DE69906587T2

DE69906587T2 - Filter für flüssigkeiten

Info

Publication number: DE69906587T2
Application number: DE69906587T
Authority: DE
Inventors: Berardino Minichiello; Luigi Minichiello
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1999-11-03
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2019-11-04
Also published as: DE69906587D1; ITPD980256A1; EP1159054B1; IT1302517B1; EP1159054A1; WO2000027499A1; ATE235948T1; AU6226499A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filter für Fluide

HINTERGRUND

Druckfilter, die der Filtration von Fluiden und Flüssigkeiten dienen und im Fachgebiet als "Patronenfilter" bekannt sind und bei denen das Filtrationsmedium ein rohrförmiges Element - allgemein als Filterpatrone oder Filterkerze bezeichnet - ist, sind seit langem bekannt und in Gebrauch.
Typische Anwendungsgebiete dieser Filter sind z. B. das Filtern von Wasser für den Hausgebrauch, für die technischwissenschaftliche Anwendung und für industrielle Anwendungen.
Insbesondere bestehen Patronenfilter, trotz der Vielfalt der Ausführungsformen, im wesentlichen aus einem hohlen Förderkörper, dieser enthält wenigstens eine Filterpatrone, die einem Kopf zugeordnet ist, welcher Einlass- und Auslassöffnungen aufweist, die mit den Anwendungskreisläufen und zugehörigen Kanälen oder Leitungen verbunden werden können.
Darüber hinaus ist der Kopf wiederum hermetisch mit dem Filterkörper verbunden.
Kanäle und Zugänge zu dem Filter sind im Kopf ausgebildet und bestimmen, von der Einlassöffnung bis zur Auslassöffnung, einen sehr spezifischen Weg des zu filternden Fluids, welches durch die Filterpatrone gepresst wird.
Trotz der Vielfalt der Ausführungsformen erzeugen Filterpatronen einen gewissen Widerstand gegenüber der Strömung des Wassers und dies führt zu einem Druckabfall, der noch zu dem durch die Charakteristiken das Filtersystems und der zugeordneten Leitungen verursachten Druckabfall hinzukommt.
Der Druckabfall ist ein typisches Kennzeichen jeder Filterpatrone und kann je nach den Materialien, aus denen sie besteht, sowie je nach ihrem Filtrationsgrad variieren.
Das Ausmaß des Druckabfalls muss zu Beginn der Anwendung der Patrone gemessen werden und sein Wert nimmt erfahrungsgemäß, manchmal sogar erheblich, während des Betriebes mit zunehmendem Grad der Zusetzung der Patrone zu.
Es ergibt sich zwingend, dass durch die in der Filterpatrone zurückgehaltene Ablagerung die Funktionalität der Patrone mit der Zeit erheblich gefährdet wird und die Partikel daher auf irgendeine Weise entfernt werden müssen.
Zur Zeit sind zwei unterschiedliche Lösungen kommerziell erhältlich: Eine erste Lösung besteht in nichtwaschbaren oder Wegwerf-Filterpatronen, in denen die gefilterten Partikel hauptsächlich im Inneren der Filterbarriere gefangen bleiben, und wenn ihre Anzahl einen übermäßig großen Druckabfall verursacht, erfordert der Filter den Ersatz der gesamten Patrone; eine zweite Lösung sieht stattdessen waschbare oder regenerierbare Filterpatronen vor, die aufgrund ihrer Konstruktionsmerkmale nach einer gewissen Betriebszeit gereinigt und für einen neuen Arbeitszyklus wieder verwendet werden können.
Waschbare oder regenerierbare Patronen sind oft den Wegwerfpatronen vorzuziehen, in erster Linie aufgrund der Kostenersparnis und außerdem, weil ihr Filtrationsgrad leichter und genauer bestimmt werden kann. Darüber hinaus weisen diese Filter einen niedrigen Druckabfall auf, der mit zunehmendem Zusetzungsgrad der Patrone nur mäßig zunimmt.
Bei den meisten kommerziell erhältlichen Patronen findet die Filtration, und daher der Durchtritt des zu filternden Wassers, von außen zum Inneren der Patronen hin statt.
Derartige Patronen werden im Folgenden als "Normalströmungs"-Patronen bezeichnet.
Jedoch sind einige Arten von Patronen auf dem Markt erhältlich, bei denen, um einen korrekten Betrieb zu ermöglichen, die Strömung des zu filternden Wassers, und somit die Filtration, vom Inneren der Patrone nach außen stattfinden muss.
Diese Patronen werden im Folgenden als "Gegenströmungs"- Patronen bezeichnet.
Die Existenz der letzteren Patronen würde für die Hersteller bedeuten, dass Filter mit einer unterschiedlichen Angabe der Einlass- und Auslassöffnungen bereitgestellt werden müssten, d. h. eine duale Produktion mit einem erheblichen Anstieg der Produktionskosten.
Tatsächlich jedoch wird eine duale Produktion kaum jemals angewandt, und daher werden diese Filter fast immer falsch installiert und betrieben.
Auch diese Filter können waschbar sein, und, falls ein Waschen möglich ist, muss dieser Vorgang in der umgekehrten Richtung zur Filtration, d. h. von außen ins Innere der Patronen, stattfinden.
Die Patronen können, in etwas roher Weise, durch Herausnehmen der Patrone aus der Einheit und Waschen derselben mit einem klaren Wasserstrahl bei gleichzeitigem Bürsten gereinigt werden.
Die beste, praktischste und wirksamste Methode besteht in jedem Fall darin, die Patronen zu reinigen, indem man sie, ohne sie aus der Einheit zu entfernen, einer Rückspülung mittels eines Wasserstroms in umgekehrter Richtung zur Richtung der Filtration unterzieht.
Es sind verschiedene Lösungen, die das Spülen der Patrone ermöglichen, kommerziell erhältlich, von denen diejenigen mit größter Verbreitung im Folgenden beschrieben werden.
Insbesondere stellt eine der Lösungen eine wirkliche Rückspülung bereit. Bei diesem Ausführungstyp wird durch Betätigen von Steuerungen außerhalb des Filters der Fluss des Wassers ins Innere der Patrone umgelenkt, der Auslass wird geschlossen und die durch die Patrone zurückgehaltenen Partikel, welche sich durch die Umkehrung der Strömung abgelöst haben, lagern sich im Körper des Filters ab und werden mittels eines Ventils, das sich am Boden des Filters befindet und von außen bedient wird, abgelassen.
Die Strömungsumkehrung erfolgt mittels eines Ventils, Kolben und/oder beweglichen Wänden im Filter.
Eine andere Lösung stellt stattdessen Bürsten bereit, und in der Praxis wird der Filter mit Bürsten geliefert, welche sich innerhalb des Filterkörpers befinden, so dass die jeweiligen Enden die Außenwände der Filterpatrone berühren.
Die Patrone ist an ihren beiden Enden befestigt, welche entsprechend geformte Drehzapfen aufweisen, diese sind mit einem externen Knopf am Kopf und, an dem anderen Enda, mit einem Ventil verbunden, das sich am Boden des Filters befindet.
Durch die Betätigung des Knopfes wird die Filterpatrone um 90 Grad gedreht, während der Filter noch unter Druck steht, damit die Wände der Filterpatronen gegen die im Innern des Filters angeordneten Bürsten reiben, während die Drehzapfen der Enden der Patronen, durch Drehen, den Auslass schließen und den Ausfluss am Boden des Filters öffnen.
Die durch den Bürstenvorgang abgelösten Partikel werden durch die Wasserströmung zum Ausfluss gefördert; dieser Vorgang muss mehrmals wiederholt werden, um ein nennenswertes Resultat zu erzielen.
Filter, welche die beiden oben beschriebenen Arten des Waschens miteinander kombinieren, sind ebenfalls auf dem Markt erhältlich.
Die kommerziell erhältlichen Filter haben jedoch häufig den Nachteil, dass sie keine vollkommene Trennung von gefiltertem Wasser und Ablaufwasser gewährleisten, insbesondere während der Betätigung der sich bewegenden Teile, ob nun Ventile, Kolben oder der Patrone selbst.
Eine andere Bemerkung betrifft Fluid-Filter des Patronentyps, die in der Lage sein müssen, andere Erfordernisse zu erfüllen, und zwar insbesondere:
- sie müssen die Eliminierung der in dem Filter gefangenen Luft ermöglichen, wann immer, zum Zwecke der Wartung oder für andere Zwecke, nach dem Ablassen des Wassers aus dem Filter oder aus dem gesamten, dem Filter nachgeordneten System, das System neu gestartet werden soll;
- sie müssen das Entlasten des hydraulischen Drucks aus dem Filter ermöglichen, wann immer der Filter gewartet oder gereinigt werden soll;
- sie müssen das Ersetzen der Filterpatrone durch Schließen der Wasserströmung sowohl vor als auch nach der Patrone ermöglichen;
- sie müssen die Abgabe von Wasser, auch wenn es nicht gefiltert ist, während der Wartung des Filters oder des Ersetzens der Filterpatrone gewährleisten;
- insbesondere in häuslicher Umgebung müssen sie einen zweiten Versorgungszweig mit ungefiltertem Wasser für sekundäre Anwendungen, wie z. B. alle Anwendungen, die mit Gartenarbeit und Reinigungsarbeiten im Haus oder draußen verbunden sind, bereitstellen;
- sie müssen, wenn eine Patrone des waschbaren Typs verwendet wird, die Reinigung der Patrone erlauben, ohne dass man diese aus dem Körper, in dem sie untergebracht ist, entfernen muss und ohne Unterbrechung der Wasserabgabe, auch wenn das Wasser nicht gefiltert ist.
Um diese Erfordernisse gleichzeitig zu erfüllen, greift man in der Praxis der Anlagenkonstruktion auf ein System externer Umgehungsrohre mit einer Abflaufleitung und mit Steuerventilen zurück, durch die der Fluss zum Filter oder außerhalb des Filters oder zum Ablauf umgeleitet wird und welche die Rückspülung und alle oben beschriebenen Arbeiten ermöglichen.
Allerdings ist es offensichtlich, dass eine solche Lösung zwar die Nachteile im Wesentlichen dauerhaft beseitigt, jedoch die Komplexität der Anlage und des Einkaufs und der Montage von Formstücken oder Armaturen erhöht.
US-A-4,933,080 offenbart einen Wasserfilter wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert.

Zusammenfassung der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Filter für Fluide bereitzustellen, der die oben beschriebenen Nachteile herkömmlicher Filter beseitigt, während er die Betriebsmöglichkeiten von Patronenfiltern ohne die Notwendigkeit, bei der Montage von außen in die Anlage einzugreifen, erweitert.
Innerhalb des Umfangs dieses Ziels ist es ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung, das Rückspülen der Filterpatrone zu ermöglichen, ohne dass diese aus ihrer Aufnahme innerhalb des Filterkörpers herausgenommen werden muss und ohne eine Unterbrechung dar Wasserabgabe, wenn es sich auch um ungefiltertes Wasser handelt.
Ein anderes wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Filters, der die Abgabe von ungefiltertem Wasser an den Anwender in einem Umleitungsmodus ermöglicht, wobei der Filterkörper isoliert und der Druck innerhalb des Filters entlastet wird, um alle Arbeiten zur Wartung der Patrone des Filters zu ermöglichen.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Filters, der das Schließen und vollständige Isolieren, sowohl nach vorne (am Einlass) als auch nach hinten (am Auslass), des Filters ermöglicht, wobei der Druck im Innern des Filters entlastet wird.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Filters, der die Abgabe von ungefiltertem Wasser über eine sekundäre Wasserleitung für bestimmte Anwendungen erlaubt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Filters, der die Abgabe von gefiltertem Wasser über eine sekundäre Wasserleitung erlaubt.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Filters, der es ermöglicht, Wasser gleichzeitig über die Hauptleitung und über die sekundäre Leitung zu filtern.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Filters, der die Abgabe von gefiltertem Wasser über die Hauptleitung und gleichzeitig von ungefiltertem Wasser über die sekundäre Wasserleitung ermöglicht.
Ein anderes wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Filters, der die Durchführung einer Rückspülung der Filterpatrone ermöglicht, wobei die Abgabe von Wasser an den Anwender unterbrochen wird, sowie die Schließung des Filters ohne dabei den Druck im Inneren des Körpers zu entlasten.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Filters, der die Abgabe von ungefilterten Wasser in einem Umgehungsmodus über beide Leitungen oder die Abgabe von ungefiltertem Wasser in einem Umgehungsmodus nur an den Anwender ermöglicht, ohne dass dabei der Druck im Inneren des Filterkörpers entlastet wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Filters, der praktisch, effizient, einfach in der Konstruktion und kommerziell zweckmäßig ist und gleichzeitig alle die oben aufgeführten Betriebserfordernisse erfüllt und äußerst kompakt und einfach zu installieren und zu warten ist, wobei die Wartung auf eine geringe Anzahl von einfachen Tätigkeiten reduziert wird.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Filters, der mit herkömmlichen Technologien und herkömmlicher Ausrüstung und mit einem Kostenaufwand, der gegenüber kommerziell erhältlichen Filtern wettbewerbsfähig ist, hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe und diese Ziele sowie weitere, die im Folgenden ersichtlich werden, werden durch einen Filter für Flüssigkeiten gemäß Anspruch 1 erreicht.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den beiliegenden abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Kennzeichen und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden, detaillierten Beschreibung von sieben Ausführungsformen der Erfindung hervor, welche lediglich als nicht beschränkende Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind; diese Zeichnungen zeigen:
Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Filters in einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2: eine teilweise auseinandergezogene Ansicht eines Filters von Fig. 1;
Fig. 3: eine perspektivische Ansicht eines Details des Filters von Fig. 1;
Fig. 4: eine Schnittansicht eines Details von Fig. 3;
Fig. 5: eine schematische Schnittansicht des Filters von Fig. 1
Fig. 6: eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Filters in einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 7: eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Filters in einer dritten Ausführungsform;
Fig. 8: eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Filters in einer vierten Ausführungsform;
Fig. 9: eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Filters in einer fünften Ausführungsform;
Fig. 10: eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Filters in einer sechsten Ausführungsform;
Fig. 11: eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Filters in einer siebten Ausführungsform;

Beschreibung dar bevorzugten Ausführungsformen

Im Folgenden wird insbesondere auf Fig. 1 bis 5 Bezug genommen, in denen ein erfindungsgemäßer Filter für Fluide allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet wird.
Der Filter 10 umfasst - innerhalb eines hohlen Förderkörpers 11, der in diesem Falle eine becherartige Form hat ein Filtermedium, das aus einer zylindrischen Patrone 12 besteht, die so angeordnet ist, dass ihre Längsachse vertikal und mittels ihres oberen Endes mit einem Kopf 13 verbunden ist.
Der Kopf 13 ist an dem Körper 11 durch eine ringförmige Dichtung 14 an sich bekannten Typs hermetisch befestigt und weist in einem inneren Bereich ein Sammel-/Verteilerrohr 15 auf, das im rechten Winkel zur Längsachse der Filterpatrone 12 verläuft und Einlass- und Auslassöffnungen - mit den Bezugszeichen 16 bzw. 17 gekennzeichnet - bilden kann, letztere können durch einen jeweiligen Zufuhrkanal 18 und Auslasskanal 19 mit den Hauptzweigen eines Hydraulikkreislaufs verbunden sein.
Eine Ablauföffnung 20 ist in dem Kopf 13 ausgebildet, sie befindet sich an dem der Einlassöffnung 16 entgegen gesetzten Ende, ist mit dem Sammel-/Verteilerrohr 15 verbunden und kann extern mit einem korrespondierenden Ablaufkanal 21 (sekundärer Zweig des Hydraulikkreislaufs) verbunden werden.
Wenigstens ein erster Verbindungskanal 22 verläuft von dem Sammel-/Verteilerrohr 15 in den Filter 10, um eine Verbindung mit dem Inneren der Filterpatrone 12 bereitzustellen; wenigstens ein zweiter Verbindungskanal 23 und ein dritter Verbindungskanal 24 erstrecken sich ebenfalls von dem besagten Kanal aus, um die Verbindung mit freien Teilen des Inneren des Hohlkörpers 11 herzustellen.
In diesem Falle sind Strömungsumleitventile, die nachfolgend näher beschrieben werden, vorgesehen, welche in angepassten Aufnahmen 25 untergebracht sind, und von denen jedes in einem Bereich zwischengeschaltet ist, in dem das Sammel-/Verteilerrohr 15 mit den Verbindungskanälen 22, 23 und 24 verbunden ist.
Bei dieser bestimmten Ausführungsform ermöglicht jedes einzelne der Umleitventile - mit den Bezugszeichen 26a, 26b bzw. 26c an dem ersten, zweiten und dritten Verbindungskanal 22, 23 bzw. 24 gekennzeichnet - unter der Einwirkung einer bedienenden Person, die Variierung der Konfiguration der Verbindungen der Zufuhr-, Auslass- und Ablaufkanäle 18, 19 und 21 mit dem Filter 10, so dass eine entsprechende Anzahl unterschiedlicher Betriebszustände ermöglicht wird.
Im einzelnen bestehen in dem vorliegenden Falle die Ventile 26a, 26b und 26c aus zylinderförmigen Ventilen, die jeweils durch eine T-förmige Passage 27 ausgebildet sind, letztere ist in einem zylindrischen Körper ausgebildet, der in rechtem Winkel zum Sammel-/Verteilerrohr 15 angeordnet und so geformt ist, dass er, an einem Ende, einen Knopf - gekennzeichnet durch das Bezugszeichen 28a, 28b bzw. 28c - bildet, welcher außerhalb des Kopfes 13 zur Betätigung durch die bedienende Person angeordnet sein kann.
Somit ist, einfacher ausgedrückt, jedes einzelne der Ventile 26a, 26b und 26c ein Ventil des Dreiwege-Typs.
Es ist zu erkennen, dass jedes Ventil 26a, 26b und 26c in der entsprechenden Aufnahme 25 untergebracht und mit einem Dichtungsprofil 29 versehen ist, welches aus Sicht der Konstruktion die Form einer Hülse aufweist, die jedes Ventil 26a, 26b und 26c vollständig umgibt.
Als Alternative ist es möglich, z. B. Dichtungsringe des O-Ring-Typs oder dergleichen vorzusehen.
In diesem Falle wird jedes der Ventile 26a, 26b und 26c in dem Kopf 13 durch eine Schraube 30 gehalten, welche durch den Kopf hindurch verläuft und in eine komplementäre Gewinde-Aufnahme - aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt - eingreift, die in dem zylindrischen Körper des Ventils 26a, 26b und 26c an dem dem Knopf 28a, 28b und 28c entgegen gesetzten Ende ausgebildet ist.
In der Praxis ermöglicht die Funktionsweise des Filters 10 eine Mehrzahl unterschiedlicher Konfigurationen, die - mittels Einstellen der Knöpfe 28a, 28b und 28c - durch die Ventile bestimmt werden und in dem vorliegenden Fall folgende Verbindungen ermöglichen:
- das Ventil 26b kann den Zufuhrkanal 18 mit dem zweiten Verbindungskanal 23 zum Inneren des Hohlkörpers 11 hin verbinden;
- das Ventil 26a kann den Auslasskanal 19 mit dem ersten Verbindungskanal 22 zum Inneren der Filterpatrone 12 hin verbinden;
- das Ventil 26c kann den Ablaufkanal 21 mit dem dritten Verbindungskanal 24 für die Verbindung mit dem Inneren des Hohlkörpers 11 verbinden.
Darüber hinaus können alle drei Ventile die Bereiche des Sammel-/Verteilerrohres 15, zwischen denen sie angeordnet sind, miteinander verbinden.
Folgende Ergebnisse werden erzielt:
- Filtration über die Hauptleitung durch Öffnen des zweiten Verbindungskanals 23 für den Zufuhrkanal 18 und des ersten Verbindungskanals 22 zum Auslasskanal 19, während das Ventil 26c den Ablaufkanal 21 schließt, wie in Fig. 5 dargestellt;
- Rückspülen der Patrone ohne Unterbrechung der Hauptleitung, die mit ungefiltertem Wasser gespeist wird, durch Schließen des zweiten Verbindungskanals 23 und Verbinden des Zufuhrkanals 18 mit dem ersten Verbindungskanal 22 und mit dem Auslasskanal 19, während das Ventil 26c den dritten Verbindungskanal 24 mit dem Ablaufkanal 21 verbindet;
- Schließen des Filters 10 stromaufwärts und stromabwärts, bei Isolierung des Filters und Entlastung des Hydraulikdruckes durch die Schließung des Zufuhrkanals 18, die Schließung des Auslasskanals 19 und die Verbindung des dritten Verbindungskanals 24 mit dem Ablaufkanal 21.
Durch eine entsprechende Einstellung der Ventile 26a, 26b und 26c ist es auch möglich, Folgendes zu erreichen:
- Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit über die Hauptleitung (Auslasskanal 19), bei Isolierung des Körpers des Filters 10 und Entlastung des Hydraulikdrucks;
- Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit über die sekundäre Leitung (Ablaufkanal 21);
- gleichzeitiges Filtrieren über beide Leitungen, d. h. über die Hauptleitung und über die sekundäre Leitung;
- Filtrieren nur über die sekundäre Leitung;
- Filtrieren über die Hauptleitung und, gleichzeitig, Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit über die sekundäre Leitung;
- Rückspülen der Patrone bei Unterbrechung der Hauptleitung;
- Schließen des Filters stromauf- und stromabwärts und auf der sekundären Leitung, daher ohne Druckentlastung;
- Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit über beide Leitungen (duale Umgehung);
- Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit auf der Hauptleitung ohne Druckentlastung.
Diese Ausführungsform kann nur mit Normalströmungs-Patronen verwendet werden, da der Gebrauch von Gegenströmungs-Patronen zu einer Konfiguration der Durchgänge führen würde, in der während des ersten Schritts der Filtration ein Querstrom durch das Ventil 26a auftreten würde.
Im Folgenden wird insbesondere auf Fig. 6 Bezug genommen, in der ein erfindungsgemäßer Filter, in einer zweiten Ausführungsform, allgemein mit der Bezugszahl 110 gekennzeichnet ist.
Auch bei dieser zweiten Ausführungsform umfasst der Filter 110, im Innern eines Hohlkörpers 111, eine Filterpatrone 112, die vertikal angeordnet und dem Kopf 113 im oberen Teil zugeordnet ist.
Der Kopf 113 bildet, in seinem Inneren, ein Sammel- /verteilerrohr 115, das in rechtem Winkel zu der Längsachse der Patrone 112 angeordnet und mit der Außenseite mittels einer Einlassöffnung 116 und einer Auslassöffnung 117, die einander gegenüber liegen, verbunden ist.
Solche Öffnungen können mit jeweiligen Zufuhr- und Auslassleitungen, aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt, eines Hydraulikkreislaufs verbunden sein, dessen primäre Zweige sie bilden.
Bei dieser bestimmten Ausführungsform hat der Kopf 113 eine Ablauföffnung 119, die koaxial mit der Patrone 112 verläuft und mit einem korrespondierenden Ablaufkanal (der einen sekundären Zweig des Hydraulikkreislaufs darstellt) verbunden sein kann.
Wie sich leicht erkennen lässt, unterscheidet sich diese zweite Ausführungsform von der vorhergehenden (Bezugszeichen 10) insofern als im vorliegenden Falle die Einlassöffnung 116 und die Auslassöffnung 117 einander gegenüber liegen, während die Ablauföffnung 119 so ausgebildet ist, dass sie gegenüber dem Körper 111 liegt.
In diesem Falle geht außerdem ein erster Verbindungskanal 122, für die Verbindung mit dem Inneren der Filterpatrone 112 bestimmt, ein zweiter Verbindungskanal 123 und ein dritter Verbindungskanal 124, für die Verbindung mit den freien Teilen des Inneren des Hohlkörpers 111, von dem Sammel-/Verteilerrohr 115 aus.
Der Filter 110 wird zweckmäßigerweise durch Ventile vervollständigt - nunmehr mit den Bezugszeichen 126a, 126b und 126c bezeichnet -, die in diesem Falle ebenfalls zylindrisch sind und dem Dreiwege-Typ angehören und an dem ersten, zweiten bzw. dritten Verbindungskanal 122, 123 und 124 angeordnet sind.
In dem vorliegenden Falle befindet sich die Einlassöffnung 116 an dem zweiten Verbindungskanal 123, die Ablauföffnung 119 korrespondiert mit dem ersten Verbindungskanal 122 und die Auslassöffnung 117 befindet sich an dem dritten Verbindungskanal 124.
Die unterschiedliche Konfiguration des Filters 110 im Vergleich zu Filter 10 der ersten Ausführungsform der Erfindung erlaubt die Verwendung von Gegenströmungs-Patronen zusätzlich zu normalen Patronen 112.
Werden Normalströmungs-Filterpatronen 112 verwendet, so erhält man insbesondere:
- Filtration über die Hauptleitung, wie in Fig. 6 dargestellt, durch Verbinden der Einlassöffnung 116 mit dem zweiten Verbindungskanal 123 und durch gleichzeitige Verbindung des ersten Verbindungskanals 122 mit der Auslassöffnung 117, während die Ablauföffnung 119 durch das Ventil 126a geschlossen ist;
- Schließen, stromaufwärts und stromabwärts, des Filters, bei Isolierung des Filters und Entlastung des Hydraulikdrucks, durch Schließen der Einlassöffnung 116, direktes Verbinden des ersten Verbindungskanals 122 mit der Ablauföffnung 119 und Schließen der Auslassöffnung 117;
- Abgabe, über die sekundäre Leitung (Abgabe von der Ablauföffnung) von ungefilterter Flüssigkeit durch direktes Verbinden der Einlassöffnung 116 mit der Ablauföffnung 119 und gleichzeitiges Schließen der Auslassöffnung 117;
- gleichzeitiges Filtrieren über beide Leitungen;
- Filtrieren nur auf der sekundären Leitung;
- Schließen, stromaufwärts, stromabwärts und auf der sekundären Leitung (und daher, ohne Druck zu entlasten);
- Abgabe von ungefiltertem Fluid auf beiden Leitungen (duale Umgehung);
- Abgabe von ungefilteter Flüssigkeit über die Hauptleitung ohne vollständige Isolierung des Filterkörpers, ohne Druckentlastung.
Es ist sehr wichtig zu betonen, dass der Filter 110, bei Verwendung einer Gegenströmungs-Filterpatrone 112, folgendes ermöglicht:
- Filtration über die Hauptleitung durch direktes Verbinden der Einlassöffnung 116 mit dem ersten Verbindungskanal 122, gleichzeitiges Schließen der Ablauföffnung 119 und Verbinden des dritten Verbindungskanals 124 mit der Auslassöffnung 117;
- Rückspülen der Patrone ohne Unterbrechung der Hauptleitung, welche mit ungefilterter Flüssigkeit versorgt wird, durch Verbinden der Einlassöffnung mit dem zweiten Verbindungskanal 123, direktes Verbinden des ersten Verbindungskanals 122 mit der Ablauföffnung 119 und Verbinden des dritten Verbindungskanals 124 mit der Auslassöffnung 117;
- Schließen, stromaufwärts und stromabwärts, des Filters bei Isolierung des Filters und Entlasten des Hydraulikdrucks durch Schließen der Einlassöffnung 116 und der Auslassöffnung 117 und durch direktes Verbinden des ersten und/oder dritten Verbindungskanals 122 und 124 mit der Ablauföffnung 119;
- Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit auf der sekundären Leitung;
- Filtration über die Hauptleitung und gleichzeitige Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit über die sekundäre Leitung;
- Rückspülen der Patrone bei Unterbrechung der Hauptleitung;
- Schließen des Filters stromaufwärts, stromabwärts und auf der sekundären Leitung, ohne Entlastung des Drucks;
- Abgabe ungefilterter Flüssigkeit auf beiden Leitungen (duale Umgehung);
- Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit auf der Hauptleitung, mit Isolierung des Filterkörpers, ohne Druckentlastung.
Im Folgenden wird insbesondere auf Fig. 7 Bezug genommen, in der ein erfindungsgemäßer Filter, in einer dritten Ausführungsform, allgemein mit der Bezugszahl 210 gekennzeichnet ist und, in einem Hohlkörper 211, eine Filterpatrone 212 umfasst, die einem Kopf 213 zugeordnet ist, welcher wiederum mittels Dichtungen 214 hermetisch an dem Körper 211 befestigt ist.
Ein Sammel-/Verteilerrohr 215 ist im Kopf 213 ausgebildet, verläuft in rechtem Winkel zur Achse der Patrone 212 und kann mit einem Hydraulikkreislauf mittels einer Einlassöffnung 216, einer Auslassöffnung 217 und einer Ablauföffnung 219 verbunden werden.
Bei dieser bestimmten Konstruktionslösung, liegen die Auslassöffnung 217 und die Ablauföffnung 219 einander gegenüber, während die Einlassöffnung 216 koaxial mit der Filterpatrone 212 ausgebildet ist.
Das Sammxel-/Verteilerrohr 215 ist, wie auch in den vorhergehenden Versionen 10 und 110, mit einem ersten Verbindungskanal 222 zur Verbindung mit dem Inneren der Patrone 212 versehen, welcher im vorliegenden Fall so angeordnet ist, dass er direkt mit der Einlassöffnung 216 korrespondiert, sowie mit einem zweiten Verbindungskanal 223 und einem dritten Verbindungskanal 224 für die Verbindung mit der Innenseite des Hohlkörpers 211, welche an der Auslassöffnung 217 bzw. der Ablassöffnung 219 angeordnet sind.
Die Konfiguration des Filters 210 erlaubt lediglich die Anwendung von Filterpatronen 212 des Gegenströmungstyps (mit normalen Patronen würde während des primären Filtrationsschrittes ein Querstrom auftreten).
Man erhält insbesondere:
- Filtration über die Hauptleitung, wie in Fig. 7 gezeigt, durch direkte Verbindung der Einlassöffnung 216 mit dem ersten Verbindungskanal 222, Schließen der Ablauföffnung 219 und gleichzeitiges Verbinden des zweiten Verbindungskanals 223 mit der Auslassöffnung 217;
- Schließen, stromaufwärts und stromabwärts, des Filters bei Isolierung des Filters und Entlasten des Hydraulikdrucks durch Schließen der Einlassöffnung 216 und der Auslassöffnung 217 und durch Verbinden des dritten Verbindungskanals 224 mit der Ablauföffnung 219;
- Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit über die Hauptleitung (Umgehung) bei Isolierung des Filterkörpers und Druckentlastung;
- Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit über die sekundäre Leitung;
- gleichzeitige Filtration über beide Leitungen;
- Filtration nur über die sekundäre Leitung;
- Filtration über die Hauptleitung und gleichzeitige Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit über die sekundäre Leitung;
- Schließen des Filters stromaufwärts, stromabwärts und auf der sekundären Leitung und daher ohne Entlastung des Hydraulikdrucks;
- Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit über beide Leitungen (duale Umgehung);
- Abgabe von ungefilterter Flüssigkeit über die Hauptleitung bei Isolierung des Filterkörpers, daher ohne Druckentlastung.
Im Folgenden wird insbesondere auf Fig. 8 Bezug genommen, in der ein Filter in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Bezugszahl 310 gekennzeichnet ist und, ganz ähnlich wie bei den oben beschriebenen Filtern, einen Hohlkörper 311 aufweist, in dessen Innern, in vertikaler Anordnung, eine Filterpatrone 312 vorgesehen ist, welche einem Kopf 313 zugeordnet ist, der ein Sammel- /Verteilerrohr 315 aufweist, welches mit einer Einlassöffnung 316, einer Auslassöffnung 317 und einer Ablauföffnung 319 versehen ist, von denen alle mit einem jeweiligen Kanal einer Hauptleitung und einer sekundären Leitung verbunden werden können.
Auch in diesem Fall weist das Sammel-/Verteilerrohr 315 einen ersten Verbindungskanal 322, für die Verbindung mit dem Innern der Patrone 312, und einen zweiten Verbindungskanal 323 und einen dritten Verbindungskanal 324, für die Verbindung mit den freien Teilen des Inneren des Hohlkörpers 311, auf.
Darüber hinaus sind im Kopf 313, in einer entsprechenden Anzahl von Aufnahmen 325, zylindrische Ventile 326a, 326b und 326c untergebracht, die durch die bedienende Person betätigt werden können und die die Zugänge des ersten, zweiten bzw. dritten Verbindungskanals 322, 323 und 324 steuern.
Insbesondere sind in dem vorliegenden Falle die mit den Bezugszeichen 326a und 326b bezeichneten Ventile vom Dreiwege-Typ mit einem T-förmigen Durchtritt, während das mit dem Bezugszeichen 326c bezeichnete Ventil dem Einweg-Typ mit einem geraden Durchtritt angehört und die Verbindung des dritten Verbindungskanals 324 mit der Auslassöffnung 317 oder, als Alternative, mit der Ablauföffnung 319 steuert.
Bei dieser Konstruktionslösung steuert das Ventil 326b tatsächlich die Verbindung zwischen der Einlassöffnung 316, dem zweiten Verbindungskanal 323 und dem Sammel-/verteilerrohr 315, während das Ventil 326a die Verbindung des ersten Verbindungskanals 322 mit dem Sammel-/verteilarrohr 315 zur Einlassöffnung 316 hin und/oder zur Auslassöffnung 317/Ablauföffnung 319 hin steuert.
Die Funktion des beschriebenen Filters 310 ist beschränkt, obgleich die Hauptfunktionen bezüglich dar Filtration und des Spülens des Filters sowie des Schließens unter Entlastung des Drucks beibehalten werden.
Bei einer anderen Variante kann das Ventil 326a ein L-förmiges Ventil des Zweiwegetyps sein.
Die Durchführung der Filtration, der Rückspülung und des Schließens bei Druckentlastung ist möglich.
Im Folgenden wird insbesondere auf Fig. 9 Bezug genommen, in der ein Filter in einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nunmehr mit dem Bezugszeichen 410 gekennzeichnet ist, im wesentlichen äquivalent zu dem Filter 310 ist und sich von diesem insofern unterscheidet als er drei Ventile hat, nunmehr mit den Bezugszeichen 426a, 426b und 426c bezeichnet, von denen die ersten beiden dem Dreiwegetyp mit einem T-förmigen Durchtritt angehören, wie in der vorhergehenden Version, während das dritte Ventil 426c dem Zweiwegetyp angehört, jedoch einen L-förmig abgewinkelten Durchtritt aufweist.
Bei einer anderen Ausführungsform kann das Ventil 426a ein L-förmiges Ventil des Zweiwegetyps sein.
Die Durchführung der Filtration, der Rückspülung und des Schließens unter Druckentlastung ist möglich.
Im Folgenden wird insbesondere auf Fig. 10 Bezug genommen, in der ein Filter in einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung allgemein mit der Bezugszahl 510 gekennzeichnet ist und sich im wesentlichen nicht von den vorhergehenden Filtern unterscheidet, da auch dieser Filter einen Hohlkörper 511 aufweist, in dessen Innern sich eine Patrone 512 befindet, welche dem Kopf 513 zugeordnet ist, der wiederum mittels Dichtungselementen 514 an dem Körper 511 befestigt ist.
Das Sammel-/Verteilerrohr 515 ist in dem Kopf 513 ausgebildet, mit der Außenseite mittels einer Einlassöffnung 516, einer Auslassöffnung 517 und einer Ablauföffnung 519 verbunden, und ist mit dem Inneren der Patrone 512 durch den ersten Verbindungskanal 522 und mit den freien Teilen des Inneren des Hohlkörpers 511 durch den zweiten und dritten Verbindungskanal 523 und 524 verbunden.
In dem vorliegenden Falle umfasst der Filter 510 nur zwei Ventile, gekennzeichnet mit den Bezugszeichen 526a und 526b, welche in einer entsprechenden Anzahl von Aufnahmen 525 untergebracht sind, diese sind in dem zweiten bzw. dritten Verbindungskanal 523 bzw. 524 angeordnet, während der erste Verbindungskanal 522 direkt mit dem Sammel- /Verteilerrohr 515 verbunden ist.
Insbesondere gehört das Ventil 526a dem Dreiwegetyp mit einem T-förmigen Durchtritt an und das Ventil 526b dem Zweiwegetyp mit einem geraden Durchtritt.
Im Folgenden wird insbesondere auf Fig. 11 Bezug genommen, in der ein Filter für Fluide in einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Bezugszahl 610 gekennzeichnet ist und sich nicht von dem oben beschriebenen Filter 510 unterscheidet, außer darin, dass die beiden Ventile nun mit den Bezugszeichen 626a und 626b gekennzeichnet sind und dass das erste Ventil 626a ein Dreiwegeventil mit einem T-förmigen Durchtritt ist, während das andere Ventil 626b ein Zweiwegeventil mit einem L-förmig abgewinkelten Durchtritt ist.
Es ist von besonderem Interesse zu vermerken, dass mit den durch die Bezugszahlen 310, 410, 510 und 610 gekennzeichneten Filterkonfigurationen, die einfacher aufgebaut sind als die vorhergehenden, nur die Verwendung von Normalströmungs- Filterpatronen möglich ist, jedoch durch das Umkehren der Positionen der Ablauföffnungen mit den Auslassöffnungen die Verwendung von Gegenströmungs-Patronen möglich wird.
In der Praxis wurde beobachtet, dass die vorliegende Erfindung die gestellte Aufgabe und sämtliche Ziele in mehr als zufrieden stellender Weise erfüllt bzw. erreicht.
Der erfindungsgemäße Filter kann auch in einfacheren und entsprechend billigeren Konfigurationen hergestellt werden, die jedoch zumindest die Hauptfunktionen ermöglichen.
Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass der erfindungsgemäße Filter den erheblichen und entscheidenden Vorteil mit sich bringt, dass er keinen externen Umgehungskreislauf erfordert, wodurch die Kosten für Montage und Einkauf der betreffenden Komponenten entfallen.
Die Zufuhr muss in jedem Falle unter Druck stehen, während es ratsam ist, den sekundären Zweig, der auch eine Druckentlastung ermöglicht, nicht unter Druck zu setzen.
An dieser Stelle sollte darauf hingewiesen werden, dass es für die richtige Funktion des Filters ratsam ist, wenigstens in dem primären Zweig hinter dem Filter ein Rückschlagventil vorzusehen.
Der Kopf 13 selbst kann ebenfalls Rückschlagventile hinter und/oder vor den Dreiwegeventilen aufweisen.
Die Dreiwegeventile können motorgetrieben ausgestaltet sein, um ihren Betrieb zu automatisieren.
Es sollte außerdem darauf hingewiesen werden, dass der erfindungsgemäße Filter auch mit anderen Filtermitteln des mechanischen Typs, abgesehen von Patronen, verwendet werden kann wie z. B. Vorrichtungen, die Filterbetten verwenden, mit optionalen Anpassungen, Filter anderer Art wie Taschen- oder Schlauchfilter, Korbfilter etc.
Schließlich wird darauf hingewiesen, dass die Verwendung von Gegenströmungs-Patronen bei mehreren Konfigurationen des erfindungsgemäßen Filters möglich ist.
Es sind zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich, welche alle innerhalb des Schutzbereichs des Erfindungsgedankens, wie er in den Ansprüchen definiert ist, liegen, so können z. B. die Ventile kugelförmig oder kegelstumpfförmig sein oder in jedem Falle die Form eines Rotationskörpers aufweisen.
Die technischen Einzelheiten können durch andere, technisch äquivalente Elemente ersetzt werden.
Die verwendeten Materialien, wie auch die Abmessungen, können entsprechend den Erfordernissen beliebig gewählt werden.

Claims

1. Filter für Flüssigkeiten (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610), umfassend einen Hohlkörper (11; 111; 211; 311; 511), der durch einen Kopf (13; 113; 213; 313; 513) geschlossen ist und wenigstens ein Filtermedium (12; 112; 212; 312; 512) enthält, wobei durch den Kopf ein durchgehendes Sammel-/Verteilerrohr (15; 115; 215; 315; 515) verläuft, welches Einlass- und Auslassöffnungen (16, 17; 116, 117; 217; 317; 517) aufweist und von dem aus wenigstens ein erster Verbindungskanal (22; 122; 222; 322; 522) abzweigt, um die Verbindung mit dem besagten, wenigstens einen Filtermedium (12; 112; 212; 312; 512) herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf des weiteren umfasst: wenigstens einen zweiten und einen dritten Verbindungskanal (23, 24; 123, 124; 223, 224; 323, 324; 523, 524), die jeweils von dem besagten Sammel-/Verteilerrohr abzweigen, um die Verbindung mit freien Teilen eines inneren Bereiches des Hohlkörpers (11; 111; 211; 311; 511) herzustellen, sowie eine Öffnung (20; 119; 219; 319; 519), die nach außen führt und sich von einem Bereich aus erstreckt, in dem einer der Verbindungskanäle von dem Sammel-/Verteilerrohr (15; 115; 215; 315; 515) abzweigt, wobei wenigstens die in das Sammel-/Verteilerrohr führenden Auslassöffnungen der, wenigstens vorhandenen, zweiten und dritten Verbindungskanäle (23, 24; 123, 124; 223, 224; 323, 324; 523, 524) durch jeweilige Strömungsumleitventile (26a,26b,26c; 126a,126b,126c; 326a,326b,326c; 426a,426b,426c; 526a,526b; 626a,626b) gesteuert werden.

2. Filter für Flüssigkeiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Filtermedium (12; 112; 212; 312; 512) wenigstens eine Filterpatrone umfasst, die dem Kopf (13; 113; 213; 313; 513) zugeordnet ist, wobei der besagte, wenigstens eine Verbindungskanal (22; 122; 222; 322; 522), welcher zu dem wenigstens einen Filtermedium führt, innerhalb der wenigstens einen Filterpatrone endet.

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,.dass die nach außen führende Öffnung (20; 119; 219; 319; 519) eine Ausflussöffnung darstellt.

4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dreiwegeventil (26a,26b,26c; 126a,126b,126c) in dem Kopf (13; 113) an jedem der Auslässe untergebracht ist, wo der erste (22, 122), der zweite (13, 113) und der dritte (24, 124) Kanal in das Sammel-/Verteilerrohr (15; 115) führen.

5. Filter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (313) ein Ventil an jedem der Auslässe aufweist, wo der erste (22, 122), der zweite (23, 123) und der dritte (24, 124) Kanal in das Sammel-/Verteilerrohr (315) führen, wobei eines (316c) der Ventile (326a, 326b,326c) ein Ventil vom Einweg-Typ oder Zweiwege-Typ ist und die anderen beiden Ventile (326a,326b) Ventile vom Dreiwege-Typ sind.

6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einwegventil (326c) einem Ventiltyp mit geradem Durchtritt entspricht.

7. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zweiwegeventil (326c) einem Ventiltyp mit L-förmig abgewinkeltem Durchtritt entspricht.

8. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kopf (13; 113; 213; 313) ein Ventil untergebracht ist, und zwar an jedem der Auslässe, wo der erste (22, 122), der zweite (23, 123) und der dritte (24, 124) Kanal in das Sammel-/Verteilerrohr (15; 115; 215; 315) führen, wobei zwei (426a,426b; 426a,426c) dieser Ventile (426a,426b,426c) solche vom Zweiwege-Typ oder Dreiwege-Typ sind, und zwei (426a, 426c) dieser Ventile solche vom Dreiwege-Typ sind.

9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweiwegeventile (426a,426b) einem Ventiltyp mit abgewinkeltem, L-förmigen Durchtritt entsprechen.

10. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kopf (513) ein Ventil untergebracht ist, und zwar an jedem der in das Sammel-/Verteilerrohr (515) führenden Auslässe des zweiten und dritten Verbindungskanal (523, 524), wobei eines (526a; 626a) dieser Ventile (526a, 526b; 626a, 626b) ein Ventil vom Dreiwege-Typ und ein anderes (526b; 626b) ein Ventil vom Zweiwege-Typ ist.

11. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zweiwegeventil (526b) einem Ventiltyp mit geradem Durchtritt entspricht.

12. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zweiwegeventil (626b) einem Ventiltyp mit L-förmig abgewinkeltem Durchtritt entspricht.

13. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens vorhandene erste Verbindungskanal (22, 122; 222; 322; 522) und der wenigstens vorhandene zweite und dritte Verbindungskanal (23, 24; 123, 124; 223, 224; 323, 324; 523, 524) senkrecht zu dem Sammel-/Verteilerrohr (15; 115; 215; 315; 515) verlaufen.

14. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Außenseite des Kopfes (13; 113; 213; 313; 513) führende Verbindungskanal (20; 119; 219; 319; 519), der sich von dem Bereich aus erstreckt, in dem einer der Verbindungskanäle (23, 24; 223, 224; 323, 324; 523, 524) von dem Sammel-/Verteilerrohr abzweigt, senkrecht zu dem besagten Sammel-/Verteilerrohr verläuft.

15. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Ventile so geformt ist, dass es einen Knopf (28a, 28b, 28c) bildet, der für die Betätigung durch eine bedienende Person geeignet ist.

16. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf hinter und/oder nach den Ventilen jeweils Rückschlagventile aufweist.

17. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile motorgetrieben sind.