Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rückspülen von Fluidfiltern zur Reinigung von Fluiden, insbesondere zur Feinstfilterung von Ölen, bei dem das Filterelement von außen nach innen im Filterprozess durchströmt wird und durch die angeordneten erfinderischen Merkmale für den Rückspülprozess dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Reservoir mit gereinigtem Fluid derart gebildet wird, dass für den Rückspülprozess dieses Reservoir unter Zuhilfenahme von Druckluft schlagartig von innen nach außen durch das Filtermedium gedrückt wird und dadurch die abgereinigte Schmutzschicht gelöst und durch die dafür angeordnete Schaltungsanordnung über die sonst angeordnete Zuflusseinrichtung einem Schmutzbehälter zugeführt wird. Mit dieser erfinderischen Anordnung der technischen Elemente des Filters wird das Ziel erreicht, die Standzeit bis zum Wechseln der Filterpatrone erheblich zu verlängern.

Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe von Filtern bekannt, die eine Feinstfilterung zum Ziel haben. Eine Abreinigung des Filtereinsatzes erfolgt vorwiegend extern außerhalb des Filters bzw. durch einen Rückspülprozess derart, dass die Strömungsrichtung des Fluids umgeschaltet wird. So wird in DE 298 33 113 U1 ein Spaltrohrfilter unter Schutz gestellt, bei dem durch Veränderung der Spaltweite unter Zuhilfenahme spezieller, unterSchutz gestellter Werkstoffeigenschaften, die Filterfeinheit verändert werden kann. Zur Abreinigung abgesetzter Verunreinigungen ist eine Abstreifvorrichtung angeordnet, mit deren Hilfe abgesetzte Verunreinigungen vom Spaltrohrfilter abgestreift, im unteren Teil des Filtergehäuses gesammelt und über ein Entleerungsventil einem Sammelbehälter zugeführt werden. Nachteilig hierbei ist, dass beim Abstreifen der Schmutzschicht und dem Sammeln der Schmutzschicht es beim Filtrierprozess zu einer Vermischung mit dem zu filternden Fluid kommt und durch strömungsbedingte Wirbelbildung große Teile der abgestriffenen Schutzschicht wieder in den Filtrierprozess geleitet werden bzw. dass für den Reinigungsprozess die Filtereinheit ausgebaut werden muss und einem externen Reinigungsprozess unterzogen werden muss. In DE 10 2017 006 709 A1 wurde eine Filteranordnung aus Filterkerze mit Stützhülle unter Schutz gestellt. Hierbei ist das Filterelement von einer Stützhülle umgeben, wobei die Stützhülle aus einem dehnbaren Material besteht, schlauchförmig ausgebildet ist und über die Stützhülle gezogen wird. Nachteilig ist, dass die Stützhülle nicht als Filterelement dient und die Filterkerze nicht für einen Rückspülvorgang geeignet ist, da sonst die Stabilität des Filterelements nicht mehr gewährleistet ist. In DE 20 2019 001 872 U1 ist eine Filterkerze geschützt, bei der ein Rückspülvorgang vorgesehen ist, wobei hierbei eine Aufdehnung der Maschenweite bewirkt wird und durch Umkehr der Strömungsrichtung des Fluides ein Schmutzabtrag aus dem Filterwerkstoff erfolgt. Nachteilig ist, dass der abgetragene Schmutz beim Rückspülprozess partiell mit dem bereits gereinigtem Fluid in Berührung kommt, wodurch eine partielle Verschmutzung des bereits gereinigtem Fluids erfolgt bzw. gereinigtes Fluid in den Schmutzraum gelangen kann. Eine weitere Abscheidevorrichtung ist unter DE 8315430 U1 unter Schutz gestellt. Hierbei wird das Fluid zentral zugeführt und über drei radial angeordneten Filterstufen von innen nach außen durch die angeordneten Filterelemente geleitet und zentral abgeführt. Die im Fluid enthaltenen Schmutzpartikel werden in den Filterelementen am Innenumfang zurückgehalten. Nachteilig ist, dass die Filterelemente für den Reinigungsprozess ausgebaut werden müssen um diese einzeln zu reinigen bzw. zu erneuern. Eine prozessintegrierte Reinigung ist mit dieser technischen Ausführung nicht gegeben.

Die US 3,387,712 A beschreibt einen Rohrfilter, bei dem eine zu filternde Flüssigkeit über einen Fluideinlass in ein rohrförmiges Gehäuse einströmt, durch die filternde Wand eines ebenfalls rohrförmigen Filterelements, welches sich im Inneren des rohrförmigen Gehäuses befindet, hindurchtritt und dabei gefiltert wird und als gefilterte Flüssigkeit über einen Fluidauslass abgeführt wird. Die Reinigung des Filters erfolgt mittels einer Rückspülflüssigkeit. Diese wird über den Fluidauslass in das Filterelement eingeführt, tritt durch die Wand nach außen durch und wird über den Fluideinlass abgeführt. Zur Verbesserung der Reinigungseffektivität ist im Inneren des Filterelements ein Diffuser angeordnet, der mehrere, auf einem Stab angeordnete Verdickungen aufweist. Diese Verdickungen führen zu einer verstärkten Bewegung der Reinigungsflüssigkeit in Richtung der Wand, insbesondere im oberen Teil des Filters.

Die EP 0 155 336 A beschreibt einen Filter, bei dem in einem Trübkessel eine Filterkerze als Filterelement angeordnet ist. Innerhalb der Filterkerze ist ein Rohr angeordnet, das fast bis zum Boden der Filterkerze reicht. Durch den so entstandenen Spalt wird die Fließgeschwindigkeit der gefilterten Flüssigkeit am Boden erhöht und die Ablagerung von eventuell noch vorhandenen Trübstoffen weitestgehend verhindert. Für die Beseitigung von Ablagerungen an der äußeren Oberfläche des Filters wird ein mehrteiliger Prozess ausgeführt Dabei wird zunächst der Trüberaum über eine zusätzliche Leitung möglichst vollkommen entleert. Nach einem optionalen Waschen des Filterelements in Filtrierströmungsrichtung wird der Filter wieder entleert und der Filterkuchen im Gleichstrom getrocknet, d.h. Heißluft wird in den Trüberaum eingespeist, durch das Filterelement gepresst und durch den Filtratablauf abgeführt. Anschließend wird Druckluft über den Filtratablauf eingespeist; durch das Filterelement gepresst und der Filterkuchen damit abgeworfen. Der abgetrennte Kuchen wird über einen Bodenablass entfernt.

Eine Vielzahl weiterer beschriebener Erfindungen bezieht sich auf eine spezielle Anordnung und der dafür erforderlichen technischen Mittel zur Befestigung und Anordnung der eingesetzten Filterpatronen in ein dafür vorgesehenes Gehäuse sowie der Erfassung des Filterzustandes, vorwiegend durch sensorielle Messung des Druckunterschiedes des zugeführten zu dem abgeführten Fluides. Eine damit verbundene Integration mit einer Abreinigungstechnologie ist nicht vorgesehen bzw. mit den unter Schutz gestellten technischen Merkmalen der Erfindung nicht gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen mit der es möglich wird, die technischen Elemente des Filters und den Strömungsverlauf des Fluides so zu gestalten, dass ein Rückspülprozess zur Abreinigung der am Filterelement abgesetzten Schmutzpartikel effektiv ermöglicht, wird, wobei hierzu der technische und energetische Aufwand minimiert werden.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Fluidfilter und ein Verfahren gemäß der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in einem Gehäuse (1) des Fluidfilters (18) ein bodenseitiger Fluideinlass (7) und ein Fluidauslass (8), ein Filterelement (5) mit einem innen angeordneten Stützkörper (9) angeordnet sind, wobei der Stützkörper (9) so ausgebildet ist, dass er umfangsseitig einen Fluiddurchlass bei einer geringen Druckdifferenz gewährleistet, boden- und stirnseitig durch einen Boden (19) und stirnseitig durch einen Deckel (15) fluiddicht verschlossen ist, wobei der Stützkörper (9) im Gehäuse (1) so angeordnet ist, dass dieser fluiddichtend mit dem Gehäusedeckel (2) verbunden ist und im Inneren des Stützkörper (9) ein Zulaufrohr (3) so angeordnet ist, das dieses vom Gehäusedeckel (2) aus in dem Innenraum ragt und bodenseitig offen ausgelegt ist und dass zwischen dem Zulaufrohr (3) und dem Stützkörper (9) ein Fluidleitrohr (4) so angeordnet ist, dass der bodenseitig aus dem Zulaufrohr (3) austretende Fluidstrom in den Innenraum des Fluidleitrohres (4) geleitet wird, wobei das Fluidleitrohr (4) durch einen Boden (6) verschlossen und stirnseitig offen ist, damit wird der Fluidstrom über den stirnseitig offenen Bereich des Fluidleitrohres (4) in den Innenbereich des Zulaufrohres (3) und somit zum Fluidauslass (8) geleitet. Der Gehäusedeckel (2) ist hierbei so ausgebildet, dass ein Druckluftanschluss (10) angeordnet ist, wobei der Druckluftanschluss (10) so ausgebildet ist, dass die anliegende Druckluft über angeordnete Steuerungselemente aktiviert bzw. deaktiviert werden kann. Ebenso sind vorzugsweise am Fluideinlass (7) und Fluidauslass (8) geeignete Steuerungselemente vorgesehen, mit denen die Richtung des Fluidstromes für den Filterprozess bzw. den Abreinigungsprozess entsprechend geleitet werden. Um eine effektive innovative Abreinigung des Filterelementes (5) zu ermöglichen, ist der Fluidstrom durch die erfindungsgemäße Anordnung der Elemente so zu leiten, dass dieser über die angeordneten Steuerungselemente den Fluideinlass (7) schließt, den Fluidauslass (8) schließt und mit der Atmosphäre verbindet, den Schmutzauslass (12) öffnet um das im Filter befindliche Fluid drucklos über den Schmutzauslass (12) abfließen zu lassen und anschließend oder zeitgleich wird die am Druckluftanschluss (10) anliegende komprimierte Druckluft über den Drucklufteinlass (11) schlagartig und/ oder impulsartig zugeschaltet, dass diese die am Filterelement (5) abgesetzten Verunreinigungen von innen nach außen aus dem Filterelement (5) drückt und über den Schmutzauslass (12) abführt.

Das Fluid strömt somit über das Zulaufrohr (3) in das Fluidleitrohr (4) in den Innenraum des Stützkörpers (9) und somit durch das Filterelement (5) von innen nach außen, wobei der am Filterelement (5) außen abgesetzte Schmutzanteil abgelöst und mit dem Fluidstrom durch die angeordneten Steuerungselemente zum Schmutzauslass (12) geleitet wird. Mit diesem erfinderischen Gedanken wird das im Innenraum des Filters als Fluidreservoir (14) befindliche Fluid als Reinigungsreservoir, welches sich bis zur Fluidreservoir Oberkante (13) im Filter befindet, für den Abreinigungsprozess genutzt. Nach dem das Fluid aus dem Fluidreservoir (14) einschließlich mit dem abgereinigten Schmutzanteil den Schmutzauslass (12) verlassen hat, wird schaltungstechnisch der Schmutzaustrag (12) gesperrt und die Fluidströmung in Richtung der Filterwirkung als Fluideinlass (7) umgeschaltet und gleichzeitig der Fluidauslass (8) geöffnet. Eine weitere vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Gedankens besteht darin, dass der über den Gehäusedeckel (2) eingeleitete Druckluftstrom pulsierend eingeleitet wird und somit pulsierend auf den am Filterelement (5) abgesetzten Schmutzanteil zur Wirkung kommt. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass der zur Abreinigung zugeschaltete Druckluftstrom derart aktiviert wird, dass dieser schlagartig auf das Fluidreservoir (14) zur Wirkung gebracht wird. Eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass die Fluidströme für den Abreinigungsprozess derart gesteuert werden, dass zu Beginn dieses Prozesses zuerst das im Fluidfilter (18) befindliche Fluid drucklos abgelassen wird, wobei hierzu der Drucklufteinlass (11) und/ oder Fluidauslass (8) so aktiviert/ deaktiviert werden, dass eine Verbindung zur Atmosphäre besteht und am Ende dieses Ablassprozesses die Druckluft am Drucklufteinlass (11) zur Wirkung gebracht wird. Das Hauptanwendungsgebiet der erfinderischen Vorrichtung und des Verfahrens zur Abreinigung ist die Feinstfilterung von Fluiden, insbesondere von Ölen mit einer integrierten effektiven Abreinigung der am Filterelement abgesetzten Verunreinigungen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren sollen nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Hierzu zeigen:

Fig. 1 Schematische Darstellung der Vorrichtung in Filterwirkung

Fig. 2 Schematische Darstellung der Vorrichtung im Abreinigungsvorgang

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für den Filtrier- und Abreinigungsprozess mit ihren Hauptelementen dargestellt. In einem Gehäuse (1) des Fluidfilters (18) ist bodenseitig ein Fluideinlass (7) und ein Fluidauslass (8), ein Filterelement (5) mit einem innen angeordneten Stützkörper (9) angeordnet, wobei der Stützkörper (9) so ausgebildet ist, dass er umfangsseitig einen Fluiddurchlass bei einer geringen Druckdifferenz gewährleistet, boden- und stirnseitig durch einen Boden (19) und stirnseitig durch einen Deckel (15) fluiddicht verschlossen ist, wobei der Stützkörper (9) im Gehäuse (1) so angeordnet ist, dass dieser fluiddichtend mit dem Gehäusedeckel (2) verbunden ist und im Inneren des Stützkörper (9) ein Zulaufrohr (3) so angeordnet ist, dass dieses vom Gehäusedeckel (2) aus in dem Innenraum ragt und bodenseitig offen ausgelegt ist und dass zwischen dem Zulaufrohr (3) und dem Stützkörper (9) ein Fluidleitrohr (4) so angeordnet ist, dass der bodenseitig aus dem Zulaufrohr (3) austretende Fluidstrom in den Innenraum des Fluidleitrohres (4) geleitet wird, wobei das Fluidleitrohr (4) durch einen Boden (6) verschlossen und stirnseitig offen ist, damit wird der Fluidstrom über den stirnseitig offenen Bereich des Fluidleitrohres (4) in den Innenbereich des Zulaufrohres (3) und somit zum Fluidauslass (8) geleitet. Der Gehäusedeckel (2) ist hierbei so ausgebildet, dass ein Druckluftanschluss (10) angeordnet ist, wobei der Druckluftanschluss (10) so ausgebildet ist, dass dieser steuerungstechnisch aktiviert bzw. deaktiviert werden kann. Ebenso sind vorzugsweise am Fluideinlass (7) und Fluidauslass (8) geeignete Steuerungselemente vorgesehen, mit denen die Richtung des Fluidstromes für den Filterprozess bzw. den Abreinigungsprozess entsprechend geleitet werden. Im Filterprozess strömt das Fluid in der dargestellten Fluidrichtung (16) und um dies zu ermöglichen, ist der Fluideinlass (7) geöffnet und so geschaltet, dass dies ermöglicht wird und gleichzeitig ist ebenfalls der Fluidauslass (8) geöffnet. Über den angeordneten Druckluftanschluss (10) ist der Drucklufteinlass (11) über die angeordnete Steuereinrichtung gesperrt. In Fig. 2 ist die erfinderische Vorrichtung in der Stellung für den Abreinigungsprozess dargestellt. Um das erfinderische Verfahren für eine effektive innovative Abreinigung des Filterelementes (5) zu ermöglichen, ist der Fluidstrom durch die erfindungsgemäße Anordnung der Elemente so zu leiten, dass der Fluidstrom in der dargestellten Strömungsrichtung (17) geleitet wird. Hierzu wird durch geeignete Steuerungselemente der Fluidauslass (8) abgesperrt. Der Drucklufteinlass (11) ist für den Abreinigungsprozess zuerst so zu schalten, dass eine Verbindung zur Atmosphäre erfolgt. Anschließend wird der Schmutzauslass (12) geöffnet und das im Filter befindliche Fluid fließt über den Schmutzauslass (12) ab. Anschließend oder zeitgleich wird der am Druckluftanschluss (10) anliegende Luftstrom über den Drucklufteinlass (11) zugeschaltet und dieser wirkt auf die im Fluidfilter befindliche Fluidsäule derart, dass diese das im Filter bis zur Fluidreservoir Oberkante (13) befindliche Fluid herausdrückt. Das Fluid strömt somit über das Zulaufrohr (3) in das Fluidleitrohr (4) in den Innenraum des Stützkörpers (9) und somit durch das Filterelement (5) von innen nach außen, wobei der am Filterelement (5) außen abgesetzte Schutzanteil abgelöst und mit dem Fluidstrom durch die angeordneten Steuerungselemente zum Schmutzauslass (12) geleitet wird. Mit diesem erfinderischen Gedanken wird das im Innenraum des Filters als Fluidreservoir (14) befindliche Fluid äs Reinigungsreservoir, welches sich bis zur Fluidreservoiroberkante (13) im Filter befindet, für den Abreinigungsprozess genutzt. Nach dem das Fluid aus dem Fluidreservoir (14) einschließlich mit dem abgereinigtem Schmutzanteil den Schmutzauslass (12) verlassen hat, wird schaltungstechnisch der Schmutzauslass (12) gesperrt und die Fluidströmung (17) in Richtung der Filterwirkung als Fluideinlass (7) umgeschaltet, der Drucklufteinlass (11) wird geschlossen und gleichzeitig der Fluidauslass (8) geöffnet. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass der zur Abreinigung zugeschaltete Druckluftstrom derart aktiviert wird, dass dieser schlagartig oder pulsierend auf das Fluidreservoir (14) zur Wirkung gebracht wird. Eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass die Fluidströme für den Abreinigungsprozess derart gesteuert werden, dass zu Beginn dieses Prozesses zuerst das im Fluidfilter (18) befindliche Fluid drucklos abgelassen wird, wobei hierzu der Drucklufteinlass (11) und/ oder Fluidauslass (8) so aktiviert/ deaktiviert werden, dass eine Verbindung zur Atmosphäre besteht und am Ende dieses Ablassprozesses die Druckluft am Drucklufteinlass (11) zur Wirkung gebracht wird.

Bezugszeichenliste Gehäuse Gehäusedeckel Zulaufrohr Fluidleitrohr Filterelement Boden Fluideinlass Fluidauslass Stützkörper Druckluftanschluss Drucklufteinlass Schmutzauslass Fluidreservoir Oberkante Fluidreservoir Deckel Strömungsrichtung des Fluids im Filterprozess Strömungsrichtung des Fluids für den Abreinigungsprozess Fluidfilter Boden