DE3209216C2 - Abschnittsweise rückspülbares Flüssigkeitsfilter - Google Patents

Abstract

Das Flüssigkeitsfilter hat einen um seine Achse drehbaren, radial durchströmten, hohlzylindrischen Filtereinsatz (10), der innerhalb des Filtergehäuses (2) einen Filtratraum von einem Schmutzflüssigkeitsraum abtrennt. Eine parallel zur Achse des Filtereinsatzes (10) angeordnete Schmutzabfuhrrinne (20) bildet mit dem Filtereinsatz einen Schmutzabfuhrkanal (23), der zum Rückspülen über ein Absperrventil (40) an eine Schmutzabfuhrleitung (32) anschließbar ist. Eine Antriebsvorrichtung (41) weist eine Ratsche (42) auf, die abtriebsseitig als Drehantrieb mit dem Filtereinsatz (10) gekoppelt ist und antriebsseitig mit der Stellvorrichtung des Absperrventils (40) in Wirkverbindung steht. Die Antriebsvorrichtung ist aus einer ersten durch Anschlag begrenzten Endstellung, die der Schließstellung des Absperrventils (40) entspricht, unter gleichzeitigem Öffnen des Absperrventils (40) in eine zweite durch Anschlag begrenzte Endstellung gegen die Kraft einer Rückstellfeder schwenkbar.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein abschnittsweise rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
• Derartige Rückspülfilter werden beispielsweise für die Grobfiltrierung von Schmieröl verwendet. Dabei kommen durchweg Filter zum Einsatz, die den Schmutz im wesentlichen auf der Oberfläche des Filtermittels ablagern, wie Spaltfilter oder Siebgewebefilter. Ihr Vorteil besteht darin, daß der Filtereinsatz ohne Unterbrechung des Betriebs über Einhandbedienung gereinigt werden kann. Es sind keine Einsatzteile notwendig, wie man sie beispielsweise für Patronenfilter mit austauschbaren Filtereinsätzen benötigt.
• Die GB-PS 5 63 831 beschreibt ein derartiges abschnittweise rückspülbares Flüssigkeitsfilter. Die Antriebsvorrichtung ist mit dem Filtereinsatz fest verbunden und kann in beiden Richtungen um beliebige Winkel geschwenkt werden. Sie treibt eine als Kurvenscheibe ausgestaltete Stellvorrichtung an, die auf die Ventilstange des als federbelastetes Hubventil ausgebildeten Absperrventils einwirkt. Die Stellung der Kurvenscheibe und damit des Absperrventils ist außerhalb des Filters über eine Anzeigeskala und einen Zeiger sichtbar. Dieses Flüssigkeitsfilter erfordert eine sorgfältige Bedienung, damit das Absperrventil nicht versehentlich geöffnet bleibt und ungewollt Flüssigkeit durch die Schmutzabfuhrleitung verloren geht.
• Der gleiche Nachteil tritt bei dem rückspülbaren Flüssigkeitsfilter der DE-OS 27 25 330 auf. Zum Öffnen und Schließen des am Filtergehäuseboden angeordneten, in Achsrichtung zu bewegenden Absperrventils muß die Spindel zudem in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, wobei sich auch der Filtereinsatz in unterschiedlichen Richtungen dreht.
• Derselbe ungewollte Verlust an Flüssigkeit durch die Schmutzabfuhrleitung kann bei dem rückspülbaren Flüssigkeitsfilter des DE-GM 18 36 414 auftreten, bei dem die Antriebsvorrichtung von Hand in die richtige Stellung zum Schließen des Absperrventils geschwenkt werden muß.
• Schließlich geht aus der DE-PS 4 46 225 ein abschnittsweise rückspülbares Flüssigkeitsfilter als bekannt hervor, bei dem ein als kreisrunde Scheibe ausgestalteter Filterkörper in mehrere Kreissektoren unterteilt ist. Eine an einen Schmutzabfuhrkanal angeschlossene Spülkammer wird über einen Ratschenantrieb hintereinander vor die einzelnen Sektoren geschwenkt. In der Schmutzabfuhrleitung ist ein separates Absperrventil vorgesehen, das zeitlich so betätigt werden soll, daß es sich in Rückspülstellung öffnet und schließt und beim Schwenken der Spülkammer geschlossen bleibt. Zwar mag hier bei dem anders aufgebauten abschnittsweise rückspülbaren Flüssigkeitsfilter ein ungewolltes Abfließen von Rückspülflüssigkeit vermieden sein, jedoch fehlen konkrete Angaben dazu, wie das Absperrventil gesteuert werden soll.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs aufgeführte Rückspülfilter bei Erhaltung der Einhandbedienung mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß ein ungewollter Verlust von Rückspülflüssigkeit sicher vermieden ist.
• Die Lösung der Aufgabe besteht aus dem im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmalen. Nunmehr schwenkt die Antriebsvorrichtung nach der manuellen Betätigung automatisch in die Endstellung zurück, die der Schließstellung des Absperrventils entspricht. Ein ungewollter Verlust an Flüssigkeit ist auf diese Weise ausgeschlossen. Hinzu kommt der Vorteil, daß sich der Filtereinsatz, wie aus der Filtertechnik an sich bekannt, über die Ratsche nur noch in einer Richtung drehen läßt. Dementsprechend kann im Bedarfsfall leicht ein einfacher federnd unter einem spitzen Winkel am Filterkörper anliegender, klingenförmiger Schmutzabstreifer vorgesehen werden, der die Drehung des Filterkörpers in nur einer Richtung voraussetzt.
• Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf ein derartiges Flüssigkeitsfilter mit einem aus Filterkopf und Filtertopf zusammengesetzten Filtergehäuse und mit einer als Kurvenscheibe ausgestalteten Stellvorrichtung, die auf die Ventilstange des als federbelastetes Hubventil ausgebildeten Absperrventils einwirkt. Die Ausgestaltung besteht darin, daß die Ratsche, die Kurvenscheibe und die Rückstellfeder, die als koaxial zur Antriebsvorrichtung angeordnete, mit einem Ende am Filterkopf und mit dem anderen Ende an der Kurvenscheibe festgelegte Schraubenfeder ausgebildet ist, übereinander innerhalb des Filterkopfes angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine Schmierung aller wesentlichen im Betrieb auf Reibung beanspruchten Stellen der Antriebsvorrichtung durch die zu filternde Flüssigkeit selbst erfolgen.
• Die Merkmale des Anspruchs 3 ermöglichen eine betriebssichere Steckverbindung des Schmutzabfuhrkanals mit der Ventilbohrung.
• Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
• Fig. 1 ein Flüssigkeitsfilter, teilweise in Ansicht, teilweise im Achsschnitt,
• Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,
• Fig. 3 einen Achsschnitt durch das Filter der Fig. 1 in etwas größerer Darstellung und
• Fig. 4 und 5 die beim Ausführungsbeispiel verwendete Kurvenscheibe für das Absperrventil in unterschiedlichen Stellungen.
• Das Flüssigkeitsfilter 1 hat ein Filtergehäuse 2, das aus einem Filterkopf 3 und einem Filtertopf 4 zusammengesetzt ist. Die gegenseitige Abdichtung erfolgt durch einen mittels nicht dargestellter Spannmittel axial gepreßten Dichtring 5. Seitlich mündet in den Filtertopf 4 der Einlaßstutzen 6 ein. Der Auslaßstutzen 7 ist am Boden 9 des Filtertopfes 4 angeordnet.
• Innerhalb des Filtergehäuses 2 trennt ein um seine Achse drehbarer Filtereinsatz 10 einen Filtratraum 11 von einem Schmutzflüssigkeitsraum 12 ab. Der Filtereinsatz 10 hat ein zylindrisches Siebgewebe 13, das mit seinem Innenumfang gegen ein Stützrohr 14 anliegt. Eine geschlossene Endscheibe 15 verschließt den Filtereinsatz 10 an seiner oberen Stirnseite. An der unteren Stirnseite ist der Filtereinsatz 10 mit einem Paßring 16 fest verbunden, der mit Gleitsitz in eine Bohrung 17 des Filtertopfes 4 hineinragt.
• Parallel zur Achse des Filtereinsatzes 10 erstreckt sich eine Schmutzabfuhrrinne 20, die ortsfest angeordnet ist und einen U-förmigen Querschnitt aufweist, wie dies aus der Fig. 2 hervorgeht. An der unteren Stirnseite ist die Schmutzabfuhrrinne 20 durch einen Deckel 21 verschlossen, der abdichtend am Außenumfang des Paßringes 16 anliegt. An der oberen Stirnseite hat die Schmutzabfuhrrinne ein Verschlußstück 22 , das abdichtend gegen die Endscheibe 15 anliegt. Die Schmutzabfuhrrinne 20 bildet mit dem Filtereinsatz 10 einen Schmutzabfuhrkanal 23 und wird durch am Innenumfang des Filtertopfes 4 abgestützte Andrückfedern 29 zur Anlage am Siebgewebe 13 gebracht.
• Aus dem Verschlußstück 22 mündet ein Rohrstutzen 24, der an seinem freien Ende mit einer Hülse 25 versehen ist und über einen O-Ring 26 abgedichtet in einen parallel zur Achse des Filtereinsatzes 10 im Filterkopf 3 angeordneten Verbindungskanal 27 hineinragt. Dieser Verbindungskanal 27 mündet in eine Ventilbohrung 30, die sich radial im Filterkopf 3 erstreckt. Ein hohler Gewindestopfen 31 ist in die Ventilbohrung 30 eingeschraubt und mit der Schmutzabfuhrleitung 32 abgedichtet verbunden. Ein Absatz der Ventilbohrung 30 bildet den Ventilsitz 33 für den Ventilteller 34 eines Ventilkörpers 35, dessen Ventilstange 36 eine Wandung 37 des Filterkopfes 3 abgedichtet durchsetzt. Die als Schraubendruckfeder ausgebildete Ventilfeder 39 stützt sich mit einer Stirnseite am Gewindestopfen 31 und mit der anderen Stirnseite am Ventilköprer 35 ab. Ventilbohrung 30, Ventilkörper 35, Ventilfeder 39 und Ventilsitz 33 bilden die Einzelteile eines Absperrventils 40, das den Schmutzabfuhrkanal 23 über den Rohrstutzen 24 und den Verbindungskanal 27 mit der Schmutzabfuhrleitung 32 verbindet.
• Eine Antriebsvorrichtung 41 als Drehantrieb für den Filtereinsatz 10 und Stellvorrichtung für das Absperrventil 40 weist eine Ratsche 42 auf, die abtriebsseitig über einen Zapfen 43 mit dem Filtereinsatz 10 gekuppelt ist. Antriebsseitig ist die Ratsche mit einer Spindel 44 fest verbunden, die die Wand des Filterkopfes 4 über einen O-Ring 45 abgedichtet durchsetzt und an ihrem freien Ende außerhalb des Filtergehäuses 2 ein Handrad 46 trägt. Die Spindel 44 ist in Höhe des Absperrventils 40 mit einer Kurvenscheibe 47 als Stellvorrichtung für das Absperrventil 40 fest verbunden, die sich mit der oberen Stirnseite innen am Filterkopf 3 abstützt. Eine als Schraubenfeder ausgebildete Rückstellfeder 50 greift mit ihrem oberen Ende 51 in eine Bohrung des Filterkopfes 3 und mit ihrem unteren Ende 52 in eine Bohrung der Kurvenscheibe 47 ein. Die Spindel weist einen an ihr festgelegten Sprengring 49 aus, der sich außen am Filterkopf 3 abstützt.
• Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, hat die Kurvenscheibe 47 zwei Steuerkurven 53, 54, die in eine konzentrisch zur Drehachse angeordnete Kreisbahn 57 übergehen, und zwei Anschläge 55 und 56. Die in Fig. 4 dargestellte Lage der Kurvenscheibe 47 entspricht der Schließstellung des Absperrventils 40, in der der Ventilteller 34 gegen den Ventilsitz 33 anliegt.
• Die zu filternde Flüssigkeit tritt in Pfeilrichtung durch den Einlaßstutzen 6 in das Filtergehäuse 2 ein, passiert den Filtereinsatz 10 radial von außen nach innen und verläßt das Filtergehäuse 2 durch den Auslaßstutzen 7.
• Zum Rückspulen wird die Kurvenscheibe 47 über das Handrad 46 und die Spindel 44 und damit auch der Filtereinsatz 10 über den Zapfen 43 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Die Steuerkurve 54 drängt den Ventilkörper 35 alsbald in die in Fig. 5 dargestellte Lage, bei der der Ventilteller 34 vom Ventilsitz 33 abgehoben hat. Diese Lage bleibt erhalten, so lange die Ventilstange gegen die den größten Teil des Umfangs der Kurvenscheibe 47 einnehmende Kreisbahn 56 anliegt. Nunmehr kann Filtrat im Bereich der Schmutzabfuhrrinne 20 entgegen der normalen Strömungsrichtung den Filtereinsatz 10 radial von innen nach außen durchqueren und in den Schmutzabfuhrkanal 23 eintreten. Dabei wird der auf dem Siebgewebe 13 abgelagerte Schmutz abgehoben und durch den Rohrstutzen 24, den Verbindungskanal 27 und die Ventilbohrung 30 in die Schmutzabfuhrleitung befördert und einer Nachbehandlung unterzogen oder aus dem Kreislauf entfernt. Das Ausmaß der Schwenkung der Kurvenscheibe 47 und des Filtereinsatzes 10 wird durch die beiden Anschläge 55 und 56 bestimmt. Mit Loslassen des Handrades 46 dreht die Rückstellfeder 50 die Kurvenscheibe 47, die Spindel 44 und das Handrad 46 in die in Fig. 4 dargestellte Ausgangslage mit geschlossenem Absperrventil 40 zurück. Die Ratsche 42 verhindert ein Rückdrehen auch des Filtereinsatzes 10. Durch mehrmaliges Hin- und Herdrehen des Handrades 46 wird der Filtereinsatz an seiner gesamten Umfangsfläche rückgespült.
  
• Bezugszeichenliste
  1 Flüssigkeitsfilter
  2 Filtergehäuse
  3 Filterkopf
  4 Filtertopf
  5 Dichtring
  6 Einlaßstutzen
  7 Auslaßstutzen
  9 Boden
  10 Filtereinsatz
  11 Filtratraum
  12 Schmutzflüssigkeitsraum
  13 Siebgewebe
  14 Stützrohr
  15 Endscheibe
  16 Paßring
  17 Bohrung
  20 Schmutzabfuhrrinne
  21 Deckel
  22 Verschlußstück
  23 Schmutzabfuhrkanal
  24 Rohrstutzen
  25 Hülse
  26 O-Ring
  27 Verbindungskanal
  29 Andrückfeder
  30 Ventilbohrung
  31 Gewindestopfen
  32 Schmutzabfuhrleitung
  33 Ventilsitz
  34 Ventilteller
  35 Ventilkörper
  36 Ventilstange
  37 Wandung
  39 Ventilfeder
  40 Absperrventil
  41 Antriebsvorrichtung
  42 Ratsche
  43 Zapfen
  44 Spindel
  45 O-Ring
  46 Handrad
  47 Kurvenscheibe
  49 Sprengring
  50 Rückstellfeder
  51 oberes Ende
  52 unteres Ende
  53 Steuerkurve
  54 Steuerkurve
  55 Anschlag
  56 Anschlag
  57 Kreisbahn

Claims (3)

1. Abschnittsweise rückspülbares Flüssigkeitsfilter mit einem um seine Achse drehbaren, radial durchströmten, hohlzylindrischen Filtereinsatz, der innerhalb eines Filtergehäuses einen Filtratraum von einem Schmutzflüssigkeitsraum abtrennt, mit einer ortsfesten, einen U-förmigen Querschnitt aufweisenden, parallel zur Achse des Filtereinsatzes angeordneten Schmutzabfuhrrinne, die mit dem Filtereinsatz einen Schmutzabfuhrkanal bildet und über ein Absperrventil an eine Schmutzabfuhrleitung anschließbar ist, und mit einer die Filtergehäusewand abgedichtet durchsetzenden, als Drehantrieb für den Filtereinsatz und Stellvorrichtung für das Absperrventil ausgebildeten Antriebsvorrichtung, die mit der Stellvorrichtung des Absperrventils in Wirkverbindung steht und aus einer Endstellung, die der Schließstellung des Absperrventils entspricht, unter gleichzeitigem Öffnen des Absperrventils schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (41) in ihrer Schwenkbewegung durch Anschläge (55, 56) begrenzt ist und außer der Stellvorrichtung noch eine abtriebsseitig mit dem Filtereinsatz (10) verbundene Ratsche (42) antreibt, die antriebsseitig mit einer Rückstellfeder (50) in Wirkverbindung steht, wobei die Rückstellfeder (50) in Kraftübertragungsrichtung der Ratsche (42) gespannt wird und sich in Freilaufrichtung der Ratsche (42) entspannt, um die Antriebs- und Verstellvorrichtung (40) in die Ausgangslage (Fig. 4) zurückzubringen.

2. Abschnittsweise rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, wobei das Filtergehäuse aus einem Filterkopf und einem Filtertopf zusammengesetzt ist und wobei die Stellvorrichtung in Form einer Kurvenscheibe ausgestaltet ist, die auf eine Ventilstange des als ein federbelastetes Hubventil ausgebildeten Absperrventils einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ratsche (42), die Kurvenscheibe (47) und die Rückstellfeder (50), die als koaxial zur Antriebsrichtung (41) angeordnete, mit einem Ende (51) am Filterkopf (3) und mit dem anderen Ende ( 52) an der Kurvenscheibe (47) festgelegte Schraubenfeder ausgebildet ist, übereinander innerhalb des Filterkopfes (3) angeordnet sind.

3. Abschnittsweise rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 2, wobei die beweglichen Teile des federbelasteten Hubventils in einer Ventilbohrung aufgenommen sind, die stromauf mit dem Schmutzabfuhrkanal verbunden und stromab an die Schmutzabfuhrleitung anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ventilbohrung (30) stromaufwärts des federbelasteten Hubventils (40) ein parallel zur Achse des Filtereinsatzes (10) angeordneter Verbindungskanal (27) einmündet, in den ein stirnseitig aus dem Schmutzabfuhrkanal (23) ausmündender Rohrstutzen (24) radial abgedichtet eingesteckt ist.