DE60133125T2

DE60133125T2 - Verfahren zur herstellung einer reinigungsvorrichtung für flüssigkeiten und durch das verfahren hergestellte reinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60133125T2
Application number: DE60133125T
Authority: DE
Inventors: Björnsson Aegir
Original assignee: Fairlee Engineering S A; Fairlee Engineering Sa Road Town
Current assignee: Fairlee Engineering S A; Fairlee Engineering Sa Road Town
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2021-10-20
Also published as: RU2278719C2; US7188732B2; EP1343570B1; ES2302751T3; WO2002034351A1; ATE387946T1; CY1108115T1; SE0003789D0; KR20030059807A; DE60133125D1; EP1343570A1; JP4763961B2; AU9617701A; KR100791873B1; PT1343570E; BR0114766B1; AU2001296177B2; CN1469766A; ZA200302817B; SE517369C2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung von Reinigungsvorrichtungen für Flüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten, die mittels besagtem Verfahren hergestellt wird, gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 3.
Stand der Technik
Eine Vielzahl an Flüssigkeitsfiltern ist bislang bekannt gewesen zum Filtrieren von Flüssigkeiten, die für verschiedene Zwecke verwendet werden. Wenn beispielsweise Schmieröl für innere Verbrennungsmotoren filtriert wird, wird das Öl zwischen einem Ölreservoir und den Schmierungspunkten zirkuliert, wobei das Öl veranlasst wird, durch einen Ölfilter während der Zirkulation zu gelangen. Der Filter ist typischerweise in einer so genannten Abzweigungs- oder Bypassleitung platziert, um so eine Fraktion des Öls während jeder Zirkulationspassage zu reinigen. Bislang ist jedoch lediglich ein begrenzter Reinigungsgrad erreicht worden, was bewirkt, dass das Öl sukzessive altert und sich in Bezug auf seine Eigenschaften verschlechtert. Somit ist es bislang erforderlich gewesen, das Öl nach einer bestimmten begrenzten Zeit auszutauschen.
Die sorgfältige Handhabung von gebrauchtem Öl ist ein sehr wesentliches Umweltproblem, nicht zuletzt weltweit betrachtet, und daher würde ein verbesserter Reinigungsgrad in einem großen Gewinn in Bezug auf die Umwelt sowie die Wirtschaftlichkeit resultieren. Durch Verlängern der Lebensdauer bestimmter Flüssigkeitsarten, wie Ölen, die in einem großen Ausmaß aus der Natur extrahiert werden, würden die natürlichen Ressourcen der Erde wesentlich verlängert werden.
SU-A-1 340 796 offenbart einen Flüssigkeitsfilter mit einem konischen Gehäuse umfassend ein zusammendrückbares zylindrisches Filterelement. Das Filterelement wird axial durch die Flüssigkeit geführt und umfasst einen Gradienten, welcher durch die Kompression an dem unteren Ende desselben erhalten wird, so dass das Filterelement den gleichen Durchmesser wie die Reinigungskammer annimmt.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten bereitzustellen, durch welche die Lebensdauer der Flüssigkeit beträchtlich verlängert werden kann, was in einem großen Gewinn in Bezug auf die Umwelt sowie die Wirtschaftlichkeit resultiert.
Die Aufgabe wird mittels einem Verfahren und einer Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten gemäß der Erfindung erreicht, deren Eigenschaften in den beigefügten Ansprüchen 1 bzw. 3 definiert sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun mittels einiger Ausführungsbeispiele beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Reinigungsgehäuses in einer ersten Ausführungsform zeigt, ohne den Reinigungseinsatz und zeitweilig mit einem offenen Ende,
2 eine teilweise geschnittene Aufsicht des Reinigungsgehäuses ist, betrachtet vom offenen Ende,
3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Reinigungseinsatzes in einem ersten Zustand ist, platziert außerhalb des Reinigungsgehäuses,
4 den Reinigungseinsatz zeigt, betrachtet von einem Ende in seinem Zustand außerhalb des Gehäuses,
5 eine deutlich vergrößerte, teilweise aufgebrochene Detailansicht eines Bereichs des Reinigungseinsatzes gemäß der Erfindung ist,
6 eine perspektivische Explosionsansicht der Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten gemäß 1 und 2 ist, die das Verfahren gemäß der Erfindung veranschaulicht, wohingegen
7 eine korrespondierende Explosionsansicht ist, jedoch vervollständigt, um eine vollständige Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten gemäß der Erfindung zu bilden,
8 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten ist, wobei der Reinigungseinsatz in einer Endposition ist, wobei die oberen Endkopfabdeckungen jedoch aus Klarheitsgründen entfernt sind,
9 ein teilweiser Längsquerschnitt durch die Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten in einer zweiten Ausführungsform ist,
10 ein entsprechender Schnitt durch die Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten in einer dritten Ausführungsform ist, und
11 ein Längsquerschnitt in rechtem Winkel zum Querschnitt von 10 ist.
Bevorzugte Ausführungsform
Wie aus den 1 und 2 entnommen werden kann, umfasst die Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten gemäß der Erfindung ein Reinigungsgehäuse, das eine Reinigungskammer 2 definiert. Genauer besteht das Reinigungsgehäuse aus einer umschließenden Gehäusewand 3, die aus einem starren, formstabilen, das heißt nicht leicht zu deformierenden Material hergestellt ist, wie Metall, starrem Kunststoff, starrer Pappe oder ähnlichem, welches flüssigkeitsresistent und impermeabel ist. Das Reinigungsgehäuse zeigt, an seinem unteren Ende, einen Endwandbereich 4, wohingegen das Gehäuse in seinem anfänglichem Zustand offen ist, das heißt eine Öffnung 5 am gegenüberliegenden oder oberen Ende aufweist. Die Öffnung 5 weist bevorzugt die gleiche Größe wie die Querschnittsabmessung der Reinigungskammer am offenen Ende auf, oder genauer fällt nicht unter diese Querschnittsabmessung. Im Endzustand der Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten sind Kopfabdeckungen zum Versiegeln des offenen Endes vorgesehen, welche unten beschrieben werden.
Bevorzugt ist das Reinigungsgehäuse 1, oder wenigstens die Reinigungskammer 2, rotationssymmetrisch um eine geometrische Längsachse 6, im veranschaulichten Beispiel kreisförmig, das heißt zeigt einen kreisförmigen Querschnitt, wie er in 2 gezeigt ist. Aus Veranschaulichungsgründen ist sowohl in 1 als auch 2 ein Abschnitt weggeschnitten.
Gemäß der Erfindung weist das Reinigungsgehäuse 1, und genauer seine Reinigungskammer 2, eine laterale Abmessung einer Größe auf, in dem veranschaulichten Beispiel einen Durchmesser d₁, an einem Ende der Reinigungskammer, das heißt an dem Endwandbereich 4, welche kleiner ist als die laterale Abmessung, in dem veranschaulichten Beispiel der Durchmesser D, an dem anderen Ende der Reinigungskammer, das heißt an der Öffnung 5. Hierdurch verengt sich die Reinigungskammer 2 etwas in Richtung auf ihr unteres Ende, d. h. ihre Form wird etwas konisch, das heißt die innere Oberfläche 7 der Gehäusewand 3 ist konisch, was dem Reinigungsgehäuse, oder wenigstens der Reinigungskammer, die Form eines Kegelstumpfs gibt, in dem veranschaulichten Beispiel auf den Kopf gestellt, das heißt folgend einer bevorzugten linearen Generatix. Mit anderen Worten verjüngt sich die Reinigungskammer 2 kontinuierlich von ihrem offenen zu ihrem geschlossenen Ende.
Der Durchmesserunterschied kann von Anwendung zu Anwendung variieren und ist ebenfalls abhängig von der Höhe der Reinigungskammer und der Größenordnung der Durchmesser, jedoch könnte ein typisches Intervall von einigen Millimeter bis zu einigen Zentimetern sein.
Das Reinigungsgehäuse 1 zeigt, an seinem Endbereich 4, eine geschlossene untere Endwand 8 mit einem Abflussloch 9, welches mittels eines Abflussstopfens 10, siehe 6, verschlossen ist. Der Stopfen weist bevorzugt einen Gewindebereich zum Einschrauben desselben in das Abflussloch auf. Auf der Innenseite der Endwand in der Reinigungskammer 2 ist ein unteres Element 11 angeordnet, beispielsweise ein lösbares Element, das auf der Innenseite des Endbereichs 4 ruht. Das untere Element 11 ist wie ein Rad geformt, mit einem umfänglichen Ringbereich 12 und einer Vielzahl von Radialspeichen 13. Der Ringbereich 12 und die Speichen 13 definieren aufrecht stehende Kanten, wobei der Ringbereich einen Durchmesser aufweist, der so ausgewählt ist, um eine Aussparung 14 zu der inneren Wandoberfläche 7 der Reinigungskammer zu definieren. Diese Aussparung 14 wird durch die Speichen 13 mit Bereichen gehalten, die sich hinter den Ring 12 erstrecken und radiale Abstandselemente 15 für das untere Element definieren. Die Speichen 13 zeigen eine geringere Höhe als der Ringbereich 12, welcher ferner verjüngt ist oder nach oben ausgerichtet ist, um so einen messer-ähnlich geformten, umfänglichen oberen Rand 12a zum Eindringen in den Reinigungseinsatz zu erzeugen, was im weiteren Detail unten zu beschreiben ist. Die Speichen 13 sind stumpfer als der obere Rand des Ringbereichs, um einen Träger für die untere Endoberfläche des Reinigungseinsatzes zu definieren. Die Speichen 13 formen axiale Abstandsrippen zum Halten des Reinigungseinsatzes in einem Abstand von dem Boden des Reinigungsgehäuses. Das untere Element 11 zeigt eine Nabe 22 in der Form einer Röhre, die sich nach oben durch das gesamte Reinigungsgehäuse erstreckt. Die Röhre 22 ist angeordnet, um mit dem Reinigungsgehäuse koaxial zu sein, das heißt symmetrisch in Bezug auf die geometrische Längsachse 6. Die Röhre weist eine Öffnung 16 am Boden auf, damit das gereinigte Fluid eintreten kann, was weiter unten zu beschreiben ist.
Die Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten umfasst gemäß der Erfindung einen Reinigungseinsatz 30, der separat in 3, 4 und 5 gezeigt ist. Der Reinigungseinsatz ist aus einem flüssigkeitspermeablen Reinigungsmaterial gemacht, das fungiert, um es Flüssigkeit zu erlauben, axial, das heißt parallel mit der Längsachse 18 des Reinigungseinsatzes, zu strömen. Gemäß der Erfindung zeigt der Reinigungseinsatz eine laterale Querschnittsabmessung, die die laterale Querschnittsabmessung der Reinigungskammer an einem ihrer Enden übertrifft, in dem veranschaulichten Beispiel dem unteren Ende. Wenn der Reinigungseinsatz einen Querschnitt aufweist, der der Form nach gleich zu demjenigen der Reinigungskammer ist, ist der Querschnitt kreisförmig, das heißt zeigt einen kreisförmigen Umfang 19, der Durchmesser d₂ des Reinigungseinsatzes ist größer als der Durchmesser d₁ der Reinigungskammer an ihrem unteren Ende. Bevorzugt ist der Reinigungseinsatz in seinem Anfangszustand, das heißt außerhalb des Reinigungsgehäuses, zylindrisch, das heißt zeigt die gleiche laterale Abmessung oder den gleichen Durchmesser am oberen Ende wie am unteren Ende des Reinigungseinsatzes. Der Reinigungseinsatz ist ferner hergestellt aus einem zusammendrückbaren Material, bevorzugt röhrenförmigen Fasern, wie Zellulosefasern, in der Form eines Papieres, das um einen Kern 20, hergestellt aus einem starren Material, zum Beispiel Pappe, gewinkelt ist, Der Kern ist bevorzugt wie eine Röhre mit einer inneren Aushöhlung 21 ausgelegt, wobei der Durchmesser derselben größer ist als der äußere Durchmesser der zentralen Röhre 22 des Reinigungsgehäuses.
5 veranschaulicht einen teilweise aufgebrochenen Schnitt, veranschaulichend in einer vereinfachten Art und Weise die gewickelten Schichten des Reinigungseinsatzes. Das Zellulosepapier wird daher aus einem kontinuierlichen Papiergewebe gebildet, wobei seine Hauptfaserrichtung lateral platziert ist, über die Längsrichtung des Gewebes. Das Aufwickeln wird durchgeführt mit einem hochgestreckten Gewebe, so dass die Papierschichten eng gewickelt sind, ohne irgendeinen Freiraum zwischen den Schichten.
Die Nabe 22, oder die zentrale Röhre des Reinigungsgehäuses, ist fest in dem unteren Element 11 angeordnet und erstreckt sich mit ihrem oberen Ende einen gewissen Abstand über die Gehäusewand 3 des Reinigungsgehäuses, siehe 6. Das Reinigungsgehäuse umfasst, neben einem unteren Element 11, ein oberes Element 24, das ein Kompressionselement und ein Verteilungselement für die zu reinigende Flüssigkeit, beispielsweise Öl, bildet. Das Kompressionselement 24 zeigt eine zentrale Bohrung 25, was es dem Kompressionselement 24 ermöglicht, auf die zentrale Röhre aufgesetzt zu werden. Das Kompressionselement zeigt ferner eine Anzahl von Verteilungskanälen 26, einschließend radiale Durchkanäle zur Verteilung der Flüssigkeit, die beabsichtigt ist, um unter Druck zu der Oberseite des Kompressionselements 24 geliefert zu werden. Hier wird, wie in 7 gezeigt ist, eine verschließende obere Endabdeckung 27 vorgesehen, die sowohl eine Zulaufleitung 28 für die Flüssigkeit und eine Ablaufleitung 29 für die gereinigte Flüssigkeit integriert. Die Zulaufleitung kommuniziert mit der oberen Seite des Kompressionselements außerhalb der zentralen Röhre 22, während die Ablaufleitung mit der inneren Aushöhlung der zentralen Röhre kommuniziert, welche wiederum mit der Fläche unterhalb des Reinigungseinsatzes kommuniziert.
Gemäß der Erfindung wird die vollständige Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten erreicht durch Insertieren des Reinigungseinsatzes 30, wie es am besten in 6 gezeigt ist, von oberhalb durch die obere Öffnung 5 des Reinigungsgehäuses 1. Der Durchmesser d₂ des Reinigungseinsatzes ist kleiner als der Durchmesser D am oberen Ende der Reinigungskammer, was es ermöglicht, dass der Reinigungseinsatz insertiert wird, ohne Widerstand, einen gewissen Weg in das Reinigungsgehäuse. Der Hohlkern 20 des Reinigungseinsatzes wird hierbei auf der zentralen Röhre 22 verrutscht. Irgendwo zwischen den oberen und unteren Enden der Reinigungskammer berührt die Umhüllungsoberfläche des Reinigungseinsatzes 30 das Innere 7 der Reinigungskammerwand, das heißt an der Höhe, wo der Durchmesser der Reinigungskammer dem Durchmesser d₂ des Reinigungseinsatzes entspricht, das heißt an 2/3 der Höhe des Reinigungsgehäuses oder vielleicht bei ½ der Höhe. Dann tritt ein Widerstand auf, woraufhin der Reinigungseinsatz in das Reinigungsgehäuse entweder manuell oder mittels einer Drückvorrichtung, die in der Lage ist, eine Drückkraft in der axialen Richtung zu beaufschlagen, hinuntergeschoben werden muss, das heißt in die Richtung der geometrischen Achse 6, in Richtung auf das untere Element 11 des Reinigungsgehäuses. Durch die Kompressibilität des Reinigungseinsatzes wird der letztere fortschreitend in der radialen Richtung über wenigstens einen Bereich der Höhe des Reinigungseinsatzes kompressiert, da die Gehäusewand 3 des Reinigungsgehäuses formbeständig ist. Der Reinigungseinsatz ist so dimensioniert, dass er gegen das untere Element 11 in einer solchen Weise hinunter gedrückt werden kann, dass die untere, im Wesentlichen planare Endoberfläche 31 des Reinigungseinsatzes gegen den oberen Rand 12a des Ringbereichs 12 gedrückt wird, welcher, aufgrund seiner messer-ähnlichen Form, etwas in den Reinigungseinsatz eindringen kann, was es der Endoberfläche 31 erlaubt, an der Trägerfläche der Speichen 13 anzustoßen. In einer letzten Stufe wird die Drückkraft durch Gleiten des Kompressionselements 24 auf der zentralen Röhre 22 erhalten. Besagte zentrale Röhre zeigt einen Gewindebereich am oberen Ende, der sich über das Kompressionselement erstreckt, was es einer Schraubenmutter 32 erlaubt, aufgeschraubt zu werden, welche, durch Anziehen mittels eines Werkzeugs, die Endkompression erreicht und den Reinigungseinsatz in seiner Endposition bewahrt, wie es in 8 gezeigt ist. Der Reinigungseinsatz wird hierdurch eine Aussparung zum oberen Rand 33 des Reinigungsgehäuses belassen, um Raum für das Kompressionselement 24 bereitzustellen, welches jedoch nicht in 8 gezeigt ist. Der Aufbau der Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten wird beendet durch Anfügen der oberen Endabdeckung 27, um somit abdichtend gegen den oberen Rand 33 des Reinigungsgehäuses zu stoßen. Die obere Endabdeckung 27 zeigt bevorzugt Montageflansche 34 zum Anfügen der Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten an beispielsweise eine stationäre Wand an der fraglichen Installation. Zulauf- und Ablaufleitungen werden schließlich an den Einlass- bzw. Ablauföffnungen (28, 29) angebunden, welche hierdurch am gleichen Ende des Gehäuses angeordnet werden.
Die zu reinigende Flüssigkeit besteht aus Öl, zum Beispiel pflanzlichen Ölen, jedoch hauptsächlich Mineralölen, wie Steinöl oder synthetischen Ölen. Das Öl kann ein Treibstoff für einen internen Verbrennungsmotor sein, wie Dieselöl, oder Schmieröl für einen Verbrennungsmotor, zum Schmieren von Lager, etc. Die Flüssigkeit wird unter Druck in den Zulauf 28 geführt und durch das Verteilungselement 24 verteilt, um die Flüssigkeit über der oberen Endfläche 35 des Reinigungseinsatzes zu verteilen. Die Flüssigkeit wird unter Druck fließen, zum Beispiel etwa 1 bar, hauptsächlich in der axialen Richtung, durch den Reinigungseinsatz, und kann nicht zwischen dem Einsatz und der Gehäusewand des Reinigungsgehäuses strömen, da der Reinigungseinsatz angeordnet worden ist, um im Allgemeinen die Reinigungskammer zu füllen und die Gehäusewandinnenfläche 7 zu berühren. Dieser Zustand wird bevorzugt ebenfalls am oberen Ende der Reinigungskammer gesichert, dadurch, dass der Einsatz einer axialen Kompressionskraft unterzogen wird, wodurch, am oberen Ende, eine bestimmte radiale Expansion des Reinigungsmaterials in der nach außen gerichteten Richtung in Richtung auf die Gehäusewand ebenfalls auftreten wird. Jedoch ist ein Abstand zur Gehäusewand am oberen Ende nicht wichtig. Der messer-ähnlich geformte umfängliche obere Rand des messer-ähnlichen Bereichs, der in das untere Ende des Reinigungseinsatzes eindringt, wird gewährleisten, dass das gesamte Öl durch den Einsatz gelangt und gereinigt werden muss. Die Flüssigkeit wird während ihres Durchgangs durch den Reinigungseinsatz gereinigt, durch Absorption unerwünschter Bestandteile. Unlösliche Teilchen sowie einige gelöste Komponenten der Flüssigkeit werden in dem Reinigungsmaterial absorbiert werden. Bevorzugt wird ein Reinigungsmaterial ausgewählt, das Zellulosefasern des röhrenförmigen Typs enthält, die sich im Allgemeinen in der axialen Richtung erstrecken. Durch die radiale Kompression des Reinigungseinsatzes, sich allmählich erhöhend in Richtung auf das untere Ende, welches in dem Reinigungseinsatz das Ablaufende definiert, findet eine allmählich zunehmende Kompaktierung des Reinigungsmaterials in der Abwärtsrichtung statt, genauer eine Kompaktierung der röhrenförmigen Fasern. Dies wird einen erhöhten Reinigungsgrad erzeugen, so dass sogar Oxidationsprodukte in dem Öl ebenso wie Wasser in dem Reinigungsmaterial verbleiben. Durch Kapillareffekte innerhalb der röhrenförmigen Fasern wird Wasser in dem Reinigungseinsatz gehalten, wohingegen Öl hindurchfließen wird. Im Gegensatz dazu können Additive in dem Öl hindurchgelangen, was die günstigen Eigenschaften des Öls bewahrt, wohingegen Kontaminierungs- und Alterungsprodukte in der Reinigungsvorrichtung eingefangen werden. Durch die fortgeführte Kompaktierung des Reinigungsmaterials in der Flussrichtung der Flüssigkeit ist eine maximale Verteilung und eine kontinuierliche Zunahme des Reinigungseffekts möglich. Dies liefert eine maximale Reinigungsfunktion. Tests haben gezeigt, dass Teilchen bis zu einer Größe von 0,1 μm in der Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung gesammelt werden. Somit kann die Reinigungsvorrichtung alle Teilchen in dem Öl trennen und sammeln, die eine Reibung verursachen und dadurch die Oxidationsgeschwindigkeit der Öle erhöhen, das heißt die Alterung.
9 veranschaulicht ein alternatives Ausführungsbeispiel, wo die entsprechenden Elemente mit dem Zusatz der Zahl 100 bezeichnet werden. Das untere Element 111 ist in diesem Beispiel so aufgeteilt, dass der umfängliche Ringbereich 112 von dem Rest des unteren Elements getrennt ist. Hier ist der Ringbereich 112 fest an der unteren Endwand 104 (integral mit dieser) des Reinigungsgehäuses 101 angefügt. Stattdessen ist der Rest des unteren Elements bevorzugt eine getrennte Einheit 136 von dem Reinigungsgehäuse, ruhend auf dem Endwandbereich 104. Die separate Einheit 136 ist in diesem Beispiel mit einem zweiten, ringförmigen Bereich 137 vervollständigt, zusammen mit den Speichen 113 definierend Abstandselemente zum Stützen des Reinigungseinsatzes 130.
9 zeigt ebenfalls, dass der messer-ähnliche obere Rand 112a des fixierten Ringbereichs 112 in den Reinigungseinsatz 130 von seiner Bodenseite 131 eindringt, während der Reinigungseinsatz durch die Abstandselemente 137 gestützt wird. Hierdurch wird das „Ablaufende" des Reinigungseinsatzes, d. h. seine Bodenseite 131, umfänglich gegen jegliche nicht gereinigte Flüssigkeit, die an der Gehäusewand des Reinigungsgehäuses strömt, abgedichtet, während gleichzeitig ein Raum 138 für das Herausströmen und den Fluß gereinigter Flüssigkeit radial nach innen, in Richtung auf die Ablaufleitung 122 zur axialen Abgabe erzeugt wird. Von dem Raum 138 kann die Flüssigkeit in das Innere der Röhre 122 über eine oder mehrere Öffnungen 116 gelangen. Aus 9 kann ebenfalls entnommen werden, dass der Reinigungseinsatz 130 eng an der Wand der Reinigungskammer 102 wenigstens an seinem unteren Ende anliegt und es ihm ermöglicht wird, am oberen Ende der Reinigungskammer, einen Abstand zu der Wand zu definieren, ohne Verschlechterung der Reinigungsfunktion.
Aus 9 kann ebenfalls entnommen werden, dass der Bodenstopfen 110 in diesem Beispiel zwei Schraubbereiche aufweist, einen kürzeren Schraubbereich 139, der normalerweise in das Bodenloch 109 eingeschraubt wird und mit einer Länge, die kürzer ist oder gleich ist zur Tiefe desselben. Der anderen Schraubbereich 140, der kein längeres Gewinde als der erste Schraubbereich aufweisen muß, weist eine Gesamtlänge auf, die die Tiefe des Loches übertrifft. Ferner weist die getrennte Einheit 136 des unteren Elements 111 eine Schulter oder eine Kontaktfläche 141, die sich radial in das Loch 109 erstreckt.
Mit der Ausführungsform nach 9 können die folgenden Maßnahmen durchgeführt werden, wenn ein Reinigungseinsatz ersetzt wird. Zunächst wird, wie im ersten Beispiel, das Reinigungsgehäuse 101 aus der oberen Endabdeckung 127 entfernt, woraufhin die Schraubenmutter abgeschraubt und das Kompressionselement 24 entfernt wird. Der untere Abflußstopfen wird dann abgeschraubt, umgedreht und wiederum aufgeschraubt, nun mit dem längeren Bereich 140 in dem Loch 109. Wenn der Stopfen so aufgeschraubt worden ist, dass das Ende 142 des Bereichs mit der Schulter 141 zusammenstößt, wird die getrennte Einheit 136 des unteren Elements 111 axial nach oben geschoben und wird den Reinigungseinsatz 130 etwa aus dem Reinigungsgehäuse herausschieben. Hierdurch kann der gesamte Filter umgekehrt gehalten werden, was ein leichtes Entfernen des Reinigungseinsatzes erlaubt.
10 und 11 zeigen eine alternative Ausführungsform, wo die zentrale Röhre 222 sich nach unten durch die zentrale Öffnung des unteren Elements 211 erstreckt. In diesem Falle wird der Bodenstopfen 210 in Gewinde in der zentralen Röhre geschraubt. Ein Hubelement 250, in dem veranschaulichten Beispiel ein Stift, der sich seitlich durch die zentrale Röhre erstreckt, ist axial in Bezug auf die zentrale Röhre verschiebbar. Genauer erstreckt sich der Stift durch zwei gegenüberliegend angeordnete längliche Schlitze 251, die sich axial in der zentralen Röhre 222 erstrecken. Der Stift 250 ist länger als der äußere Durchmesser der zentralen Röhre und erstreckt sich daher unter den unteren Rand 252 des röhrenförmigen Kerns 220 des Reinigungseinsatzes 230, der eine Hülle um die zentrale Röhre bildet. Vorteilhafterweise weist der Stift an seinen Enden einen größeren Durchmesser als die Breite der Schlitze auf, außer an einem Ende der Spitze. Durch dieses Design wird der Stift verriegelt und kann während normaler Bewegungen nicht herausfallen. Der Bodenstopfen 210 kann von der gleichen Umkehrart wie in 9 sein und ist in 10 mit seinem kürzeren Schraubbereich 239 eingeschraubt in das Bodenloch 209 gezeigt. Das Hubelement 250 ist dann in einem unteren, nicht aktiven Modus, wodurch die Reinigungsvorrichtung in einem aktiven Zustand, d. h. einem Betriebsmodus ist. Wenn der längere Bereich 240 in die zentrale Röhre insertiert ist, ist die Endoberfläche 242 des Stopfens in der Lage, den Stift 250 nach oben zu schieben, wodurch der Reinigungseinsatz 230 aus dem Bodenelement 211 und weg von dem Messer-ähnlichen Bereich 212, siehe 11, gehoben wird. Aufgrund der konischen Form der Reinigungskammer 202 und des Reinigungseinsatzes 230 wird der Einsatz aus seinem zusammengedrückten Zustand freigegeben und kann leicht aus dem Reinigungsgehäuse 201 nach der anfänglichen Hubbewegung herausgehoben werden. Wie in den anderen Ausführungsformen ist anfänglich das gegenüberliegende Ende des Reinigungsgehäuses, d. h. die obere Endabdeckung entfernt worden. Die Schlitze 251 können vorteilhaft ebenfalls als Flußpassagen fungieren, was es der Flüssigkeit erlaubt, in das Innere der zentralen Röhre und dann heraus durch den Ablauf zu fließen.
Die Erfindung ist oben als ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Reinigung von Flüssigkeiten beschrieben worden, sogar wenn eine Methode verwendet wird, die an die Kategorie einer Filtration oder Trennung von Substanzen und/oder Wasser von einem nichtwässrigen Fluid, wie Öl, erinnert und als in diese Kategorie fallend betrachtet werden kann. Da jedoch eine herkömmliche Filtration, insbesondere von Ölen, in einem verhältnismäßig geringen Reinigungsgrad resultiert, ist der Begriff Filtration vermieden worden, um den hohen Grad der Reinigung gemäß der Erfindung zu betonen. Man könnte ebenfalls den Begriff Kollektor verwenden, d. h. einen Kontaminierungskollektor, oder über eine kontinuierliche Bewahrung der Flüssigkeit reden, d. h. Maßnahmen zum Erhalten der beabsichtigten Eigenschaften einer Flüssigkeit während ihrer maximalen Lebensdauer, anstelle des Austausches der Flüssigkeit zu wiederholten Austauschintervallen.
Dank der Erfindung kann eine Ölbewahrung durch eine solche hochgradige Reinigung erzielt werden, dass eine Flüssigkeit in einem System ohne Zeitbegrenzung wieder verwendet und zirkuliert werden kann. Dies bedeutet, dass die Anzahl an Ölwechseln in einem Automotor praktisch um 90–95% reduziert werden kann, was somit enorme Vorteile in Bezug auf die Umwelt und die Wirtschaftlichkeit bringt. Die Reinigungsvorrichtung kann im Prinzip in einer zufälligen Richtung, z. B. liegend, d. h. mit einer horizontalen Längsachse, geneigt oder umgedreht, eingesetzt werden.

Claims

Verfahren für die Herstellung von Reinigungsvorrichtungen für Flüssigkeiten, bestehend aus einem Reinigungsgehäuse (1), das einen Zulauf (28) für eine zu reinigende Flüssigkeit und einen Ablauf (29) für eine gereinigte Flüssigkeit und eine Reinigungskammer (2), die zwischen dem Zulauf (28) und dem Ablauf (29) positioniert ist, aufweist, und das ein inneres (3) und ein äußeres (5) Ende und einen Reinigungseinsatz (30) aufweist, der innerhalb der Reinigungskammer angeordnet ist, wobei dem Reinigungsgehäuse eine konische Form gegeben wird, so daß die Reinigungskammer (2) eine kleinere laterale Abmessung (d₁) an ihrem inneren Ende (3) als an ihrem äußeren Ende erhält, wobei das äußere Ende geöffnet werden kann, wobei der Reinigungseinsatz aus einem flüssigpermeablen, komprimierbaren Reinigungsmaterial mit einer lateralen Abmessung (d₂) hergestellt wird, die in einem Anfangszustand außerhalb des Reinigungsgehäuses die kleinere laterale Abmessung der Reinigungskammer übertrifft, wobei das andere Ende des Reinigungsgehäuses offen gehalten wird, wobei der Reinigungseinsatz in das andere Ende, das die größere laterale Abmessung (D) aufweist, eingeführt und in die Reinigungskammer in Richtung dem Ende gedrückt wird, das die kleinere laterale Abmessung aufweist, wobei der Reinigungseinsatz kontinuierlich zusammen gedrückt wird, um an seinem inneren Ende die kleinere laterale Abmessung zu erhalten, was dazu führt, daß das Reinigungsmaterial des Reinigungseinsatzes stufenweise verdichtet wird, was wenigstens in einem Teil des inneren Endes des Reinigungsgehäuses in der axialen Richtung gesehen wird, gekennzeichnet durch Platzieren eines unteren Elementes (11, 111) in das innere Ende der Reinigungskammer, die ein umlaufend geschlossenes Randteil (12, 112) aufweist, das einen Messer-ähnlichen Rand (12a, 112a) aufweist, Veranlassen des Messer-ähnlichen Randes in eine Endfläche (31, 131) des Reinigungseinsatzes (30/130) an einer Stelle einzudringen, um eine Aussparung zu der Gehäusewand zu definieren, und Bereitstellen von Abstandselementen (13/113, 137), die den Einsatz mit einem Abstand von dem inneren Ende halten und dadurch einen Raum (138) zum Erhalt von Flüssigkeit aufrechterhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungseinsatz verdichtet wird und über wenigstens der Hälfte der axialen Richtung von dem inneren Ende den gleichen Durchmesser wie die Reinigungskammer (2) erhalten wird.
Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten, bestehend aus einem Reinigungsgehäuse (1) und einem Reinigungseinsatz, wobei das Reinigungsgehäuse einen Zulauf (28) für eine zu reinigende Flüssigkeit und einen Ablauf (29) für eine gereinigte Flüssigkeit und ein geschlossenes inneres Ende (3) und ein äußeres Ende (5), das geöffnet werden kann, und eine Reinigungskammer (2), die zwischen dem Zulauf (28) und dem Ablauf (29) und zwischen den Enden angeordnet ist, aufweist, wobei die Reinigungskammer (2) eine Gehäusewand aufweist, die die Form eines Kegelstumpfes definiert, der sich in Richtung des äußeren Endes (5) erstreckt, und wobei der Reinigungseinsatz (30) in seinem Anfangszustand außerhalb der Reinigungskammer im wesentlichen zylindrisch ist und aus einem komprimierbaren Reinigungsmaterial mit einer lateralen Abmessung (d₂) besteht, die in ihrem Anfangszustand außerhalb des Reinigungsgehäuses die kleinere laterale Abmessung der Reinigungskammer übertrifft, dadurch gekennzeichnet, daß ein unteres Element (11, 111) in dem inneren Ende der Reinigungskammer angeordnet ist, das einerseits ein umlaufend geschlossenes Randteil (12, 112), das einen Messer-ähnlichen Rand (12a, 112a) aufweist, der funktioniert, um in die eine Endfläche (31, 131) des Reinigungseinsatzes (30/130) an einer Stelle einzudringen und eine Aussparung zu der Gehäusewand zu definieren und andererseits Abstandselemente (13/113, 137) aufweist, die den Einsatz mit einem Abstand von dem inneren Ende halten und dadurch einen Raum (138) zum Erhalt von Flüssigkeit aufrechterhalten.
Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsmaterial aus röhrenförmigen Fasern, mit einer sich im wesentlichen axial erstreckenden Faserrichtung, hergestellt wird.
Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsmaterial Zellulosefasern sind.
Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungseinsatz aus einer straff gewickelten Rolle besteht, die aus einem Papiergewebe hergestellt wird, das seine Hauptfaserrichtung lateral quer der Längsrichtung des Gewebes angeordnet hat.
Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungseinsatz mit einem durch-axialen, zentralen Loch (21) bereitgestellt wird, und daß das Reinigungsgehäuse eine zentrale Röhre aufweist, die an dem unteren Element fixiert und an dem äußeren Ende mit komprimierenden Mitteln bereitgestellt wird, die funktionieren, um den Reinigungseinsatz axial in die Reinigungskammer zusammenzudrücken.
Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die komprimierenden Mittel eine Kompressionsplatte (24) und eine Schraubenmutter (32) umfassen, die angeordnet ist, um auf einem Gewindeteil der Röhre aufgeschraubt zu werden, das eine Länge aufweist, die die axiale Länge des Reinigungseinsatzes übertrifft.
Reinigungsvorrichtung für Flüssigkeiten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung Hubmittel (250) aufweist, die funktionieren, um zusammen mit einer Schraube (210) und dem unteren Ende (252) des Reinigungseinsatzes den Reinigungseinsatz zur Auswechselung zu entfernen, wobei das äußere Ende offen und die Kompressionsplatte (24) entfernt ist.