallage in einem zickzackförmig entlang den Faltlinien gefalteten Zustand zeigt; Figur 5 eine perspektivische Ansicht, die das aus der Materiallage der Figur 3 hergestellte fertige Filterelement zeigt; Figur 6 eine Draufsicht, die eine flache Materiallage zeigt, aus der eine andere Ausführungsform eines Filterelementes herstellbar ist, das bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen Verwendung findet, wobei auf der Materiallage Faltlinien eingezeichnet sind; Figur 7 eine perspektivische Ansicht, die die in Figur 6 gezeigte Materiallage in einem entlang den Faltlinien zickzackförmig gefalteten und um eine Achse des Filterelementes herum gekrümmten Zustand zeigt; Figur 8 eine perspelctivische Ansicht, die da3 aus der Materiallage der Figur 6 hergestellte fertige Filterelement zeigt; Figur 9 eine schematische Draufsicht auf eine flache Materiallage, aus der eine weitere Ausführungsform eines Filterelementes herstellbar ist, das bei den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Verwendung findet, wobei auf der Materiallage Faltlinien eingezeichnet sind; Figur 10 eine schematische perspektivische Ansicht der in Figur 9 dargestellten Materiallage in einem entlang den Faltlinien gefalteten Zustand; Figur 11 eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht, die das aus der Materiallage der Figur 9 hergestellte fertige Filterelement zeigt; Figur 12 einen Teilschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Strömungsmittelreinigungsvorrichtung; Figur 13 eine Ansicht ähnlich Figur 12, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt; Figur 14 eine Ansicht ähnlich Figur 12, die eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt; Figur 15 ein Diagramm, das die Abhängigkeit zwischen der Durchflußleistung des durch eines der in Figur 14 gezeigten Filterelemente fließenden Strömungsmittels vom Durchflußbereich eines Durchflußreglers zeigt; Figur 16 eine Ansicht ähnlich Figur 12, die eine vierte Ausführungsform der Erfindung zeigt; und Figur 17 eine Ansicht ähnlich Figur 12, die eine fünfte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Bevor die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden, wird das vorstehend erläuterte Filterelement des Standes der Technik in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 erläutert, in denen ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Filterelementes 1 nach dem Stand der Technik dargestellt ist.
  • Zuerst wird eine flache Lage 2 aus Filtermaterial hergestellt. Die flache Lage 2 umfaßt einen eben Wiaterialabschnitt 3 und einen gewellten Materialabschnitt 4, der gegen den ebenen Abschnitt 3 entlang einer Faltlinie 5 zurückgefaltet worden ist, wobei sich die Wellen des gewellten Abschnittes 4 unter einem geringen Winkel zur Faltlinie 5 erstrecken. Die gefaltete Nateriallage, die den ebenen und gewellten Abschnitt aufweist, wird spiralförmig um einen Kern 6 herumgewickelt, während ein Klebemittel 7 kontinuierlich zwischen benachbarten Windungen der gefalteten Materiallage angeordnet wird. Damit ist das Filterelement 1 fertig, wie in Figur 2 dargestellt.
  • Wie man Figur 2 entnehmen kann, umfaßt das Filterelement 1 den ebenen und gewellten Materialabschnitt 3, 4, die spiralförmig um den Kern 6 herumgewickelt sind, wobei sich die Wellen des gewellten Abschnittes 4 parallel zu einer Strömungsrichtung des zu filtrierenden Strömungsmittels (durch Pfeile 8 angedeutet), das durch einen Strömungskanal fließt, in dem das Filterelement 1 angeordnet ist. Jeder ebene und gewellte Abschnitt 3, 4 weist spiralförmig verlaufende Ränder auf, die in bezug auf die Strömungsrichtung 8 des Strömungsmittels aufstromseitig und abstromseitig angeordnet sind. Jede Windung des gewellten Abschnittes 4 besitzt radial innere und äußere Flächen, die mit jedem Paar benachbarter Windungen des ebenen Abschnittes 3 zusammenwirken, so daß spiral- förmig verlaufende erste und zweite Räume 9 und 11 gebildet werden, die jeweils mit einem Kanalabschnitt für gereinigtes Strömungsmittel und einem Kanalabschnitt für verschmutztes Strömungsmittel in Verbindung stehen, in die der Strömungskanal durch das Filterelement 1 aufgeteilt wird. Der abstromseitige Rand einer jeden Windung des gewellten Abschnittes 4 ist an der Faltlinie 5 einstückig mit dem abstromseitigen Rand der radial auswärts benachbarten Windung des ebenen Abschnittes 3 verbunden, so daß das abstromseitige Ende des zweiten Hohlraumes 11 geschlossen ist. Das Klebemittel 7 ist in einem aufstromseitigen Endabschnitt des ersten Hohlraumes 9 angeordnet oder in diesen eingefüllt, um dieses aufstromseitige Ende abzudichten, und befestigt jede Windung des gewellten Abschnittes 4 an der radial einwärts benachbarten Windung des ebenen Abschnittes 3. Das zu filtrierende Strömungsmittel fließt vom zweiten Hohlraum 11 über den ebenen und gewellten Abschnitt 3 und 4 zum ersten Hohlraum 9.
  • Bei einer derartigen Ausführungsform eines Filterelementes 1 nach dem Stand der Technik nimmt der gesamte Flächenbereich des abgedichteten auf stromseitigen Endes des zweiten Hohlraumes 9 etwa eine Hälfte des gesamten aufstromseitigen Endflächenbereiches des Filterelementes 1 ein. Dies führt zu einer Erhöhung des Druckabfalles über das Filterelement.
  • Da ferner der aufstromseitige Endabschnitt des ersten Hohlraumes 9 mit dem Klebemittel 7 gefüllt ist, wird der gesamte zum Filtrieren zur Verfügung stehende Flächenbereich des Filterelementes reduziert. Wenn während des Betriebes der Strömungsmittelreinigungsvorrichtung eine äußere Kraft auf das Filterelement 1 einwirkt, neigt diese dazu, den ebenen und gewellten Materialabschnitt vom Klebemittel 7 abzutrennen. Wenn dies auftritt, kann das verschmutzte Strömungsmittel durch den abgetrennten Bereich oder die abgetrennten Bereiche fließen, ohne dabei filtriert zu werden.
  • Da ferner die gefaltete Materiallage spiralförmig um den Kern 6 herumgewickelt ist, tritt eine Längendifferenz zwischen dem ebenen und gewelltenNaterialabschnitt 3, 4 auf. Je größer der Durchmesser des spiralförmig gewickelten Filterelementes ist, desto größer ist diese Längendifferenz. Dies führt zu einem Zerquetschen der Wellen des gewellten Abschnittes, die ja verhindern sollen, daß benachbarte Windungen des ebenen Materialabschnittes in engen Kontakt miteinander treten. Auch dies führt zu einer Erhöhung des Druckabfalls über das Filterelement und zu einer Abnahme des Wirkungsgrades des Filters. Aus dem vorhergehenden wird deutlich, daß eine Strömungsmittelreinigungsvorrichtung, die mit einem diese Nachteile aufweisenden Filterelement versehen ist, kein gutes Reinigungsvermögen und Betriebsverhalten besitzt.
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr in Verbindung mit den Figuren 3 bis 17 im einzelnen beschrieben.
  • Es wird zuerst auf die Figuren 3 bis 11 eingegangen, in denen verschiedenartige Ausführungsformen von Filterelementen dargestellt sind, die in der erfindungsgemäß ausgebildeten Strömungsmittelreinigungsvorrichtung Verwendung finden können.
  • In den Figuren 3 bis 5 ist ein Verfahren zur Herstellung von einer Ausführungsform eines Filterelementes 20 dargestellt. Zuerst wird eine flache Lage 21 aus einem Filtermaterial, wie beispielsweise Papier, nicht gewebten Textilerzeugnissen, Filz o.ä., hergestellt, wie in Figur 3 gezeigt ist. Die flache Materiallage 21 besitzt die Form eines Trapezes und weist eine kurze und eine lange Kante 22, 23, die parallel zueinander verlaufen, und zwei nicht parallele Seiten 24 und 25 auf. Es werden dann auf der Nateriallage 21 in gleichmäßigen Abständen mit Hilfe einer Walze, Heißpresse o.ä. Faltlinien a-i parallel zu den Kanten 22 und 23 gezogen, um Stegabschnitte 26a-26j vorzusehen, die sich jeweils zwischen benachbarten Faltlinien a-i und den Kanten 22 und 23 erstrecken. Mit anderen Worten, die Faltlinien a-i weisen gleiche Abstände voneinander auf. Die Breite eines jeden Stegabschnittes 26a und 26j bzw. die Entfernung zwischen der Kante 22 und der Faltlinie a und zwischen der Kante 23 und der Faltlinie i ist jedoch geringfügig größer als die der anderen Stegabschnitte 26b-26i, um die Befestigung des Filterelementes an der Strömungsmittelreinigungsvorflchtung zu erleichtern. Dies wird insbesondere aus den Figuren 12 bis 17 deutlich. Die Materiallage 21 wird dann entlang den Faltlinien a-i gefaltet, so daß sie einen zickzackförmigen Querschnitt aufweist, wie in Figur 4 gezeigt. Die gefaltete Materiallage 21 wird schließlich gebogen oder gekrümmt, so daß eine der beiden zickzackförmig gefalteten Seiten 24, 25 der anderen Seite 24, 25 gegenüberliegt, jedoch im Abstand zu dieser unter Aufrechterhaltung eines geeigneten Spaltes angeordnet ist. Eine Klebschicht 27 aus irgendeinem geeigneten Kunstharz wird danach im Spalt vorgesehen, um die Seiten 24 und 25 miteinander zu verkleben, woraus das in Figur 5 gezeigte fertige Filterelement 20 resultiert. Die Klebschicht 27 erstreckt sich kontinuierlich vom radial innersten Stegabschnitt 26a bis zum radial äußersten Stegabschnitt 26j. Wie man deutlich aus den Figuren 4 und 5 erkennen kann, besitzt das fertige Filterelement 20 einen zickzackförmigen Querschnitt und umfaßt eine Vielzahl von geschlossenen kreisförmigen ersten Falten oder Rippen a, c, e, g und i, die konzentrisch zueinander mit gleichen Abständen in Radialrichtung angeordnet sind, eine Vielzahl von geschlossenen kreisförmigen zweiten Falten oder Rippen b, d, f und h (in Figur 5 nicht gezeigt), die Kanten 22 und 23, die radial mit gleichem Abstand voneinander, konzentrisch zueinander und mit axialem Abstand von den ersten Rippen angeordnet sind, wobei jede erste Rippe zwischen jedem Paar benachbarter Rippen und den Kanten 22 und 23 angeordnet ist, und Stegabschnitte 26a-26j, von denen sich jedes Paar zwischen jeder ersten Rippe und jedem Paar der benachbarten zweiten Rippen und Kanten 22 und 23 erstreckt.
  • Die ersten Rippen a, c, e, g und i erstrecken sich in einer ersten Ebene, die im wesentlichen senkrecht zur Achse des Filterelementes 20 verläuft, während sich die zweiten Rippen b, d, f und h in einer zweiten Ebene erstrecken, die mit axialem Abstand zur ersten Ebene parallel dazu angeordnet ist. Der radial innerste Stegabschnitt 28a begrenzt eine mittlere Öffnung 29.
  • In den Figuren 6 bis 8 ist ein Verfahren zur Herstellung einer anderen Ausführungsform eines Filterelementes 30 dargestellt. Zuerst wird eine flache Lage 31 aus einem geeigneten Filtermaterial, das dem des Filterelementes 20 entspricht, hergestellt, wie in Figur 6 gezeigt.
  • Die flache Materiallage 31 besitzt die Form eines Segmentes und weist eine kurze und eine lange bogenförmige Kante 32 und 33 und zwei Seiten 34 und 35 auf. Die bogenförmigen Kanten 32 und 33 besitzen einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt 0. Bogenförmige Faltlinien j-r, die unterschiedliche Krümmungsradien, jedoch eine gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt 0 aufweisen, werden danach mit gleichem Abstand auf der Materiallage 31 eingezeichnet, wie dies bei dem Filterelement 20 der Fall war, um Stegabschnitte 36a-36j vorzusehen. Mit anderen Worten, die Faltlinien j-r besitzen gleiche Abstände voneinander. Die Breite eines jeden Stegabschnittes 36a und 36j oder die Entfernung zwischen der Kante 32 und der Faltlinie j und zwischen der Kante 33 und der Faltlinie r ist jedoch geringfügig größer als die der anderen Stegabschnitte 36a-36j, um die Befestigung des Filterelementes an der Strömungsmittelreinigungsvorrichtung zu erleichtern. Dies geht ohne weiteres aus den Figuren 12 bis 17 hervor. Die Materiallage 31 wird danach entlang den Faltlinien j-r gefaltet, so daß sie einen zickzackförmigen Querschnitt erhält.
  • Schließlich wird die gefaltete Xateriallage 31 gebogen oder gekrümmt, so daß die zickzackförmig gefalteten Seiten 34 und 35 einander gegenüberliegen, wie in Figur 7 gezeigt. Danach werden die Seiten 34 und 35 über eine Klebschicht 37 aus einem geeigneten Kunstdas harz aneinander befestigt, so daß in Figur 8 gezeigte fertige Filterelement 30 resultiert. Die Klebschicht 37 erstreckt sich kontinuierlich von dem radial innersten Stegabschnitt 36a bis zum radial äußersten Stegabschnitt 36j. Wie klar aus den Figuren 7 und 8 zu erkennen ist, besitzt das fertige Filterelement 30 einen zickzackförmigen Querschnitt und umfaßt eine Vielzahl von geschlossenen kreisförmigen ersten Falten oder Rippen å, 1, n, p und r, die konzentrisch zueinander und mit gleichem Radialabstand voneinander angeordnet sind, eine Vielzahl von geschlossenen kreisförmigen zweiten Falten oder Rippen k, m, o und q und die Kanten 32 und 33, die konzentrisch zueinander, mit gleichem Radialabstand voneinander und mit Axialabstand zu den ersten Rippen angeordnet sind, wobei sich jede erste Rippe zwischen jedem Paar benachbarter zweiter Rippen und Kanten 32 und 33 befindet, und Stegabschnitte 36a-36j, von denen sich jedes benachbarte Paar zwischen jeder ersten Rippe und jedem Paar benachbarter zweiter Rippen und Kanten 32 und 33 erstreckt.
  • Die ersten Rippen j, 1, n, p und r verlaufen in einer ersten Ebene, die sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Filterelementes 30 erstreckt, und die zweiten Rippen Ic, rn, o und q verlaufen in einer zweiten Ebene, die mit axialem Abstand äußersten Ebene angeordnet ist und parallel zu dieser verläuft. Der radial innerste Stegabschnitt 36a begrenzt eine mittlere Öffnung 39.
  • Da sich bei dem in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Filterelement 30 jede bogenförmige Faltlinie j-r und die Kanten 32 und 33 mit den Seiten 34 und 35 unter einem Winkel von 900 sc-hneiden, ist zwischen jedem Paar benachbarter erster oder zweiter Rippen kein Umfangslängenunter schied vorhanden, so daß zur Herstellung des Filterelementes 30 ein Filtermaterial verwendet werden kann, das nicht streck- bzw. dehnfähig ist.
  • In den Figuren 9 bis 11 ist ein Verfahren zur Herstellung einer weiteren Ausführungsform eines Filterelementes 40 beschrieben. Zuerst wird eine flache Lage 41 aus einem Filtermaterial, das dem des Filterelementes 20 entspricht, hergestellt, wie in Figur 9 gezeigt. Die flache Materiallage 41 besitzt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks und weist eine Spitze 42, eine Kante 43 und zwei Seiten 44 und 45 auf. Die Faltlinien s-z1 werden mit gleichem Abstand in der gleichen Weise wie bei dem Filterelement 20 auf der flachen Materiallage 41 parallel zur Kante 43 gezogen, so daß Stegabschnitte 46a-46j gebildet werden, von denen sich jeder zwischen jedem Paar benachbarter Faltlinien s-z1, der Spitze 42 und der Kante 43 erstreckt. Mit anderen Worten, die lialtlinien weisen gleiche Abstände voneinander auf. Die Breite der Stegabschnitte 46a und 46j oder die Intfernung zwischen der Spitze 42 und der Faltlinie s und zwischen der Kante 43 und der Faltlinie Z1 ist jedoch geringfügig größer als die der anderen Stegabschnitte 46b-46i, um die Befestigung des Filterelementes an der Strömungsmittelreinigungsvorri chtung zu erleichtern.
  • Dies geht insbesondere aus den Figuren 12 bis 17 hervor.
  • Die Materiallage 41 wird danach entlang den Faltlinien s-z1 gefaltet, so daß sie einen zickzackförmigen Querschnitt erhält, wie in Figur 10 gezeigt. Schließlich wird die gefaltete Materiallage 41 gebogen oder gekrümmt, so daß die zickzackförmig gefalteten Seiten 44 und 45 einander gegenüberliegen, jedoch im Abstand voneinander angeordnet sind, so daß ein geeigneter Spalt zwischen den Seiten 44 und 45 aufrechterhalten wird. Danach wird eine Klebschicht 47 aus einem geeigneten Kunstharz in dem Spalt angeordnet, um die Seiten 44 und 45 aneinander zu befestigen, wodurch das in Figur 11 gezeigte Filterelement 40 entsteht. Die Klebschicht 47 erstreckt sich kontinuierlich vom radial innersten Stegabschnitt 46a zum radial äußersten Stegabschnitt 46j. In den Figuren 9 und 10 ist die Materiallage 41 schematisch dargestellt. In der Praxis ist die Kante 43 länger ausgebildet als dies gezeigt ist. Wie man den Figuren 10 und 11 entnehmen kann, besitzt das Filterelement 40 einen zickzackförmigen Querschnitt und umfaßt eine Vielzahl von geschlossenen kreisförmigen ersten Falten oder Stippen, v, x und z sowie die Kanten 42 und 43, die konzentrisch zueinander und mit gleichem Radialabstand voneinander angeordnet sind, eine Vielzahl von geschlossenen kreisförmigen zweiten Falten oder Rippen s, u, w, y sind Z1 die konzentrisch zueinander, mit gleichem #adialabstand voneinander und mit Axialabstand von den ersten Rippen angeordnet sind, wobei jede zweite Rippe zwischen jedem Paar der benachbarten ersten Rippen und Kanten 42 und 43 angeordnet ist, und Stegabschnitte 46a-46j, von denen sich jedes benachbarte Paar zwischen jeder zweiten Rippe und jedem Paar der benachbarten ersten Rippen und Kanten 43 und 43 erstreckt. Die ersten Rippen t, v, x und z verlaufen in einer ersten Ebene, die sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Filterelemtes 40 erstreckt, während die zweiten Rippen s, u, w,y und z1 in einer zweiten Ebene verlaufen, die mit axialem Abstand zur ersten Ebene angeordnet ist und sich parallel dazu erstreckt. Der irnaerste Stegabschwitt 46a des i?ilterelementes 40 begrenzt keine mittlere öffnung sondern ist geschlossen.
  • Bei den in den Figuren 5, 8 und 11 beschriebenen Filterelementen 20, 30 und 40 sind die Faltlinien in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Es ist natürlich auch möglich, die Faltlinien mit ungleichen Abständen voneinander anzuordnen. Bei spielsweise kann die Breite eines jeden Stegabschnittes oder die Entfernung zwischen jedem paar benachbarter Faltlinien von einer Kante zur anderen Kante allmählich ansteigen oder abnehmen. Auch können nur ein Stegabschnitt oder zwei Stegabschnitte eine größere oder geringere Breite aufweisen als die restlichen Stegabschnitte. Ferner kann ein Satz von abwechselnd angeordneten Stegabschnitten mit gleicher Breite eine unterschiedliche Breite aufweisen als ein anderer Satz von abwechselnd angeordneten Stegabschnitten mit gleicher Breite. Schließlich kann ein linearer Stegabschnitt zusätzlich mit jedem Ende eines jeden in Figur 6 gezeigten bogenförmigen Stegabschnittes verbunden sein, und die linearen Stegabschnitte können miteinander verklebt sein, um ein Filterlement mit geschlossenen Rippen auszubilden.
  • Obwohl die in Figur 6 gezeigten bogenförmigen Faltlinien einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt aufweisen, können auch bogenförmige Faltlinien vorgesehen werden, die den gleichen Krümmungsradius aufweisen, wobei sich ihre Mittelpunkte auf einer einzigen geraden Linie befinden, und die gleiche Abstände voneinander aufweisen. Kurz gesagt kann jede Rippe des fertigen Filterelementes irgendeine beliebige Form aufweisen, beispielsweise die eines Kreises, einer Ellipse o.ä., und es ist ausreichend,wenn jede Rippe geschlossen ist und die geschlossenen Rippen im Abstand voneinander angeordnet sind.
  • In den Figuren 12 bis 17 sind verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt, die als Ölfilter ausgebildet sind, in dem mindestens eines der in den Figuren 5, 8 und 11 dargestellten Filter- elemente angeordnet ist. Natürlich ist die Erfindung auch auf andere Strömungsmittelreinigungsvorrichtungen anwendbar, beispielsweise Luftfilter, Wasserfilter, Kraftstoffilter o.ä..
  • Figur 12 zeigt ein Ölfilter nach der ersten Ausführungsform der Erfindung, der mit dem Bezugszeichen 100 versehen ist. Das Ölfilter 100 umfaßt einen im wesentlichen geschlossenen Behälter 101, der ein becherförmiges Gehäuse 102 und eine Endplatte 103 aufweist, die das offene Ende des Gehäuses 102 im wesentlichen verschließt.
  • Die Endplatte 103 ist mit einem Einlaß 104 für verschmutztes Öl oder zu reinigendes Öl und einer mittleren Öffnung versehen. Ein mittlerer Vorsprung 105 erstreckt sich vom Umfangsrand der mittleren Öffnung nach innen und bildet einen mit Gewinde versehenen Auslaß 106 für gereinigtes oder filtriertes Öl. Ein erstes mittleres zylindrisches Element 107 ist über den ringförmigen Vorsprung 105 konzentrisch zu einer zylindrischen Umfangswand des Gehäuses 102 gepaßt.
  • Dem Einlaß 104 ist ein Rückschlagventil zugeordnet, das ein Ventilelement 108 aus elastischem Material, wie beispielsweise Gummi, umfaßt. Der Abschnitt 109 des Ventilelementes 108 wird durch ein axiales Ende des zylindrischen Elementes 107 und die Endplatte 103 festgeklemmt, während ein Lippenabschnitt 110 des Ventilelernentes durch seine Elastizität normalerweise gegen eine Innenfläche der Endplatte 103 gepreßt wird, so daß der Einlaß 104 geschlossen wird. Der Lippenabschnitt 110 wird von der Innenfläche der Endplatte 103 wegbewegt, so daß das verschmutzte Öl durch den Einlaß 104 in einen Hohlraum innerhalb des Behälters fließen kann, wenn der Öldruck am Einlaß größer ist als der im Innenraum des Behälters, wird jedoch durch die Elastizität des Ventilelementes 108 gegen die Innenfläche der Endplatte 103 gedrückt, so daß das Öl aus dem Raum innerhalb des Behälters 101 nicht zum Einlaß 104 zurückströmen kann, wenn der Druck am Einlaß niedriger ist als innerhalb des Behälterraumes.
  • Eine ringförmige Halteeinheit 112 mit einem allgemein X-förmigen Querschnitt ist am anderen axialen Ende des zylindrischen Elementes 107 fest montiert. Die Halteeinheit 112 umfaßt zwei ringförmige Platten 113 und 114, die Rücken an Rücken miteinander verbunden sind. Die ringförmige Platte 113 weist einen äußeren abgebogenen Umfangsabschnitt 115 mit U-förmigem tluerschnitt und einen inneren abgebogenen Umfangsabschnitt 116 mit U-förmigem Querschnitt auf. Einer der beiden ringförmigen Schenkel des U-förmigen Abschnittes 116 ist in das andere axiale Ende des zylindrischen Elementes 107 eingepaßt. Die ringförmige Platte 113 ist mit einer Vielzahl von mit gleichem Umfangsabstand angeordneten Löchern 117 versehen.
  • Ein erstes Filterelement 120, bei dem es sich um eines in der in den Figuren 5 und 8 gezeigten Filterelemente 20 und 30 handeln kann, ist konzentrisch um das zylindrische Element 107 herum angeordnet, so daß das zylindrische Element 107 in einer mittleren Öffnung des ersten Filterelementes 120 angeordnet ist, die der mittleren Öffnung 29, 39 des Filterelementes 20, 30 entspricht. Die Kanten 121 und 122 der radial äußersten und innersten Stegabschnitte des Filterelementes 120, die geringfügig breiter sind als die anderen Stegabschnitte und die den Stegabschnitten 26a und 26j, 36a und 36j des Filerelcmentes 20, 30 entsprechen, sind jeweils in den U-förmigen Abschnitten 115 und 116 angeordnet und dort mit Hilfe eines Klebemittels 118 befestigt. Auf diese Weise wird das Filterelement 120 durch die ringförmige Platte 113 fest gehalten.
  • In ähnlicher Weise wie die ringförmige Platte 113 ist die ringförmige Platte 114 mit äußeren und inneren U-förmigen abgebogenen Abschnitten 123 und 124 und einer Vielzahl von mit gleichem Umfangsabstand angeordneten Löchern 125 versehen. Ein zweites zylindrisches Element 126 weist ein axiales Ende auf, das in dem inneren U-förmigen Abschnitt 124 angeordnet ist, und ist koaxial zum ersten zylindrischen Element 107 angeordnet. Ein zweites Filterelement 128 ist in jeder Hinsicht identisch zu dem ersten Filterelement 120 ausgebildet. Genauer gesagt besitzen das erste und zweite Filterelement 120 und 128 im wesentlichen die gleiche Anzahl von Rippen und den gleichen #i#ippcnabotand lmd weisen im wesentlichen die gleiche Durchlässigkeit auf. Das zweite Filterelement 128 ist konzentrisch um das zylindrische Element 126 herum angeordnet, so daß das zylindrische Element 126 in einer mittleren Öffnung angeordnet ist, die der des ersten Filterelementes 120 entspricht.
  • Äußere und innere Umfangsrandabschnitte 129 und 130, die den Abschnitten 121 und 122 entsprechen, sind jeweils in den U-förmigen abgebogenen Abschnitten 123 und 124 angeordnet und dort mit Hilfe eines Klebemittel 131 befestigt. Somit wird das Filterelement 126 durch die ringförmige Platte 114 fest gehalten.
  • Ein Entlastungsventil 132 umfaßt ein scheibenförmiges Ventilelement l33S/dessen Außenumfang mindestens eine Kerbe 134 ausgebildet ist. Eine Schraubendruckfeder 135 ist innerhalb des zweiten zylindrischen Elementes 125 angeordnet und weist ein axiales Ende auf, das gegen einen ringförmigen Wulst 136 am zylindrischen Element 126 stößt, während das andere axiale Ende gegen das Ventilelement 133 stößt. Ein Ventilsitzelement 137 mit einer mittleren Öffnung 138 wird durch eine Schraubendruckfeder 139, die zwischen dem Sitzelement 137 und der Bodenwand des becherförmigen Gehäuses 102 angeordnet ist, elastisch gegen das andere axiale Ende des zylindrischen Elementes 126 gedrückt. Das Ventilelement 133 wird normalerweise gegen das Sitzelement 137 gepreßt, damit die Kerbe 134 nicht mit der mittleren Öffnung 138 im Sitzelement 137 in Verbindung kommt.
  • Im Gebrauch wird das Ölfilter 100 mit IIi7fe einer Schraubverbindung am Auslaß über einen O-Rint 140 an einer Maschine, Vorrichtung oder irgendeiner Apparatur, die Öl benötigt, befestigt, wobei der Auslaß 106 an diejenigen Teile oder Stellen angeschlossen wird, die geschmiert werden müssen.
  • Im Betrieb des Ölfilters wird verschmutzes Öl in den Raum innerhalb des Behälters 101 durch den Einlaß und das Rücksclilagventilelement 108 eingeführt. Das verschmutzte Öl wird in zwei Strömungsbahnen aufgeteilt. Der eine Anteil wird dem ersten Filterelement 120 und der zweite Anteil dem zweiten Filterelement 128 zugeführt. Genauer gesagt, der eine Anteil strömt vom Einlaß 104 durch das erste Filterelement 120, wie durch die Pfeile 142 angedeutet ist, und wird dabei filtriert, wobei Schmutzpartikel aus dem verschmutzten Öl entfernt werden. Das gereinigte Öl strömt dann aus dem ersten Filterelement 120 durch die löcher 117 in der ringförmigen Platte 113 und durch einen Ringspalt, der zwischen den inneren U-förmigen Abschnitten 116 und 124 ausgebildet ist, in einen säulenförmigen Raum 126 durch den Auslaß 106.
  • Der andere Anteil des verschmutzten Öles fließt durch einen Ringraum, der zwischen der zylindrischen Umfangswand des Gehäuses 102, dem ersten und zweiten Filter 120 und 126 und der Halteeinheit 112 ausgebildet ist, wie durch den Pfeil 145 gezeigt. Das verschmutzte Öl strömt dann durch das zweite Filter 128, wie durch die Pfeile 146 angedeutet, in dem es filtriert wird, so daß Schmutzpartikel aus dem Öl entfernt werden.
  • Aus dem zweiten Filterelement 128 strömt das gereingte Öl durch die Löcher 125 und den Ringspalt zwischen den inneren U-förmigen Abschnitten 116 und 124 in den säulenförmigen Raum 144. Von diesem Raum wird das gereinigte Öl durch den Auslaß 106 abgegeben.
  • Aus dem vorhergehenden wird deutlich, daß im Behälter 101 zwei Strömungskanäle parallel zueinander ausgebildet sind und daß jeweils in einem Strömungskanal ein Filterelement 120, 128 angeordnet ist.
  • Wenn die Filterelemente 120 und 128 verstopfen und der Druckabfall einen vorgegebenen Wert erreicht, erzeugt der Druck des in einem Raum oberhalb der Filterelemente befindliche Öles eine Kraft, die auf das Ventilelement 133 des Entlastungsventiles 132 einwirkt und das Ventilelement vom Sitzelement 136 gegen die Vorspannkraft der Feder 135 wegbewegt.
  • Auf diese Weise wird das verschmutzte Öl direkt durch die mittlere Öffnung 138 im Sitzelement 137 und die Kerbe 134 im Ventilelement 133 in den säulenförmigen Raum 144 eingeführt, wie durch die gestrichelten Pfeile ;mlgedeut et ist.
  • in Jigur 13 ist die zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Aus Vereinfachungsgründen wird auS die Beschreibung von Teilen verzichtet, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen.
  • Die in Figur 13 dargestellte zweite Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der ersten Ausführungsform, daß ein erstes Filterelement 220 in der Form eines Ringes aus einem Faserstück, laminierten Faserschichten, gewalzten Tissue-Papieren bzw. einer schraubenförmig gewickelten Faserlage besteht. Somit besitzt das zweite Filterelement 220 eine andere Durchlässigkeit als das erste Filterelement 228. Im übrigen ist das erste Filterelement völlig identisch zu dem ersten Filterelement 128 der ersten Ausführungsform ausgebildet.
  • In Figur 14 ist die dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Auch hier wird wiederum auf die Beschreibung von Teilen verzichtet, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen.
  • Die ersten und zweiten Filterelemente 320 und 328 können aus irgendeinem der in den Figuren 5 und 8 gezeigten Filterelemente 20 und 30 bestehen. Wie aus Figur 14 hervorgeht, weisen die voneinander beabstandeten kreisförmigen Rippen des ersten Filterelementes 320 einen geringeren Abstand voneinander auf als die Rippen des zweiten Filterelementes 328, so daß das erste Filterelement 321 eine / Durchlässigkeit besitzt als das zweite Filterelement 321. Ferner weist eine ringförmige Platte 314 einen äußeren U-förmigen abgebogenen Umfangsabschnitt 322 auf, dessen äußere Umfangsfläche mit der Innenfläche einer zylindrischen Umfangswand eines becherförmigen Gehäuses 320 zusammenwirkt, um einen Durchflußregler 390 zu bilden. Der Durchflußregler 390 stellt den Durchflußbereich des zwischen dem U-förmigen Abschnitt 322 und der Gehäusewand ausgebildeten Ringspaltes ein, um den Durchfluß des in das zweite Filterelement 328 eingeführten Öles zu steuern. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Ringspalt durch den Durchflußregler 390 so eingestellt, daß sich ein reduzierter Durchflußbereich ergibt.
  • Aufgrund des Durchflußreglers 390 wird der Öldurchfluß zum zweiten Filterelement 328 reduziert und der Öldurchfluß zum ersten Filterelement 320 somit erhöht. Der Durchfluß des zum ersten und zweiten Filterelement 320 und 328 strömenden Öls kann somit durch den Durchflußregler 390 reguliert werden. Dies geht aus Figur 15 besser hervor, die die Beziehung zwischen der Durchflußleistung des Öles zum zweiten Filterelement 328 und dem Durchflußbereich des von dem Durchflußregler 390 regulierten Ringspaltes wiedergibt.
  • Wie vorstehend erläutert, wird durch den Durchflußregler 390 die Durchflußleistung des durch das erste Filterelement 320 strömenden Öles erhöht. Da jedoch das erste Filterelement einen engen Rippenabstand aufweist, fällt die Geschwindigkeit des durch das erste Filterelement 320 strömenden Öles ab. Das Öl strömt somit durch das erste Filterelement sehr langsam, so daß die Genauigkeit des Filtervorganges verbessert wird.
  • in Figur 16 ist die vierte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Auch hier wird wiederum auf die Beschreibung von Teilen verzichtet, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen.
  • Bei der in Figur 16 dargestellten vierten Ausführungsform kann ein erstes Filterelement 420 aus irgendeinem der in don Figuren 5 und 8 gezeigten Filterelemente 20 und 30 bestehen. Bei dem zweiten Filterelement handelt es sich um das in Figur 11 gezeigte Filterelement 40, das keine mittlere Öffnung aufweist.
  • Wie deutlich aus Figur 16 hervorgeht, besitzt das erste Filterelement 420 eine geringere Anzahl von kreisförmigen Rippen als das zweite Filterelement 40, weist jedoch im wesentlichen den gleichen Itippenabstand auf wie das zweite Filterelement, so daß das erste und zweite Filterelement im wesentlichen die gleiche Durchlässigkeit besitzen.
  • Eine Halteeinheit 412 umfaßt eine ringförmige Platte 413 und eine scheibenförmige Platte 414, die Rücken an Rücken starr miteinander verbunden sind. Ein U-förmiger abgebogener Umfangsabschnitt 423 der Platte 414 ist mit Verlängerungen versehen, die als Streben 491 wirken, die starr mit dem Boden eines becherförmigen Gehäuses 402 verbunden sind, so daß die Halteeinheit 412 durch die Streben 491 gelagert wird. Ferner ist die scheibenförmige Platte 414 mit einer mittleren Öffnung 490 versehen, um den Öldurchfluß durch das erste und zweite Filterelement 420, 40 durch Variation der Größe der Öffnung 490 zu steuern.
  • Bei der in Figur 16 dargestellten Ausführungsform besitzen das erste und zweite Filterelement 420, 40 im wesentlichen die gleiche Durchlässigkeit. Der Öldurchfluß zum zweiten Filterelement 40 wird jedoch durch die öffnung 490 gesteuert, die abstromseitig des Filterelementes 40 angeordnet ist, so daß der Öldurchfluß durch das erste Filterelement 420 erhöht wird. Da die Steueröffnung 490 abstromseitig des zweiten Filterelementes 40 bzw. in einem Strömungsbereich von gereinigtem Öl angeordnet ist, kann sie nur schwer verstopfen, so daß die nutzbare Lebensdauer des Ölfilters verlängert wird.
  • In Figur 17 ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Auf eine Beschreibung von Teilen, die denen der Figur 1 entsprechen, wird aus Einfachheitsgründen verzichtet.
  • Bei der in Figur 17 dargestellten Ausführungsform können das erste und zweite Filterelement 520, 528 aus irgendeinem der in den Figuren 5 und 8 dargestellten Filterelement 20 und 30 bestehen. Das erste und zweite Filterelement 520, 528 weisen die gleiche Anzahl von kreisförmigen geschlossenen Rippen auf und besitzen im wesentlichen den gleichen Rippenabstand, so daß sie ebenfalls eine im wesentlichen gleiche DurchlässIgkeit aufweisen.
  • Bei der in Figur 17 dargestellten Ausführungsform ist eine ringförmige Platte 514 einer Halteeinheit 512 mit einer Öffnung 525 versehen, die zur Regelung des Öldurchflusses durch das erste und zweite Filterelement 520, 528 dient. Ähnlich wie bei der in Figur 16 gezeigten Ausführungsform ist die Steueröffnung 525 abstromseitig des zweiten Filterelementes 528 oder in einem Strömungsbereich mit gereinigtem Öl angeordnet.
  • Wie vorstehend erläutert, ermöglicht das bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eines Ölfilters eingesetzte Filterelement eine Erhöhung der effektiven Filterfläche des Filterelementes, eine Reduzierung des Druckabfalls über das Filterelement und eine Minimierung des Bereiches, in dem ein Klebemittel verwendet wird. Auf diese Weise muß man keine so große Aufmerksamkeit mehr auf Dichtungsfehler richten, die aus der Abtrennung der Klebschicht aufgrund der Einwirkung von äußeren Kräften auf das Filterelement auftreten können.
  • Dadurch wird das Reinigungsvermögen und das Betriebsverhalten der erfindungsgemäß ausgebildeten Strömungsmittelreinigungsvorrichtung verbessert.
  • Bei einem Filterelement mit einem zickzackförmigen Querschnitt und einer Vielzahl von aufstromseitig geschlossenen Rippen, die im Abstand voneinander angeordnet sind, und einer Vielzahl von abstromseitig geschlossenen Rippen, die im Abstand voneinander und von den aufstromseitigen Rippen angeordnet sind, wird durch die Erhöhung der Entfernung zwischen den aufstromseitigen und abstromseitigen Rippen das Filtriervermögen pro Flächeneinheit herabgesetzt. Die erfindungsgemäß ausgebildete Strömungsmittelreinigungsvorrichtung umfaßt eine Vielzahl von Filterelementen, die parallel zueinander angeordnet sind. Es ist daher mit einer derartigen Strömungsmittelreinigungsvorrichtung möglich, das Reinigungs- bzw. F1'ltrationovermögen und das Bet;riebsverhalten beträchtlich zu verbessern. Hinzu kommt, daß durch die Kombination von Filterelementen, die ein unterschiedliches Filtrationsvermögen besitzen, der gleiche Behälter einen Bypass-Kreis aufweisen kann. Dadurch wird ebenfalls das Filtrationsvermögen verbessert.
  • Erfindungsgemäß wird somit eine Strömungsmittelreinigungsvorrichtung beschrieben, die einen im wesentlichen geschlossenen Behälter mit einem Einlaß und einem Auslaß für das Strömungsmittel aufweist.
  • Mindestens zwei Filterelemente sind innerhalb des Behälters angeordnet, wobei sich jeweils einer in einem Strömungskanal befindet, die parallel zueinander angeordnet sind und den Einlaß und Auslaß miteinander verbinden. Mindestens ein Filterelement weist eine zickzackförmige Querschnittsform und eine Vielzahl von geschlossenen aufstromseitigen Rippen, die mit radialem Abstand voneinander relativ zur Strömungsrichtung des durch den zugehörigen Strömungskanal fließenden Strömungsmittels angeordnet sind, eine Vielzahl von geschlossenen abstromseitigen Rippen, die in Strömungsrichtung im Abstand von den aufstromseitigen Rippen und mit radialem Abstand voneinander in bezug auf die Strömungsrichtung angeordnet sind, wobei jede abstromseitige Rippe zwischen jedem benachbarten Paar aufstromseitiger Rippen angeordnet ist, sowie Stegabschnitte auf, die sich zwischen jeder abstromseitigen Rippe und jedem Paar benachbarter aufstromseitiger Rippen erstrecken.
  • Leerseite

Claims (26)

  1. PatentansDrüche 1. Vorrichtung zum Reinigen eines Strömungsmittels, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen geschlossenen Behälter (ion) mit einem Einlaß (104) für verschmutztes Strömungsmittel und einem Auslaß (106) für gereinigtes Strömungsmittel; mindestens zwei Filterelemente (120, 128; 220, 228; 320, 328; 420, 428; 520, 528), die aus Filtermaterial hergestellt und im Behälter (101) angeordnet sind, um das vom Einlaß zum Auslaß fließende Strömungsmittel zu filtern; Einrichtungen, die innerhalb des Behälters einen ersten und zweiten strömungækanal bilden, die parallel zueinander angeordnet sind und den Einlaß (zu4) und den Auslaß (106) miteinander verbinden, wobei ein erstes Filterelement (120, 220, 320, 420, 520) in dem ersten Strömungskanal angeordnet ist und diesen in einen aufstromseitigen Kanalabschnitt, der verschmutztes Strömungsmittel enthält und mit dem Einlaß verbunden ist, und einen abstromseitigen Kanalabschnitt, der gereinigtes Strömungsinittel enthält und mit dem Auslaß verbunden ist, unterteilt und wobei ein zweites Filterelement (128, 228, 328, 428, 528) in dem zweiten Strömungskanal angeordnet ist und diesen in einen aufstromseitigen Kanalabschnitt, der verschmutzte Strömungsmittel enthält und mit dem Einlaß verbunden ist, und in einen abstromseitigen Kanalabschnitt, der gereinigtes Strömungsmittel enthält und mit dem Auslaß verbunden ist, unterteilt; und wobei mindestens eines der ersten und zweiten Filterelemente eine zickzackförmige Querschnittsform und eine Vielzahl von geschlossenen aufstromseitigen Rippen, die relativ zur Strömungsrichtung des durch den zugehörigen Strömungsmittelkanal fließenden Strömungsmittels mit radialem Abstand voneinander angeordnet sind, eine Vielzahl von geschlossenen abstromseitigen Rippen, die in Strömungsrichtung mit Abstand von den aufstromseitigen Rippen und relativ zur Strömungsrichtung mit radialem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei jede abstromseitige Rippe zwischen jedem Paar benachbarter aufstromseitiger Rippen angeordnet ist, sowie Stegabschnitte aufweist, die sich zwischen jeder abstromseitigen Rippe und jedem Paar benachbarter aufstromseitiger Rippen erstrecken.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der ersten und zweiten Filterelemente (120, 128; 220, 228; 320, 328; 420, 428; 520, 528) eine Vielzahl von geschlossenen aufstromseitigen Rippen, die relativ zur Strömungsrichtung des durch den zugehörigen Strömungskanal fließenden Strömungsmittels mit radialem Abstand voneinander angeordnet sind, eine Vielzahl von geschlossenen abstromseitigen Rippen, die in Strömungsrichtung im Abstand von den aufstromseitigen Rippen und relativ zur Strömungsrichtung mit radialem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei jede abstromseitige Rippe zwischen jedem 1#ar benachbarter aufotromseitiger Rippen angeordnet ist, sowie Stegabschnitte aufweist, die sich zwischen jeder abstromseitigen Rippe und jedem Paar benachbarter aufstromseitiger Rippen erstrecken.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Filterelement im wesentlichen gleiche Durchlässigkeiten besitzen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufstromseitigen Rippen des ersten Filterelementes einen Abstand voneinander aufweisen, der im wesentlichen dem Abstand der aufstromseitigen Rippen des zweiten Filterelementes entspricht.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filterelement die gleiche Anzahl auf stromseitiger Rippen besitzt wie das zweite Filterelement, dessen Rippen im zweiten Strömungskanal angeordnet sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der zickzackförmigen Querschnittsform versehene Filterelement das erste Filterelement (220) ist, das in dem ersten Strömungskanal angeordnet ist, und daß das im zweiten Strömungskanal angeordnete zweite Filterelement (228) aus Faserstücken, laminierten Faserschichten, gewalzten Tissue-Papieren bzw.
    einer spiralförmig gewickelten Faserlage besteht.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie desweiteren Einrichtungen zur Durchfluß steuerung des durch den ersten und zweiten Strömungskanal fließenden Strömungsmittels aufweist, um den Durchfluß des durch den ersten Strömungskanal fließenden Strömungsmittels gegenüber dem des durch den zweiten Strömungskanal fließenden Strömungsmittels zu verandern.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Filterelement unterschiedliche Durchlässigkeiten aufweisen.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aufstromseitigen Rippen des ersten Filterelementes einen größeren Abstand voneinander aufweisen als die aufstromseitigen Rippen des zweiten Filterelementes.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung in dem ersten Strömungskanal angeordnet ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aufstromseitig des ersten Filterelementes angeordnet ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Filterelement im wesentlichen gleiche Durchlässigkeiten besitzen.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aufstromseitigen Rippen des ersten Filterelementes im wesentlichen den gleichen Abstand voneinander aufweisen wie die aufstromseitigen Rippen des zweiten Filterelementes.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung in dem ersten Strömungskanal abstromseitig des ersten Filterelementes angeordnet ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filterelement eine andere Anzahl von aufstromseitigen Rippen aufweist als das zweite Filterelement.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filterelement eine größere Anzahl von aufstromseitigen Rippen aufweist als das zweite Filterelement.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filterelement genauso viel aufstromseitige Rippen aufweist wie das zweite Filterelement.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die im ersten und zweiten Strömungskanal angeordneten Filterelemente koaxial zueinander angeordnet sind.
  19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie desweiteren Einrichtungen aufweist, die innerhalb des Behälters einen Bypass-Kanal bilden, der den ersten und zweiten Strömungskanal umgeht, und daß in dem Bypass-Kanal ein Entlastungsventil (132) angeordnet ist, das in Tätigkeit tritt, wenn der Druckabfall über das erste und zweite Filterelement ein vorgegebenes Niveau erreicht, um auf diese Weise die verschmutztes Strömungsmittel enthaltenden Kanalabschnitte und die gereinigtes Strömungsmittel enthaltenden Kanalabschnitte des ersten und zweiten Strömungskanales direkt miteinander zu verbinden.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie desweiteren ein Rückschlagventil aufweist, das dem Einlaß zugeordnet ist, um ein Fließen des Strömungsmittels vom Einlaß in die Kanalabschnitte für das verschmutzte Strömungsmittel zu gestatten, einen RückfluB des Strömungsmittels zum Einlaß jedoch zu unterbinden.
  21. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jede der aufstromseitigen und abstromseitigen Rippen Kreisform besitzt.
  22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die aufstromseitigen und abstromseitigen Rippen konzentrisch zueinander und im Abstand voneinander angeordnet sind.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die aufstromseitigen Rippen mit im wesentlichen gleichem Abstand voneinander angeordnet sind und daß die abstromseitigen Rippen mit im wesentlichen gleichem Abstand voneinander angeordnet sind.
  24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die aufstromseitigen und abstromseitigen Rippen in Ebenen verlaufen, die sich senkrecht zur Strömungsrichtung des Strömungsmittels erstrecken.
  25. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement mit zickzackförmigem Querschnitt des weiteren eine Klebschicht (37, 47) umfaßt, die zwischen den gegenüberliegenden Enden eines jeden Stegabschnittes angeordnet ist, um diese gegenüberliegenden Enden aneinander zu befestigen.
  26. 26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Klebschicht kontinuierlich vom radial innersten Stegabschnitt zum radial äußersten Stegabschnitt radial zur Strömungsrichtung des Strömungsmittels erstreckt.
DE19823227889 1981-07-28 1982-07-26 Vorrichtung zum reinigen von stroemungsmitteln Withdrawn DE3227889A1 (de)

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