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Mehrfachscheibenfilter gelangen für verschiedene Zwecke
zunehmend in Gebrauch, z. B. in Wasserberieselungssystemen zum
Entfernen von Fremdpartikeln, welche die
Wasserberieselungsvorrichtungen verstopfen können. Solche Filter weisen
einen Stapel von Filterscheiben auf, die mit gerippten
Seitenstirnflächen ausgebildet sind, so daß sie schmale
Filterkanäle zwischen den Scheiben bilden, wenn sie in einem
Stapel angeordnet sind. Einige der Schmutzpartikel werden
an der stromaufwärtigen Stirnseite des Filterstapels, die
dem Filtereinlaß zugewandt ist, entfernt und
zurückgehalten, wogegen die feineren Schmutzpartikel, die in die
Zwischenräume zwischen den Scheiben gelangen, in den schmalen
Filterkanälen zwischen den Scheiben entfernt und
zurückgehalten werden.
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Ein bekannter Mehrfachscheibenfilter dieses Typs ist in der
GB-A-3 00 600 beschrieben. Der bekannte Filter bildet ein
Mehrfachscheibenfluidfilter, umfassend ein Gehäuse, das
einen Einlaß und einen Auslaß hat, und eine Vielzahl von
Scheiben, welche in einem Stapel abgestützt sind und
Einlaßränder haben, die dem Einlaß zugewandt sind,
Auslaßränder, die dem Auslaß zugewandt sind, und sich gegenüber
liegende Steitenstirnflächen; wobei eine Seitenstirnfläche
jedes Paares von sich gegenüberliegenden Seitenstirnflächen
mit einer sich gewunden erstreckenden Rippe ausgebildet
ist, die Zwischenrippenteile hat, welche durch Brücken an
den Einlaßrändern der Scheibe und durch Brücken an den
Auslaßrändern der Scheibe verbunden sind, um eine Gruppe von
Einlaßströmungsdurchgängen zu bilden, die mit dem Einlaß in
Verbindung stehen, und eine Gruppe von
Auslaßströmungsdurchgängen, die sich mit den Einlaßströmungsdurchgängen
abwechseln und mit dem Auslaß in Verbindung stehen; und
eine Abstandseinrichtung, die die andere Seite jedes Paares
von sich gegenüberliegenden Seitenstirnflächen auf Abstand
von der sich gewunden erstreckenden Rippe hält, um
Filterdurchgänge zwischen jedem Paar von sich gegenüberliegenden
Seitenstirnflächen zu bilden.
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Bezug genommen wird auch auf die US-A-25 83 423, die in den
Fig. 6-8 eine Filterscheibe zeigt, welche eine ebene
Stirnfläche auf einer Seite und schmale, radial ausgerichtete
Einlaß- und Auslaßnuten hat, welche in der
entgegengesetzten Seite gebildet sind, die außerdem umfangsmäßig
unterbrochene Abstandshalter zum Beabstanden der
entgegengesetzten Seite der Filterscheibe von der ebenen Seite
einer benachbarten Filterscheibe in einem Stapel von
Filterscheiben hat.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Filter des
beschriebenen Typs zu schaffen, der weniger zum Verstopfen
neigt, auf schnelle und einfache Weise und ohne Zerlegung
desselben wirksam gereinigt werden kann und ein erhöhtes
Schmutzentfernungs- und Schmutzfesthaltevermögen hat.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist, um das zu erreichen,
der Mehrfachscheibenfilter dadurch gekennzeichnet, daß die
Abstandseinrichtung wenigstens zwei beabstandete,
kontinuierliche, weitere Rippen umfaßt, welche an der anderen
Seitenstirnfläche jedes Paares sich gegenüberliegender
Seitenstirnflächen vorgesehen sind; wobei eine der weiteren
Rippen benachbart zu, aber beabstandet von dem Einlaßrand der
Scheibe angeordnet ist, und wobei die andere der weiteren
Rippen benachbart zu, aber beabstandet von dem Außlaßrand
der Scheibe angeordnet ist; wobei die sich gewunden
erstreckende Rippe und die weiteren Rippen sehr dünn sind und
die Zwischenteile der sich gewunden erstreckenden Rippe die
weiteren Rippen im wesentlichen rechtwinkelig kreuzen, um
so im wesentlichen Punktkontakte miteinander zu bilden;
wobei die Zwischenräume zwischen den weiteren Rippen und den
Zwischenteilen der gewundenen Rippe Filterdurchgangswege
von sehr geringem Oberflächeninhalt bilden, welche eine
geringe Empfindlichkeit für Verstopfung haben, ohne
Auseinanderbauen des Filters sehr leicht zu reinigen sind, und daß
die weiteren Rippen eine wesentlich geringere Höhe als die
sich gewunden erstreckende Rippe haben, so daß die
Filterdurchgangswege eine wesentlich geringere Höhe als die Höhe
der ersten und zweiten Strömungsdurchgänge haben, wobei die
Durchgänge deshalb eine hohe Schmutzrückhaltekapazität
haben.
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Vorteilhafte Ausführungsformen des Mehrfachscheibenfilters
sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Der Mehrfachscheibenfilter wird hier lediglich
beispielshalber mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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Fig. 1 eine Längsschnittansicht ist, die eine Form eines
gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten Filters zeigt;
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die Fig. 2a und 2b in Draufsicht bzw. in Unteransicht die
entgegengesetzten Stirnflächen der Filterscheiben in dem
Filter nach Fig. 1 zeigen;
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Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht ist, welche den
Zusammenbau von zwei benachbarten Scheiben in dem Filter nach
Fig. 1 veranschaulicht;
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die Fig. 4a und 4b eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht
sind, welche die Endscheibe an einem Ende des Stapels in
dem Filter nach Fig. 1 zeigen;
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die Fig. 5a und 5b eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht
sind, welche die Endscheibe an dem entgegengesetzten Ende
des Stapels in dem Filter nach Fig. 1 zeigen;
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Fig. 6 eine Schnittansicht ist, die einen weiteren Filter
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, welcher eine
Vielzahl von Filterscheiben aufweist, die mit einer Vielzahl
von Abstandsscheiben abwechseln;
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Fig. 7 eine Draufsicht ist, die den Aufbau der
Filterscheiben in dem Filter nach Fig. 6 veranschaulicht, wobei Fig.
7a ein Schnitt nach der Linie a-a derselben ist;
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Fig. 8 eine Draufsicht ist, die den Aufbau der
Abstandsscheiben in dem Filter nach Fig. 6 veranschaulicht, wobei
Fig. 8a eine Schnittansicht nach der Linie a-a in Fig. 8
ist;
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Fig. 9 schematisch die Filterdurchgangswege
veranschaulicht, welche durch die sich berührenden Stirnflächen der
Scheiben in dem Filteraufbau nach Fig. 6 gebildet werden;
und
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Fig. 10 eine weitere Variation in dem Aufbau eines
Mehrfachscheibenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht.
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Der Filter, der in Fig. 1 dargestellt ist, weist ein
insgesamt mit 102 bezeichnetes Gehäuse auf, das einen Einlaß 104
hat, der mit dem stromaufwärtigen Wasserversorgungsrohr
verbindbar ist, und einen Auslaß 106, der mit dem
stromabwärtigen Wasserversorgungsrohr verbindbar ist. Das Gehäuse
102 weist weiter einen zylindrischen Zwischenabschnitt 108
auf, in welchem ein insgesamt mit 110 bezeichneter
Filterkörper angeordnet ist, der die festen Partikel in dem
Berieselungswasser entfernt, so daß das Wasser, das über den
Auslaß 106 zu den Berieselungsvorrichtungen fließt, die mit
der stromabwärtigen Wasserversorgungsleitung verbunden
sind, von solchen Partikeln im wesentlichen frei sein wird.
Der zylindrische Gehäuseabschnitt 108 ist an seinem oberen
Ende an dem Gehäuseeinlaß 104 und dem Gehäuseauslaß 106
angeformt und ist an seinem unteren Ende durch eine
Gewindekappe 112 verschlossen.
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Der Filterkörper 110 wird durch einen Stapel von
Filterscheiben 114 gebildet, die zwischen einem Paar Endscheiben
116 und 118 befestigt sind. Die Endscheibe 116, die
insbesondere in den Fig. 4a und 4b dargestellt ist, ist
einstückig mit einem zentralen rohrförmigen Abschnitt 116a
ausgebildet, der an seiner äußeren Spitze 116b konisch zuläuft,
um seine Aufnahme in einer Hülse 120 zu erleichtern, die in
einer mit einer Öffnung versehenen Wand 121 in dem Gehäuse
102 einstückig ausgebildet ist. Die Endscheibe 118, die
insbesondere in den Fig. 5a und 5b dargestellt ist, ist
ebenfalls einstückig mit einem zentralen rohrförmigen
Abschnitt 118a ausgebildet, der an seiner äußeren Spitze 118b
konisch verjüngt ist, um seine Aufnahme in einer
zylindrischen Hülse 122 zu erleichtern, die einstückig in der
Endkappe 112 gebildet ist.
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Die Endscheiben 116, 118 weisen weiter jeweils eine
rohrförmige Hülse 116c, 118c auf, die zentrisch an der
betreffenden Scheibe durch vier radiale Arme 116d, 118d,
abgestützt ist. Eine Verstärkungsstange 124 (z. B. aus Metall)
erstreckt sich axial durch die zentralen Hülsen 116c, 118c
und die Filterscheiben 114 und hält die Scheiben in einem
Stapel fest zusammen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Die
Stange 124 kann an den Endscheiben 116, 118 auf irgendeine
geeignete Weise befestigt sein, z. B. dadurch, daß sie an
einem Ende in die Endscheibe 118 eingeschraubt ist und an
ihrem entgegengesetzten Ende eine Mutter 126 empfängt.
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Die Zwischenräume 116e zwischen den radialen Rippen 116d in
der Endscheibe 116 dienen als Einlaßöffnungen für das
Wasser. Das Wasser wird über den Einlaß 104 eingeleitet, geht
durch die Öffnungen 116e in den inneren Durchgangsweg 128
in dem Filterkörper 110, radial nach außen durch den Filterkörper
in den ringförmigen Durchlaßweg 129 zwischen dem
Filterkörper und der inneren Stirnfläche des
Gehäuseabschnitts 108 und hinaus durch den Auslaß 106.
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Jede Filterscheibe 114 hat eine ringförmige Konfiguration,
ist mit einer großen zentralen Öffnung 130 versehen und
weist einen äußeren kreisförmigen Rand 132 sowie einen
inneren kreisförmigen Rand 134 auf. Jede Scheibe hat weiter
eine Vielzahl von Zapfen 136, 138, die von ihrem äußeren
Rand vorstehen. Einige Zapfen 136 sind mit Stopfen
ausgebildet, und andere Zapfen 138 sind mit komplementären
Buchsen ausgebildet. In der in den Fig. 2a und 2b dargestellten
Konstruktion weist jede Filterscheibe 114 drei Zapfen 136
auf, die mit Stopfen 136' ausgebildet sind, welche von
einer Stirnfläche der Scheibe vorstehen, und drei Zapfen 138,
die mit Buchsen 138' ausgebildet sind, welche von der
entgegengesetzten
Stirnfläche der Scheibe vorstehen und mit
Abstand zwischen den Stopfenzapfen 136 angeordnet sind, so
daß eine Vielzahl der Scheiben in Form eines Stapels
zusammengebaut werden kann, indem lediglich die Stopfen einer
Scheibe in die Buchsen der nächsten benachbarten eingeführt
werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.
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Fig. 2a zeigt eine Stirnfläche jeder Filterscheibe 114, und
Fig. 2b zeigt die entgegengesetzte Stirnfläche.
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Jede Filterscheibe 114 ist mit Nuten ausgebildet, die sich
nur teilweise durch die Dicke der Scheibe erstrecken, um so
eine kontinuierliche, nichtgelochte Oberfläche auf einer
Stirnfläche (der in Fig. 2b dargestellten) zu bilden, und
einer Vielzahl von beabstandeten Rippen 140, die von der
entgegengesetzten Stirnfläche (der in Fig. 2a
dargestellten) vorstehen. Die Rippen 140 haben geradlinige Ränder und
erstrecken sich in der radialen Richtung von dem äußeren
Rand 132 zu dem inneren Rand 134, so daß sie im
wesentlichen parallel zueinander sind. Das äußere Ende jeder Rippe
ist durch eine Brücke 142 mit der nächsten benachbarten
Rippe auf einer Seite derselben verbunden, und das innere
Ende jeder Rippe ist durch eine zweite Brücke 144 mit der
nächsten benachbarten Rippe auf der entgegengesetzten Seite
derselben verbunden. Die Rippen 140 und die Brücken 142,
144 bilden somit eine kontinuierliche, sich gewunden
erstreckende Rippe, die hauptsächlich aus Abschnitten
besteht, welche sich in der radialen Richtung erstrecken
(Rippen 140), aber kurze, sich umfangsmäßig erstreckende
Verbindungsstellen (Brücken 142, 144) an dem äußeren und
inneren Rand der Filterscheibe hat.
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Die entgegengesetzte Stirnfläche jeder Filterscheibe 114
ist gemäß der Darstellung in Fig. 2b mit drei ringförmigen
Rippen 151, 152, 153 ausgebildet, die in bezug aufeinander
koaxial angeordnet sind, so daß die innere Rippe 151
benachbart zu dem inneren Rand 134 der Scheibe ist, die
äußere Rippe 153 benachbart zu dem äußeren Rand 132 der
Scheibe ist, und die Zwischenrippe 152 im wesentlichen in
der Mitte zwischen den Rippen 151 und 153 liegt.
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Die Scheiben 114 werden zu einem Stapel zusammengebaut, um
den zylindrischen Filterkörper 110 zu bilden, der in Fig. 1
dargestellt ist, indem eine Stirnfläche (Fig. 2a) jeder
Scheibe in Kontakt mit der entgegengesetzten Stirnfläche
(Fig. 2b) der nächsten benachbarten Scheibe gebracht wird,
wobei die Stopfen 136' in den Ansätzen 136 einer Scheibe
114a (Fig. 3) in den Buchsen 138' der nächsten benachbarten
Scheibe 114b aufgenommen werden. Es ist zu erkennen, daß,
wenn die Scheiben so zusammengebaut sind, sich ringförmige
Rippen 151, 152, 153 im wesentlichen rechtwinkelig zu den
radialen Rippen 140 der nächsten benachbarten Scheibe
erstrecken.
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Diese Anordnung bildet dadurch folgendes: eine erste Gruppe
von Ausnehmungen 161 (Fig. 2a) zwischen den Rippen 140, die
an den inneren Rändern 134 der Scheiben offen sind und
dadurch mit dem Filtereinlaß über den zentralen Durchgangsweg
128 in Verbindung stehen; und eine zweite Gruppe von
Ausnehmungen 162, die sich mit den Ausnehmungen 161 abwechseln
und an den äußeren Rändern 132 der Scheiben offen sind und
dadurch mit dem Filterauslaß 106 über den äußeren
ringförmigen Durchlaßwege 130 in Verbindung stehen. Die Verbindung
wird zwischen den beiden Gruppen von Ausnehmungen durch
eine Vielzahl von Filterdurchgangswegen 163 (Fig. 3)
zwischen den äußeren Stirnflächen der radialen Rippen 140
einer Scheibe (114a, Fig. 3) und der ringförmigen Rippen 151,
152, 153 der nächsten benachbarten Scheibe (114b, Fig. 3)
hergestellt.
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Die ringförmigen Rippen 151, 152 und 153, die auf einer
Stirnfläche der Scheibe 114 ausgebildet sind, haben, wie es
insbesondere in Fig. 3 zu erkennen ist, eine geringere Höhe
als die radialen Rippen 140, die auf der entgegengesetzten
Stirnfläche der Scheibe ausgebildet sind; daher haben die
Filterdurchgangswege 163, die durch diese sich berührenden
Rippen gebildet sind, eine geringere Höhe als die
Ausnehmungen 161 und 162 zwischen den radialen Rippen 140.
Darüber hinaus ist die Dicke der ringförmigen Rippen 151, 152
und 153 sehr klein, und ihr Abstand ist wesentlich größer
als der Abstand zwischen den radialen Rippen 140; die
Filterdurchgangswege 163 sind daher wesentlich länger als ihre
Breiten und erstrecken sich im wesentlichen über die
vollständigen Längen der radialen Rippen 140.
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Der Filter, der in den Fig. 1-5b dargestellt ist, kann auf
folgende Weise benutzt werden:
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Der Filterkörper 110 wird zweckmäßig außerhalb des
Gehäuseabschnitts 108 durch bloßes Einführen der Stopfen 136'
einer Scheibe 114 in die Buchsen 138' der nächsten
benachbarten Scheibe zusammengebaut, bis ein Stapel mit der
gewünschten Anzahl von Scheiben hergestellt ist. Die
Endscheiben 116 und 118 werden auf die entgegengesetzten Enden
des Stapels aufgesetzt, und alle Scheiben werden fest
miteinander verbunden, indem die Verstärkungsstange 124 durch
zentrale Rohre 116c, 118c der Endscheiben hindurchgeführt
wird und die entgegengesetzten Enden der Stange daran
fixiert werden. Der so zusammengebaute Stapel aus
Filterscheiben wird in den zylindrischen Abschnitt 108 des
Gehäuses eingeführt, und die Endkappe 112 des Gehäuses wird
aufgesetzt, um das untere Ende des Gehäuseabschnitts zu
verschließen.
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Wenn ein unter Druck stehendes Fluid, z. B.
Berieselungswasser, über den Gehäuseeinlaß 104 eingeleitet wird, gelangt
das Wasser durch die Öffnungen 116e in der Endscheibe 116
in den inneren Durchgangsweg 128 des Filterkörpers 110. In
dem zusammengebauten Zustand der Filterscheiben 114 sind
die ringförmigen Rippen 151, 152, 153 auf einer Stirnfläche
jeder Scheibe, wie weiter oben beschrieben, in festem
Kontakt mit den radialen Rippen 140 auf der gegenüberliegenden
Stirnfläche der nächsten benachbarten Scheibe, um die
Vielzahl von Ausnehmungen 161 zu bilden, welche mit dem inneren
Durchgangsweg 128 und dadurch mit dem Filtereinlaß 104 in
Verbindung stehen, die Vielzahl von Ausnehmungen 162, die
mit dem äußeren ringförmigen Durchgangsweg 130 und dadurch
mit dem Auslaß 106 in Verbindung stehen, und die
Filterdurchgangswege 163 zwischen den ringförmigen Rippen 151,
152, 153 und den radialen Rippen 140.
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Es ist somit zu erkennen, daß der dargestellte Filter zwei
Filtrationsgrade bietet, nämlich Grobfiltration, festgelegt
durch den Zwischenraum zwischen den radialen Rippen 140,
welche grobe Partikel zurückhalten, und Feinfiltration,
festgelegt durch die Höhe der ringförmigen Rippen 151, 152,
153, welche feine Partikel zurückhalten. Die Höhe der
ringförmigen Rippen 151, 152, 153 kann gemäß der gewünschten
Feinfiltration verändert werden. Diese Rippen können z. B.
eine Höhe von 0,15 mm haben, was ungefähr eine
Maschenweite-100-Filtration ergibt.
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Es sei besonders beachtet, daß die feinen Partikel in den
Durchgangswegen 163 zwischen den ringförmigen Rippen 151,
152, 153 entfernt werden, wobei sich diese Durchgangswege
im wesentlichen über die vollständige Länge der radialen
Rippen 140 erstrecken. Daher hat der dargestellte Filter
eine sehr hohe Kapazität zum Entfernen und Zurückhalten von
großen Mengen an festen Partikeln, bevor Reinigen
erforderlich ist. Das Reinigen kann durch Umkehrspülung oder durch
Entfernen der Endkappe 112 und des Stapels von
Filterscheiben 114 und anschließendes Spülen der Scheiben erfolgen.
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In der Ausführungsform nach den Fig. 6-9 ist, statt daß der
Stapel mit Scheiben versehen ist, die alle denselben Aufbau
haben, der Stapel mit zwei Typen von Scheiben versehen,
wobei der eine Typ Filterscheiben sind, die mit den
gewundenen Rippen versehen sind, und der andere Typ
Abstandsscheiben, die mit den Abstandsrippen versehen sind und sich
mit dem ersten Typ von Scheiben abwechseln. Eine solche
Anordnung bietet eine Anzahl von wichtigen Vorteilen. So
können die Filterscheiben, die mit den gewundenen Rippen auf
beiden Stirnflächen versehen sind, einen genormten Aufbau
und genormte Abmessungen für alle Filtermaschenweiten
haben, wobei die Filtermaschenweite durch die Abmessungen der
Rippen in den Abstandsscheiben bestimmt wird; d. h., die
Abstandsscheiben würden Rippen mit größerer Höhe haben, um
größere Filterdurchgangswege für grobmaschige Filter zu
bilden, und Rippen mit kürzerer Höhe, um kleinere
Durchgangswege für feinmaschige Filter zu bilden. Das
ermöglicht, daß beträchtliche Einsparungen gemacht werden
können, nicht nur an Lagerhaltungskosten, sondern auch bei den
Entwicklungs-, Werkzeugsbestückungs- und Fertigungskosten.
Ein weiterer Vorteil ist bei dieser Konstruktion, daß das
Zusammenbauen des Filters viel einfacher ist und weniger
Fehlern unterliegt, da die Scheibe so eingeführt werden
kann, daß jede Stirnfläche nach außen weist, weil es
lediglich notwendig ist, die beiden Typen von Scheiben sich
abwechseln zu lassen, wenn der Filterstapel zusammengebaut
wird. Noch ein weiterer Vorteil ist, daß die
Abstandsscheiben aus speziellen chemischen Materialien hergestellt sein
oder solche aufweisen können, z. B. Kohlenstoff zum
Absorbieren von Gerüchen und dgl.
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Der Filterstapel, der in Fig. 6 dargestellt ist, weist eine
Vielzahl von Filterscheiben 214 auf, die in den Fig. 7 und
7a gezeigt sind und sich mit einer Vielzahl von
Abstandsscheiben 215 abwechseln, welche in den Fig. 8 und 8a
gezeigt sind. Beide Typen von Scheiben sind von ringförmiger
Konfiguration, wobei jede mit einer großen zentralen
Öffnung 230, 231 versehen ist, einen äußeren kreisförmigen
Rand 232, 233 und einen inneren kreisförmigen Rand 234, 235
aufweist.
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Die Scheibe 214 ist auf ihren beiden Stirnflächen mit einem
gewundenen Vorsprung oder einer gewundenen Rippe 240
ausgebildet, die sich vollständig um den Umfang der Scheibe
fortsetzt. Fig. 7 zeigt die gewundene Rippe 240, die nur
ein Viertel der Scheibe einnimmt, es ist aber klar, daß das
so zu Vereinfachungszwecken gezeigt ist und daß sich die
gewundene Rippe tatsächlich vollständig um den Umfang auf
ihren beiden Stirnflächen erstreckt.
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Die gewundene Rippe 240, die auf beiden Stirnflächen der
Scheibe 214 ausgebildet ist, besteht hauptsächlich aus
geraden Abschnitten, die sich in Radialrichtung der Scheibe
erstrecken. Diese geraden Abschnitte sind durch kurze
Verbindungsstellen oder Brückenabschnitte 242 an dem äußeren
Rand der Scheibe verbunden und durch weitere
Verbindungsstellen oder Brücken 243 an dem inneren Rand der Scheibe,
um die gewundene Konfiguration herzustellen.
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Jede der Abstandsscheiben 215 ist gemäß der Darstellung in
den Fig. 8 und 8a mit einem Paar ringförmiger Rippen 251,
252 auf ihren beiden Stirnflächen ausgebildet. So befindet
sich die ringförmige Rippe 251 an dem äußeren Rand 233 der
Scheibe, und die ringförmige Rippe 252 befindet sich an
ihrem inneren Rand 235. Fig. 8 zeigt zwar die Rippen 250, die
sich nur über ein Viertel des Umfangs der Scheibe 215
erstrecken, es ist jedoch klar, daß sich diese Rippen über
den vollständigen Umfang der Scheibe auf beiden
entgegengesetzten Stirnflächen derselben erstrecken.
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Gemäß der Darstellung in Fig. 6 weist der Filterstapel eine
Vielzahl der Filterscheiben 214 auf, die sich mit einer
Vielzahl der Abstandsscheiben 215 abwechseln, so daß die
gewundene Rippe 240 auf jeder der beiden Stirnflächen der
Scheibe 214 immer mit den beiden ringförmigen Rippen 251,
252 auf der gegenüber liegenden Stirnfläche der
Abstandsscheiben 215 in Berührung ist. Die Vielzahl der Scheiben
wird in einem Stapel durch eine Endscheibe 216 an einem
Ende des Stapels zusammengehalten, wobei das
entgegengesetzte Ende eine ähnliche Endscheibe aufweist.
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Fig. 9 zeigt schematisch die Filterdurchgangswege, die
durch die sich berührenden Stirnflächen der Scheiben 214
und 215 in dem in Fig. 6 dargestellten Stapel gebildet
sind. Wenn angenommen wird, daß die äußere Stirnfläche des
Stapels die stromaufwärtige Oberfläche bildet, d. h. dem
Filtereinlaß zugewandt ist, ist zu erkennen, daß der Fluß
des Wassers (oder eines anderen Fluids) durch den Stapel so
sein wird, wie es durch die Pfeile 260 in Fig. 9 gezeigt
ist. Die sich berührenden Stirnflächen der gewundenen
Rippen 240 auf den Scheiben 214 und der ringförmigen Rippen
251, 252 auf den Scheiben 215 werden somit eine erste
Gruppe von Ausnehmungen 261 erzeugen, die an den äußeren
Rändern der Scheiben offen sind und dadurch mit dem
Filtereinlaß in Verbindung stehen, und eine zweite Gruppe von
Ausnehmungen 262, die sich mit den Ausnehmungen 261
abwechseln und an den inneren Rändern der Scheiben offen sind und
dadurch mit dem Filterauslaß über den zentralen
Durchgangsweg in Verbindung stehen, der durch die Scheibenöffnungen
230, 231 gebildet ist. Die Verbindung wird zwischen diesen
beiden Gruppen von Ausnehmungen durch die Vielzahl von
Filterdurchgangswegen zwischen den radialen Abschnitten der
gewundenen Rippen 240 der Filterscheiben 214 und den
ringförmigen Rippen 251, 252, der Abstandsscheiben 215
hergestellt.
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Der Filter, der in Fig. 10 dargestellt ist, kann
grundsätzlich denselben Gesamtaufbau wie der in irgendeiner der oben
beschriebenen Ausführungsformen haben, mit der Ausnahme,
daß statt Scheiben von ebener Konfiguration zu benutzen,
bei dem dargestellten Filter Scheiben mit sich verjüngender
Konfiguration benutzt werden, insbesondere mit
kegelstumpfförmiger Konfiguration, die ineinander geschachtelt
aufgenommen sind.
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Der dargestellte Filter weist somit ein Gehäuse 302 auf,
das einen Einlaß 304 hat, einen Auslaß 306 und dazwischen
einen zylindrischen Abschnitt 308, in welchem ein
Filterkörper 310 angeordnet ist, wobei das untere Ende des
Gehäuseabschnitts 308 durch eine Gewindekappe 312 verschlossen
ist. Der Filterkörper 310 ist aus einem Stapel von
Filterscheiben 314 aufgebaut, die zwischen einem Paar
Endscheiben 316, 318 befestigt sind. Die Endscheibe 316 ist
einstückig mit einem zentralen rohrförmigen Abschnitt 316a
ausgebildet, der an seiner äußeren Spitze konisch zuläuft,
um seine Aufnahme in einer Hülse 320 zu erleichtern, die
einstückig in einer mit einer Öffnung versehenen Wand 321
in dem Gehäuse 302 ausgebildet ist. Die Endscheibe 318 ist
ebenfalls einstückig mit einem zentralen rohrförmigen
Abschnitt 318a ausgebildet, der an seinem äußeren oberen Ende
konisch zuläuft, um seine Aufnahme in einer zylindrischen
Hülse 322 zu erleichtern, die in der Endkappe 312 angeformt
ist. Jede der Endscheiben 316, 318 weist weiter eine
rohrförmige Hülse 316c, 318c auf, die zentrisch an der
betreffenden Scheibe durch vier radiale Arme abgestützt ist,
welche Durchgangswege bilden, z. B. 316e. Eine
Verstärkungsstange erstreckt sich axial durch die Hülsen 316c, 318c und
die Filterscheiben 314 und hält die Scheiben in einem
Stapel fest zusammen. Die Stange 324 ist an der Endscheibe 318
befestigt und nimmt eine Gewindemutter 326 an ihrem
entgegengesetzten Ende zum Fixieren derselben an der
Scheibe 316 auf.
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In dem in Fig. 10 dargestellten Filter haben die Scheiben
eine sich verjüngende Konfiguration von ihren äußeren
Rändern zu ihren inneren Rändern und sind ineinander
geschachtelt aufgenommen. Sie stützen sich deshalb in dem Stapel
gegenseitig ab. Darüber hinaus vergrößert diese
Konfiguration der Scheiben den Flächeninhalt der sich berührenden
Stirnflächen zwischen den Scheiben, wodurch die
Filterkapazität für eine bestimmte Größeneinheit vergrößert wird.
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Weiter, durch Anordnen des Stapels von Scheiben in einer
vertikalen Position, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist,
wobei sich die Einlaßränder der sich berührenden
Oberflächen der Scheiben oberhalb ihrer Auslaßränder befinden,
tendieren die groben Schmutzpartikel in dem Fluid, die an
den Einlaßrändern der Scheiben abgeschieden werden, dazu,
auf den Boden des Gehäuses zu sinken. In der dargestellten
Anordnung sind die äußeren Ränder der Scheiben 314 an der
Auslaßseite des Stapels 310 und liegen deshalb tiefer als
die inneren Ränder der Scheiben, welche die Einlaßseite des
Stapels bilden. Demgemäß werden die groben Schmutzpartikel
bestrebt sein, durch Schwerkraft auf die Oberseite der
Gewindekappe zu fallen, weshalb sie bequem entfernt werden
können, indem lediglich die Kappe entfernt wird, oder indem
ein Schmutzreinigungsauslaß durch die Kappe hindurch
vorgesehen wird.
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Vorzugsweise haben die Filterscheiben 314 eine
kegelstumpfförmige Konfiguration, die einen Winkel von 30º-60º mit
der Längsachse des Stapels 310 bildet. Ein bevorzugter
Winkel ist 45º. Die beiden Endscheiben 316 und 318 haben
vorzugsweise ebenfalls dieselbe kegelstumpfförmige
Konfiguration.
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Die sich berührenden Stirnflächen der Scheiben sind mit
Rippen und Ausnehmungen irgendeiner gewünschten
Konfiguration wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen
versehen, um die richtigen Filterdurchgangswege für das von dem
Gehäuseeinlaß 304 zu dem Gehäuseauslaß 306 strömende Fluid
bereitzustellen. Vorzugsweise bestehen die Scheiben aus
flexiblem Material, um ihnen zu ermöglichen, sich zu biegen
und jegliche Spalte zwischen ihren sich berührenden
Stirnflächen zu schließen, wenn sie durch die Mutter 326
zusammengespannt werden, um einen Durchtritt von Fluid wegen
Abmessungsungenauigkeiten auszuschließen.