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Dokumentenidentifikation DE69128983T2 18.06.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0460842
Titel Selbstreinigendes Filter
Anmelder Filtration Ltd., Herzlia, IL;
Barzuza, Ytzhak, Petach Tikvah, IL
Erfinder Barzuza, Ytzhak, Petach Tikvah, IL
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69128983
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 24.05.1991
EP-Aktenzeichen 913047346
EP-Offenlegungsdatum 11.12.1991
EP date of grant 04.03.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.06.1998
IPC-Hauptklasse B01D 29/11
IPC-Nebenklasse B01D 29/01   

Beschreibung[de]

Ein bekanntes Verfahren zum Reinigen von Filtern besteht in der Nutzung von Flüssigkeitsstrahlen, die beim Spülen durch einen Druckunterschied zwischen dem Filter und einer Druckquelle erzeugt werden.

Bei einer derartigen Quelle kann es sich um eine Druckpumpe handeln, die Flüssigkeit mit einem Druck zuführt, der höher ist als der Filterdruck, oder eine Saugpumpe, die einen Druck erzeugt, der unter dem Filterdruck liegt. Wenn der Filter unter Hochdruck steht, bildet die offene Atmosphäre ein Äquivalent zu einer Niedrigdruckquelle.

Obwohl ein hoher Druckunterschied zwischen Filter und Quelle, durch den ein Strahl mit hoher Geschwindigkeit erzeugt wird, wirkungsvolles Reinigen des Filters gewährleistet, führt er darüber hinaus auch zu starkem Filterverschleiß und zu zu hohem Flüssigkeitsverbrauch beim Spülen. Niedrige Druckunterschiede hingegen führen zu allmählicher Filterverstopfung, da anhaftende Feststoffe (beispielsweise Algen) nicht entfernt werden.

Bei den sogenannten offenen Filtern, bei denen der Druck in den Filtern atmosphärisch ist, und die zumindest während des Spülens lediglich teilweise mit Flüssigkeit und teilweise mit Luft gefüllt sind, wird mitunter ein zweites System strahlerzeugender Düsen eingesetzt, mit dem der gesamte Filterzustrom in eine Vielzahl von Strahlen verwandelt wird. Der Nachteil dieser Art Filter besteht darin, daß weiche Schmutzpartikel eher zerkleinert und nicht aufgefangen und eingeschlossen werden, so daß eine trübe, schlammige Flüssigkeit entsteht.

Es ist ein Filter bekannt (EP-A-0164932), bei dem versucht wird, einige der obengenannten Probleme zu lösen, indem während der Reinigung des Filters die Effekte von Strahl- und Saugdüsen miteinander kombiniert werden. Der Strahleffekt, der durch Flüssigkeitsdruck im Inneren des Filters erzeugt wird, ist dadurch jedoch recht eingeschränkt, und der Saugeffekt ist noch eingeschränkter, wobei dies lediglich auf einen Ansaugeffekt zurückzuführen ist, der durch die Strahldüse erzeugt wird.

Eine der Aufgaben der Erfindung besteht darin, die Mängel und Nachteile der Filter nach dem Stand der Technik zu überwinden und einen selbstreinigenden Filter zu schaffen, dessen Reinigungsvermögen hoch ist, ohne daß die Integrität des Filtermediums gefährdet ist, und ohne daß weiche Schmutzteilchen aufgelöst werden.

Gemäß der Erfindung wird dies erreicht, indem ein selbstreinigender Filter geschaffen wird, wie er in den Ansprüchen 1 und 2 offenbart ist.

Die verschiedenen Druckquellen erzeugen unterschiedliche Fluidströme durch die Düse bzw. Düsen. Um das Filtermedium zu schützen, sollten sich diese Ströme hinsichtlich der Geschwindigkeit bzw. des Aufpralls erheblich unterscheiden, und stärkere Ströme sollten über einen kürzeren Zeitraum und/oder mit mäßiger Wirkungsfläche eingesetzt werden, so daß der Großteil der Verunreinigungsentfernung durch den relativ schwachen Strom bewirkt wird, während der starke Strom dazu genutzt wird, hartnäckig anhaftende Teilchen zu entfernen, und sein Aufprall auf das Filtersieb relativ beschränkt ist.

Des weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Hochgeschwindigkeitsstrom gesteuert werden kann, wobei dieser Strom über einen relativ langen Zeitraum auf einer niedrigen Geschwindigkeit gehalten wird, und kurzzeitig mit hoher Geschwindigkeit wirkt.

Die Erfindung wird im folgenden im Zusammenhang mit bestimmten bevorzugten Ausführungen unter Bezugnahme auf die beigefügten veranschaulichenden Figuren beschrieben, so daß sie besser verständlich wird.

Was die Figuren angeht, so ist zu betonen, daß die gezeigten Einzelheiten lediglich als Beispiel und zur veranschaulichenden Darstellung der bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung dienen und für die unserer Meinung nach sinnvollste und am leichtesten verständliche Beschreibung der Prinzipien und konzeptionellen Aspekte der Erfindung genutzt werden. Dabei wird nicht versucht, strukturelle Einzelheiten der Erfindung detaillierter zu zeigen, als dies für ein grundlegendes Verständnis der Erfindung erforderlich ist, wobei die Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen dem Fachmann verständlich macht, wie die verschiedenen Formen der Erfindung in der Praxis umgesetzt werden können.

Bei den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführung der Erfindung;

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung einer zweiten Ausführung der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführung der Erfindung;

Fig. 4 eine Darstellung einer eintauchbaren Ausführung des Filters gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine Darstellung einer anderen Ausführung dieses Typs, und

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung der Erfindung.

Bei den Zeichnungen sind in Fig. 1 ein Filtergehäuse 2, ein Rohflüssigkeitseinlaß 4 sowie ein Reinflüssigkeitsauslaß 6 zu sehen. Im Inneren des Gehäuses 2 befindet sich ein im wesentlichen flaches Filtermedium 8. In der Nähe des Filtermediums 8 ist darüber hinaus eine Düse 10 zu sehen. Die Düse 10 ist in einer Röhre 12 angebracht, die selbst verschiebbar und dichtend in einer Führungsröhre 14 aufgenommen ist. An ihrer anderen Seite ist die Düse 10 mit der Kolbenstange 16 und dem Kolben 18 eines Hydraulikzylinders 20 verbunden.

Die schlitzförmige Düse 10 ist natürlich breit genug, um im wesentlichen die gesamte Breite des Filtermediums 10 abzudecken. Wenn der Kolben 18 von oben gedrückt wird und sich nach unten bewegt, zieht er die Düse 10 nach unten, die mit einem Hub die gesamte Filterfläche abdeckt.

Die Ventilsteuerung 22 des Hydraulikzylinders wird von einem programmierbaren Computer ausgeführt, der auch das Ventil 24, das Zugang zu Hochdruck (z.B. Flüssigkeit, die von einer Pumpe kommt) herstellt, sowie das Ventil 26 steuert, das Zugang zu einem Niederdruck erzeugt. Da der Druck im Inneren des Filtergehäuses normalerweise mehrere Atmosphären beträgt, ist die Niederdruckquelle einfach die offene Atmosphäre.

Wenn das Ventil 24 offen und das Ventil 26 geschlossen ist, wirkt die Düse 10 daher als eine Druckdüse und erzeugt einen Strahl, der zumindest die Feststoffe löst, die in dem Filtersieb eingeschlossen sind. Wenn Ventil 24 nun geschlossen und Ventil 26 geöffnet wird, bewirkt der Druckunterschied zwischen dem relativ hohen Filterdruck und dem atmosphärischen Druck, daß die Flüssigkeit in dem Filter in Richtung des niedrigeren, d.h. des atmosphärischen Drucks, strömt und so die Düse 10 von einer Druckdüse zu einer Saugdüse wird. Durch diese abwechselnden Düsenwirkungen werden auch die hartnäckigsten Anlagerungen gelöst, wobei die Düse 10 in ihrem Ansaugbetrieb die gelösten Feststoffe absaugt. Die relativ kleinen Spülflüssigkeitsmengen, die durch die Niederdruckseite austreten, werden im allgemeinen zu dem Vorratsbehälter zurückgeleitet, aus dem die Rohflüssigkeit zunächst kam.

Wenn der Filtereinlaß 4 von einer Druckquelle versorgt wird, kann auf die obenerwähnte Hochdruckquelle verzichtet werden, indem ein zusätzliches Ventil 25 an dem Einlaß 4 angeordnet wird, das vorzugsweise ebenfalls computergesteuert ist, sowie ein Rohr 27, das von der Leitung M abzweigt und zu dem Ventil 24 führt. Während des Hochdruckzyklus der Düse 10 ist das Ventil 25 geschlossen, so daß der Filterdruck abfällt und sich das Ventil 24 öffnet, so daß die Strahlwirkung erzeugt wird.

Die Ansaug-Druck-Abfolgen können vorprogrammiert und mit dem Hydraulikzylinder koordiniert werden, der die Hin- und Herbewegung der Düse erzeugt. So ist es möglich, daß ein voller Hub im Druckbetrieb ausgeführt wird, und der nächste Hub im Ansaugbetrieb, oder daß Druck und Ansaugen während ein und desselben Hubs mehrmals aufeinanderfolgen, wobei jede beliebige andere Abfolge vorstellbar ist.

Die Ausführung in Fig. 2, bei der es sich ebenfalls um einen Filter mit einem flachen Filtermedium 8 handelt, weist zwei Düsen auf: Düse 10, bei der es sich um eine relativ schmale Hochdruckdüse handelt, und Düse 10', bei der es sich um eine relativ große Ansaugdüse handelt. Jede der Düsen weist ihre eigene Führungsröhre 14 bzw. 14' und ihren eigenen Hydraulikzylinder 20 bzw. 20' auf. Obwohl die Düsen der Zeichnung zufolge (in der die Steuereinrichtungen weggelassen.sind) im "Gegenphasen"-Betrieb arbeiten, können sie sich auch so bewegen, daß eine Düse der anderen gegenüberliegt. Sie können sich auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen, wobei sich die Ansaugdüse 10' vorteilhafterweise mit einer höheren Geschwindigkeit bewegt, also eine höhere Flächenabdeckungsrate aulweist als die Druckdüse 10.

Die Düsen können sich des weiteren auch anders als in Fig. 2, d.h. auf der gleichen Seite des Filtermediums angeordnet sein.

Der in Fig. 3 dargestellte Filter unterscheidet sich in vielen Einzelheiten von den bereits erläuterten Ausführungen: Das Filtermedium 8 ist zylindrisch, und die Düsen 10 und 10' müssen, um das gesamte Filtermedium 8 abzudecken, eine Spiralbewegung ausführen, d.h. eine Hin- und Herverschiebungsbewegung, die von einer Drehbewegung überlagert ist.

Um die erforderliche Kolbenhublänge zu verringern, sind zwei axial versetzte Paare von Düsen 10, 10' vorhanden, wobei Düse 10 wiederum die schmalere Druckdüse und Düse 10' die breitere Ansaugdüse ist.

Um Probleme hinsichtlich dynamischen Ungleichgewichts zu vermeiden, sind die beiden Düsenpaare auch winklig versetzt und befinden sich in einer gemeinsamen Ebene, jedoch auf einander gegenüberliegenden Seiten der Achse.

Es sind zwei konzentrische Röhren zu sehen, d.h. eine innere Röhre 28, die Zugang zu der Hochdruckflüssigkeitsquelle ermöglicht, die beispielsweise durch eine Pumpe 29 geschaffen wird, und die mit den Druckdüsen 10 in Verbindung steht, und eine äußere Röhre 30, die mit den Ansaugdüsen 10' in Verbindung steht und aus der die Spülflüssigkeit in einen Behälter 32 und anschließend an die Atmosphäre austreten kann.

Die gesamte Düseneinheit wird durch den Hydraulikzylinder 20 in eine Hin- und Herverschiebebewegung versetzt.

Drehung der Düseneinheit wird durch einen Elektromotor 34 bewirkt, der an dem Gehäuse 2 angebracht und mit einer Keilwelle 36 versehen ist, die mit einer Keilscheibe 38 in Eingriff ist, die starr an der inneren Röhre 28 angebracht ist und letzterer Bewegungsfreiheit in bezug auf die Motorwelle 38 nur in Verschieberichtung ermöglicht.

Wie bereits erwähnt, führt die Überlagerung der Verschiebebewegung, die von dem Hydraulikzylinder 20 erzeugt wird, durch die Drehbewegung, die von dem Elektromotor erzeugt wird, dazu, daß die Düsen 10, 10' einen spiralförmigen Weg beschreiben, der es ihnen ermöglicht, die gesamte Filterfläche abzudecken.

Obwohl jedes Düsenpaar 10, 10' so dargestellt ist, als ob es in einer gemeinsamen radialen Ebene liegt, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Ansaugdüse 10' in der Drehrichtung um einen geringfügigen Winkel vor der Druckdüse 10 liegt, so daß die Druckdüse 10 nur auf die Bereiche auftrifft, die bereits von den Saugdüsen 10' überstrichen wurden.

Die Drehbewegung der Düseneinheit kann auch durch ein Flügelrad 40 (mit Strich- Punkt-Linien angedeutet) erzeugt werden, das fest an der Röhre 28 angebracht ist und von der einströmenden Rohflüssigkeit in Drehbewegung versetzt wird. Zu diesem Zweck ist der Rohflüssigkeitseinlaßstutzen 4 an dem Gehäuse 2 nicht in der üblichen radialen Richtung, sondern in einer im wesentlichen tangentialen Richtung angebracht. So wird ein Wirbel in dem Einlaßraum an den Einlaß 4 angrenzend erzeugt, wobei der Wirbel das Flügelrad 40 in Drehung versetzt und somit auch die gesamte Düseneinheit dreht.

Der Elektromotor 34 könnte gegen einen Druckluft- oder Hydraulikmotor ausgetauscht werden, und die Düseneinheit könnte auch durch eine Kombination aus einem Motor und einem Flügelrad gedreht werden, das durch einen tangentialen Zustrom in Drehung versetzt wird.

Bei einigen Anwendungsgebieten kann die Spülanordnung kontinuierlich arbeiten, während bei anderen der Druckunterschied zwischen dem Rohflüssigkeitseinlaß 4 und dem Reinflüssigkeitsauslaß überwacht wird. Wenn aufgrund zunehmender Verstopfung des Filtermediums dieser Unterschied eine vorgegebene Grenze überschreitet, wird die Spülanordnung automatisch aktiviert, bis der Druckunterschied wieder unterhalb des Grenzwertes liegt.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführung arbeitet in jedem beliebigen Flüssigkeitskörper teilweise eingetaucht, so beispielsweise in einem Schwimmbecken, einem Damm oder einem Fluß, wobei die Eintauchtiefe durch die Flüssigkeitspegelmarke 42 angezeigt wird.

Das Gehäuse 2, das das zylindrische Filtersieb 8 aufnimmt, weist eine oder mehrere Einlaßöffnungen 4 auf, die in der Praxis vorteilhafterweise mit einem groben Sieb abgedeckt sind, um Schmutz und andere große Verunreinigungen fernzuhalten. Wie bei der Ausführung in Fig. 3 wird die Reinigung durch zwei axial versetzte Paare von Düsen erreicht, die sich drehen und sich hin- und herbewegen, und praktisch die gesamte Siebfläche überstreichen, wobei es sich bei den Düsen 10 um Hochdruckdüsen und bei den Düsen 10' um Ansaug- bzw. Niederdruckdüsen handelt. Der Überstreichmechanismus umfaßt eine mittlere Röhre 28 mit Zugang zu der Hochdruckflüssigkeit, die von der Pumpe 29 über eine Leitung 27 zugeführt wird, und die die Druckdüsen 10 versorgt. Die Röhre 28, die die gesamte Düsenanordnung trägt, ist darüber hinaus starr mit dem Kolben 18 eines Hydraulikzylinders 20 verbunden, der die Röhre 28 in die erforderliche Hin- und Herbewegung versetzt, während die Drehbewegung der Düsenanordnung durch den Elektromotor 34 über einen aus Riemen und Riemenscheibe bestehenden Antrieb 44 erzeugt wird. Der Zylinder 20 ist zwischen Platten 45 angebracht und dreht sich in Lagern 46. Eine Keil-und-Nuten-Anordnung (nicht dargestellt) ermöglicht der Röhre 28 in bezug auf den Zylinder 20 Bewegungsfreiheit lediglich in der Verschieberichtung. Der Zylinder 20 ist mit der Quelle von Hydraulikenergie über an sich bekannte Drehverbinder (nicht dargestellt) verbunden.

Die Motor-Hydraulikzylinder-Einheit ist mittels mehrerer starrer Stangen bzw. Röhren 48 an dem Flansch 50 des Filtergehäuses 2 angebracht.

Die Ansaugdüsen 10', die in der Nähe der Druckdüsen 10 angeordnet sind, sind an den unteren Enden von Ansaugleitungen 52 angebracht, die sich innerhalb des Siebes 8 in einer Richtung parallel zu der mittleren Röhre 28 erstrecken, jedoch dann in der Zeichnung gesehen, nach außen geneigt weiter verlaufen und in im wesentlichen horizontalen Austrittsöffnungen 54 enden. Der Querschnitt der Leitungen 52 und der Austrittsöffnungen 54 ist größer als der der Ansaugdüsen 10'. Die Leitungen 52 mit ihren Düsen 10' und ihren Austrittsöffnungen 54 sind mittels Streben 58 fest an der Mittelröhre 28 angebracht.

An dem Filterauslaß 6 ist eine Pumpe 60 angebracht, die die gereinigte Flüssigkeit ansaugt und sie dem Verbraucher zuführt.

Während die Reinigungsfunktion der Düsen 10, 10' selbst oben erläutert wurde, ist die Quelle von Niederdruck, die für die Ansaugwirkung erforderlich ist, nicht mehr die Verbindung zu der Atmosphäre wie bei den Ausführungen in Fig. 1 bis 3, sondern der Zentrifugalpumpeneffekt der geneigten Abschnitte der Ansaugleitungen 52 beim Drehen. Beim Drehen erzeugt die Neigung dieser Abschnitte in der Flüssigkeitsmasse im Inneren dieser Abschnitte eine nach außen gerichtete radiale Komponente, die bewirkt, daß die Flüssigkeit kontinuierlich durch die Austrittsöffnungen 54 ausgestoßen wird und an den Düsen 10' den gewünschten Ansaugeffekt erzeugt. Aufgrund der obengenannten Unterschiede bezüglich des Querschnitts ist die Eintrittsgeschwindigkeit an den Ansaugdüsen 10' größer als die Ausstoßgeschwindigkeit an den Austrittsöffnungen 54, so daß die Reinigungswirkung verbessert wird.

Die Spülflüssigkeit, die aus den Austrittsöffnungen 54 ausgestoßen wird, wird entweder von einer Sammelrinne 62 aufgefangen und von da aus zur abschließenden Entsorgung abgesaugt oder direkt in den Flüssigkeitskörper zurückgepumpt, aus dem sie entnommen wurde.

Eine wahlweise vorhandene Zusatzeinrichtung wäre ein steuerbares Ventil 64, das mit einem Drucksensor koordiniert ist, der auf die Druckunterschiede auf beiden Seiten des Siebes 8 anspricht. Wenn aufgrund einer Verstopfung des Filters dieser Unterschied einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt, wird das Ventil 64 geschlossen und verstärkt so, indem der Druckunterschied verringert wird, die Reinigungswirkung der Ansaugdüsen 10'.

Eine Verbesserung der Lebensdauer des Filtersiebes 8 läßt sich mittels eines Druckverstärkers 66 erreichen, der in die Hochdruckleitung stromauf von der Pumpe 29 eingesetzt wird, und eine Verengung 68 in Form eines relativen schmalen Rohrabschnitts und eine Umgehung 70 mit größerem Querschnitt umfaßt, die von einem Ventil 72 gesteuert wird. Bei routinemäßigen Reinigungsvorgängen werden die Hochdruckdüsen über die strömungsverringernde Verengung 68 versorgt, wobei die Umgehung 70 durch Ventil 72 geschlossen ist. So entsteht ein Strahl, der sanfter auf das Sieb 8 auftrifft.

Wenn jedoch eine massivere Verstopfung erfaßt wird, oder eine bestimmte vorgegebene Zeit vergangen ist, wird das computergesteuerte Ventil 72 geöffnet, so daß die Strömung zunimmt und ein härterer Strahl erzeugt wird. Eine analoge Vorrichtung kann auch zum Steuern des Ansaugens eingesetzt werden. Diese Vorrichtung eignet sich besonders für das kontinuierliche Filterspülen.

Ein weiterer Tauchfilter ist in Fig. 5 zu sehen. Das Filtergehäuse 2 ähnelt dem der Ausführung in Fig. 4. Es sind die Einlaßöffnungen 4, der Filterauslaß 6 und seine Pumpe 60 sowie der Gehäuseflansch 50 zu sehen, an dem die Platte 45 angebracht ist, die den Hydraulikzylinder 20 trägt. Weiterhin ist Leitung 27 zu sehen, die von dem Reinflüssigkeitsraum, der das zylindrische Filtersieb 8 umgibt, ausgehend und eine Pumpe 29 enthaltend, der mittleren Röhre 28 und danach den Druckdüsen 10 Hochdruck-Spülflüssigkeit zuführt. Das Düsensystem enthält des weiteren die relativ großen Ansaugdüsen 10, die an der äußeren Röhre 30 angebracht sind, die von der mittleren Röhre 28 getragen wird und in den Behälter 32 führt, in dem angesaugte Filterablagerungen sich sammeln, bevor sie von der Pumpe 74 abgesaugt werden, die bei dieser Ausführung für den Ansaugeffekt zuständig ist und daher so stark sein muß, daß sie einen Unterdruck von wenigstens 0,5 Atmosphären erzeugt.

Eine weitere Ausführung des Filters gemäß der Erfindung ist schematisch in Fig. 6 dargestellt. Bei dieser Ausführung dreht sich das Filtersieb 8 statt der Düsen 10, 10'. Zu diesem Zweck ist das zylindrische Sieb 8 zwischen abgedichteten Lagern 46 angebracht und wird durch die Reibung in Drehung versetzt, die der Rohflüssigkeit von der relativ rauhen Filtersieboberfläche entgegengesetzt wird, die in das Gehäuse 2 über den tangential ausgerichteten Einlaß 4 eingeleitet wird. Die Lager 46 werden von zwei Auslaßstutzen 6 getragen, von denen beide oder eine für die Verbindung zu Reinflüssigkeitsleitungen genutzt werden können.

Um die Länge des Arbeitshubs der Düsen 10, 10' zu verringern, sind drei Düsenpaare vorhanden, wobei die Druckdüsen 10 mit der inneren Röhre 28 verbunden sind, und die Ansaugdüsen 10' an der äußeren Röhre 30 angebracht sind, die gleitend von der Führungsröhre 14 geführt wird.

Wie bei der Ausführung in Fig. 5 sind die innere Röhre 28 und die äußere Röhre 30 fest miteinander verbunden, wobei ihre Hin- und Herbewegung durch den Hydraulikzylinder 20 bewirkt wird, dessen Kolben 18 starr mit der inneren Röhre 28 verbunden ist. Die Hochdruckquelle HP ist mit dem Stutzen 76 verbunden, in dessem Inneren sich der untere, offene Abschnitt der inneren Röhre 28 frei bewegt, wobei eine entsprechende Dichtung den Hochdruckstutzen 76 von dem Hydraulikzylinder 20 trennt. Der Niederdruck wirkt auf das obere Ende der Führungsröhre 14, durch das die eingeleitete Spülflüssigkeit austritt.

Im Unterschied zu den Filtern in Fig. 3, 4 und 5 findet in diesem Filter der Strom von der Außenseite des Siebes 8 zur Innenseite hin statt.

Es ist anzumerken, daß bei den Ausführungen mit einem zylindrischen Filtersieb, in dem Strom von innen nach außen stattfindet, die Steigung der Spirale, die von den Düsen 10, 10' in ihrer zusammengesetzten Bewegung beschrieben wird, so ist, daß das Filtersieb 8 bei jedem vollständigen Zyklus des Düsensystems (das viele Drehungen während einer einzelnen Auf- und Abbewegung ausführt) vollständig von den großen Ansaugdüsen 10' abgedeckt wird, während bezüglich der Abdeckung jedes Punktes des Siebes durch die kleinen Druckdüsen 10 lediglich statistische Wahrscheinlichkeit besteht.

In dem Filter gemäß Fig. 6 beruht die Siebabdeckung auf ähnlichen Kriterien.

Bei Filtern des Typs mit einem flachen, feinmaschigen Filtersieb 8 ist es mitunter vorteilhaft, eine zweite Hochdruckdüse 10 einzusetzen, die jedoch so angeordnet ist, daß sie von der anderen Seite des Siebes 8 aus wirkt.


Anspruch[de]

1. Selbstreinigender Filter, der umfaßt:

ein Filtergehäuse (2) mit wenigstens einem Rohflüssigkeitseinlaß (4) und einem Reinflüssigkeitsauslaß (6);

ein Filtermedium (8), das in dem Gehäuse zwischen dem Rohflüssigkeitseinlaß (4) und dem Reinflüssigkeitsauslaß (6) angeordnet ist;

wenigstens eine Düse (10), die sich in der Nähe des Filtermediums befindet und mit einer ersten Druckquelle (LP) verbunden ist, die einen Druck erzeugt, der niedriger ist als der Druck, der in Funktion des Filters in dem Filtergehäuse herrscht; und

eine Einrichtung (18,20,34), die eine relative Bewegung des Filtermediums (8) und der wenigstens einen Düse (10) zueinander erzeugt und so bewirkt, daß ein erheblicher Teil der Fläche des Filtermediums (8) von der Düse (10) abgedeckt wird;

dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Düse (10) des weiteren mit einer zweiten Druckquelle (HP) verbunden ist und eine Ventileinrichtung (24,26) vorhanden ist, die die wenigstens eine Düse (10) abwechselnd mit der ersten und der zweiten Druckquelle verbindet, wobei die zweite Druckquelle (HP) eine Einrichtung umfaßt, die Flüssigkeit mit einem Druck zuführt, der in Funktion höher ist als der Druck, der in dem Filtergehäuse herrscht.

2. Selbstreinigender Filter, der umfaßt:

ein Filtergehause (2) mit wenigstens einem Rohflüssigkeitseinlaß (4) und einem Reinflüssigkeitseinlaß (6);

ein Filtermedium (8), das in dem Gehause zwischen dem Rohflüssigkeitseinlaß (4) und dem Reinflüssigkeitseinlaß (6) angeordnet ist;

wenigstens eine erste Düse (10'), die sich in der Nahe des Filtermediums (8) befindet und mit einer ersten Druckquelle (LP) verbunden ist, die einen Druck erzeugt, der niedriger ist als der Druck, der in Funktion des Filters in dem Filtergehause herrscht;

wenigstens eine zweite Düse (10), die sich in der Nahe des Filtermediums (18) befindet und mit einer zweiten Druckquelle (HP) bei einem Druck verbunden ist, der höher ist als der der ersten Druckquelle ist; und

eine Einrichtung (18,20,34), die eine relative Bewegung des Filtermediums (18) sowie der ersten und der zweiten Düse (10', 10) zueinander erzeugt und so bewirkt, daß ein erheblicher Teil der Flache des Filtermediums (8) von der ersten und der zweiten Düse abgedeckt wird;

dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Düse (10) in der Nahe des Filtermediums (8) an einer Position angeordnet ist, die gegenüber der Position der wenigstens einen ersten Düse (10') versetzt ist, und daß die zweite Druckquelle (HP) eine Einrichtung umfaßt, die Flüssigkeit mit einem Druck zuführt, der in Funktion höher ist als der Druck, der in dem Filtergehäuse herrscht.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der höhere Druck (HP) durch eine Pumpe (29) erzeugt wird und der niedrigere Druck (LP) der athmosphärische Druck ist.

4. Filter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die bewegungserzeugende Einrichtung ein Hydraulikzylinder (20) ist, dessen Kolben (18) mit der wenigstens einen Düse (10,10') verbunden ist.

5. Filter nach Anspruch 1 wobei die Einrichtung, die die wenigstens eine Düse (10,10') abwechselnd mit einer der Druckquellen (HP,LP) verbindet, wenigstens ein steuerbares Ventil, (24,26) ist.

6. Filter nach Anspruch 2, wobei das Filtermedium (8) im wesentlichen flach ist und die relative Bewegung eine Hin- und Herverschiebung ist.

7. Filter nach Anspruch 2, wobei das Filtermedium (8) im wesentlichen zylindrisch geformt ist.

8. Filter nach Anspruch 5, der weiterhin ein weiteres Ventil (25) umfaßt, das stromauf von dem Rohflüssigkeitseinlaß (4) angeordnet ist, sowie eine Rohrleitung (27), die über eines der Ventile (24,26) zu der Düse (10,10') führt.

9. Filter nach Anspruch 2, wobei der Filter wenigstens zwei Düsen (10,10') umfaßt und diese Düsen an einander gegenüberliegenden Seiten des Filtermediums (8) angeordnet sind.

10. Filter nach Anspruch 2, wobei der Filter wenigstens zwei Düsen (10,10') umfaßt und diese Düsen auf ein und derselben Seite des Filtermediums (8) angeordnet sind.

11. Filter nach Anspruch 2, wobei der Ausstoß der Hochdruckdüse (10) wesentlich geringer ist als der der Niederdruckdüse (10').

12. Filter nach Anspruch 2, wobei die Flächenabdeckrate der Hochdruckdüse (10) erheblich niedriger ist als die der Niederdruckdüse (10').

13. Filter nach Anspruch 7, der wenigstens zwei Düsen (10,10') aufweist, die sich in der Nähe des Filtermediums (8) befinden, wobei jede mit einer Quelle verbunden ist, die einen Druck erzeugt, der sich von dem Druck unterscheidet, der in dem Filter herrscht, und der des weiteren eine erste Einrichtung (18,20) umfaßt, die eine relative Hin- und Herverschiebungsbewegung des Filtermediums (8) und der wenigstens zwei Düsen (10,10') zueinander erzeugt, sowie eine zweite Einrichtung (34), die eine relative Drehbewegung des Filtermediums (8) und der wenigstens zwei Düsen (10,10') zueinander erzeugt, wobei die Verschiebungs- und die Drehbewegung einander überlagern, so daß ein erheblicher Teil des Filtermediums (8) von den Düsen (10,10') abgedeckt wird.

14. Filter nach Anspruch 13, wobei wenigstens ein Paar Düsen (10,10') vorhanden ist und eine Düse (10) des wenigstens einen Paares an der inneren (28) zweier hohler konzentrischer Wellen, die starr miteinander verbunden sind, angebracht ist und mit ihr in Verbindung steht und die andere Düse (10') des wenigstens einen Paars von Düsen (10,10') an der außeren der hohlen Wellen (30) angebracht ist und mit ihr in Verbindung steht.

15. Filter nach Anspruch 13, wobei die erste Einrichtung ein Hydraulikzylinder (20) ist und dieser Zylinder (20) sich zusammen mit dem Kolben (18) und den Düsen (10,10') dreht.

16. Filter nach Anspruch 13, der Hochdruckdüsen (10) und Niederdruckdüsen (10') umfaßt, wobei die Niederdruckdüsen (10') mit den unteren Enden von Rohrleitungen (52) verbunden sind, die in einer Aufwärtsrichtung zur Außenseite des Filtergehäuses (2) führen, und wenigstens die oberen Abschnitte dieser Rohrleitungen in Bezug auf die Achse der Drehbewegung nach außen geneigt sind, und wobei die Quelle, die den Niederdruck erzeugt, die Zentrifugalkraft ist, die in den nach außen geneigten Rohrleitungsabschnitten bei Drehung derselben zusammen mit den Düsen (10,10') erzeugt wird.

17. Filter nach Anspruch 13, der weiterhin einen Druckverstärker (66) umfaßt, der zu der Druckquelle für die Hochdruckdüsen gehört, und der einen verengten Abschnitt (68) in dem Rohr umfaßt, das die Quelle mit den Düsen (10,10') verbindet einen relativ weiten Rohrabschnitt (70), der den verengten Abschnitt umgeht und ein computergesteuertes Ventil (72), das den Umgehungsrohrabschnitt (70) öffnet oder schließt.

18. Filter nach Anspruch 13, wobei die Quelle von Druck, der auf die Hochdruckdüsen (10) wirkt, eine erste elektrische Pumpe (29) ist, und die Quelle von Druck, der auf die Niederdruckdüsen (18') wirkt, eine zweite elektrische Pumpe (74) ist.

19. Filter nach Anspruch 13, der weiterhin ein Ventil (60) umfaßt, das den Reinflüssigkeitsauslaß (6) absperrt.

20. Filter nach Anspruch 13, wobei die relative Drehbewegung dadurch erzeugt wird, daß das Filtermedium (8) in eine Drehbewegung versetzt wird, wahrend die Düsen (10,10') lediglich eine Hin- und Herverschiebungsbewegung ausführen.

21. Filter nach Anspruch 20, wobei die Drehbewegung des Filtermediums (8) durch einen tangential ausgerichteten Rohflüssigkeitseinlaß (4) erzeugt wird.







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