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Die Erfindung betrifft einen Filterapparat mit mehreren Filterelementen, die durch Rückspü- len gereinigt werden und unreinseitig an eine Trüben-Eintrittskammer sowie reinseitig an eine
Filtrat-Austrittskammer grenzen, wobei jedes Filterelement unreinseitig an eine Öffnung zur Trüben- - Eintrittskammer und einer Öffnung zu einer zur Reinigung geöffneten Schlammkammer liegt, und wobei beide Öffnungen mittels je eines Tellerventils abwechselnd abschliessbar sind, wobei beide
Ventilteller an einer gemeinsamen Kolbenstange angeordnet sind, welche Kolbenstange von einer
Zylinder-Kolbenanordnung betätigbar ist und der Zylinder über ein Wegeventil an eine fremde
Druckquelle anschliessbar ist, wobei ferner die Kolbenstange als Sprühlanze ausgebildet ist,
die bei geschlossener Trüben-Eintrittskammer-Öffnung und geöffneter Schlammkammer-Öffnung mit der das Spülmittel liefernden Druckquelle verbunden ist nach Patent Nr. 383285. Zur Reinigung des Fil- ters werden die Filterelemente mittels einer Sprühlanze abgespült. Diese Ausführungsform ist nur für einen drucklosen Filtrationsbetrieb vorgesehen.
Beispielsweise tritt bei der Filtration von Flusswasser, welches in Kühlkreisläufen Verwen- dung findet, das Problem der Algenbildung auf. Ebenso werden Filteranlagen zur Filtration von
Flüssigkeiten mit hoher Viskosität sehr schnell verstopft, so dass dies einen Filtrationsbetrieb unter
Druck erforderlich macht.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Filterapparat vorzuschlagen, der sowohl bei druck- losem als auch bei einem Filtrationsbetrieb unter Druck arbeitet und bei dem eine Reinigung ohne
Unterbrechung des Filtrationsbetriebes verwirklichbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen der Kolbenstange und den
Kolben eine einen Hohlraum aufweisende Kolbenaufnahme angeordnet ist, wobei im Hohlraum der
Kolbenaufnahme ein Ventil vorgesehen ist.
Beim Filterbetrieb ist der der Trübe-Eintrittskammer zugewandte Ventilteller geöffnet und der der Schlammkammer zugewandte Ventilteller geschlossen. Die Trübe strömt durch das Filter- element in eine Filtrataustrittskammer. Um bei Filtrationsbetrieb unter Druck ein Eindringen der
Trüber in den Raum über den Kolben zu verhindern, ist in der zwischen Kolben und Kolbenstange angeordneten Kolbenaufnahme ein Ventil angeordnet, welches in Folge des Druckes durch die Trübe geschlossen ist. Beim Reinigungsvorgang des betreffenden Filterelementes wird dann der der Trübe- - Eintrittskammer zugewandte Ventilteller geschlossen und der der Schlammkammer zugewandte Ventilteller geöffnet. Das Spülmittel öffnet das in der Kolbenaufnahme befindliche Ventil und gelangt durch die Sprühlanze in das zu reinigende Filterelement.
Die Arbeitsschritte "Filtrieren" und "Ab- spülen" können in festen Zeitintervallen geschaltet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, welches in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen : Fig. l eine Schnittansicht des Filterapparates, Fig. 2 eine vergrösserte Schnittansicht der Kolbenaufnahme mit Ventil in Filter- und Reinigungsstellung im Bereich II der Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des Filterapparates in Filterstellung, Fig. 4 eine schematische Schnittansicht in Reinigungsstellung.
Der in Fig. l in Schnittansicht dargestellte Filterapparat besteht im wesentlichen aus dem abnehmbaren Oberteil --16--, dem Deckel --17--, welcher als Lochplatte ausgebildet ist, durch die die Filterelemente --18-- gesteckt und verschraubt werden, den Trübe-Eintrittsstutzen-19-, den Hauptflanschen --20--, dem Unterteil --21--, dessen unteres Ende zwecks besserer Entschlammung als Konus --22-- ausgebildet ist, dem Filtrataustrittsstutzen --23--, dem Schlammaustrittsstutzen --24--, welcher mittels eines elektrisch oder pneumatisch betätigbaren Ventils --25-- bei Abreinigung geöffnet bzw. bei Filtrationsbetrieb geschlossen wird.
Zwischen den beiden Hauptflanschen --20-- des Ober- und Unterteils --16, 21-- sowie oberhalb des als Konus ausgebildeten Bodens --22-- des Unterteils --21-- befindet sich je eine Lochplatte --26, 27--, welche die Trübe- - Eintrittskammer-28-- und die Filtrataustrittskammer-29-- und diese wieder von der Abschlammkammer --30-- abtrennt. Die Trübe-Eintrittskammer --28-- sowie die Abschlammkammer --30-sind mittels eines dünnen Rohres --31--, welches den Druckausgleich zwischen Trübe-Eintrittskammer --28-- und Abschlammkammer --30-- bei geschlossenem Ventil --25-- herstellt, verbunden.
Die Fil- terelemente --18-- bilden eine komplette Einheit und bestehen aus einem oberen Dichtring --32-und einem unteren Dichtring --33-- mit jeweils angedrehtem Ventilsitz, wobei der obere Dichtring
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- mit einem Auflagebund --41a-- versehen ist, um beim Einstecken der Filterelemente --18-- in die Lochplatten --26, 27-- ein Durchrutschen zu vermeiden. Zwischen den beiden Dichtringen --32, 33--ist das Filterelement --34-- angeschweisst. An der Aussenseite des oberen und des unte- ren Dichtringes --32, 33-- befindet sich zwecks Abdichtung zu den Lochplatten-26, 27-je ein
Dichtring --35--. An der Innenseite der Dichtringe --32, 33-- befindet sich je eine Führungs- buchse --36--, welche mittels der Stege --37-- verschweisst ist.
Die beiden Buchsen --36-- dienen zur Führung der Kolbenstange --1--, welche als Rohr mit mehreren Düsenbohrungen --42-- aus- gebildet ist. Auf das untere Ende der Kolbenstange-l-ist ein Ventilteller --38-- aufge- schraubt, auf dessen äusseren Rand sich ein Dichring --39-- befindet, welcher in geschlossenem
Zustand auf dem angedrehten Ventilsitz am unteren Dichtring --33-- anliegt. Am oberen Teil der
Kolbenstange-l-befindet sich ein weiterer Ventilteller --40--, dessen Dichtring --41-- bei geschlossenem Zustand auf den angedrehten Ventilsitz --41b-- am oberen Dichtring --32-- gedrückt wird.
Da die Kolbenstange-l-aus einem Rohr besteht und auf ihrer ganzen Länge und am Umfang in gleichmässigen Abständen mit Düsenbohrungen --42-- versehen ist, übernimmt sie beim Reinigungsvorgang gleichzeitig die Funktion einer Sprühlanze. Das obere Ende der Kolbenstange - ist mit der in Fig. l nicht näher dargestellten Kolbenaufnahme --4-- fest verbunden.
Die Fig. 2 zeigt in Schnittansicht eine für jedes Filterelement vorgesehene Hubvorrichtung - links der Mittellinie in Stellung "Filtrieren", rechts der Mittellinie in Stellung "Reinigen".
Diese Hubvorrichtung --60-- besteht aus dem Boden --43--, dem Deckel --44--, dem Zylinder- rohr --45--, welches mittels Schraubenbolzen --46-- und Muttern --47-- zwischen den Boden --43-und den Deckel --44-- geklemmt wird, in welchen zur Abdichtung jeweils ein Dichtring.-48angeordnet ist. Die Kolbenaufnahme --4-- besteht aus einem Oberteil --6-- und einem an die Kol- benstange --1-- angeschweissten Unterteil --7--. Am Oberteil-6-- der Kolbenaufnahme--4-- befindet sich die Auflage --49-- für die als Kolben --2-- dienende Membrane --50-- und die Druckscheibe --51--, die mittels einer Mutter --52-- auf die Membrane --50-- gedrückt wird.
Zwischen dem Oberteil --6-- und dem Unterteil --7-- der Kolbenaufnahme --4-- befindet sich in deren Hohlraum --3-- die mit mehreren Bohrungen --9-- versehene Führungsscheibe --10--.
Die Führungsscheibe --10-- dient dazu, das einstückig aus einem kegelförmigen Kopf --11-- und einem zylindrischen Stab --12-- bestehende Ventil --5-- zu führen. Der am oberen Rand --13-des kegelförmigen Kopfes --11-- angebrachte Dichtring --14-- drückt auf die als Ventilsitz ausgebildete kegelförmige Innenbohrung --8-- des Oberteiles --6-- der Kolbenaufnahme --4--. Zwischen dem unteren vorstehenden Rand des kegelförmigen Kopfes --11-- und der Führungsscheibe --10-- ist eine Feder --15-- angebracht, die das Ventil --5-- nach oben drückt. Der Oberteil --6--
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fang sich mehrere Bohrungen --53-- befinden, und das mittels der Feder --55-- in die an der Unterseite des Deckels --44-- angebrachte Führungsbuchse --56-- gedrückt wird.
Im unteren Teil des Zylinderrohres --45-- befindet sich eine Bohrung-57-- zur Durckentlastung des Raumes - unterhalb der Membrane --50--. Die gesamte Hubvorrichtung --60-- wird mittels der Schrau-
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schen der Trübe-Eintrittskammer --28-- und der Hubvorrichtung --60-- befinden sich im Boden --43-- eine Dichtung --63-- sowie ein Abstreifring --64--.
In Fig. 3 und 4 sind in schematischer Weise der Filtrations- und der Reinigungsvorgang dargestellt. In Fig. 3 ist die Stellung der Kolbenaufnahme --4-- während des Filtrationsvorganges gezeigt. Die an der Kolbenaufnahme --4-- angebrachte Membran --50-- wird von einer Druckfeder - nach oben gedrückt und der am unteren Ende der Kolbenstange-l-angebrachte Ventilteller --38-- auf den Ventilsitz --65-- gedrückt. Das Ablassventil --25-- ist geschlossen. Bedingt durch das Verbindungsrohr --31-- ist der Druck zwischen Trübe-Eintrittskammer --28-- und Abschlammkammer --30-- ausgeglichen.
Die Filtrationskammer --29-- ist mittels der Lochplatten --26 und 27-- von der Trübe-Eintrittskammer --28-- und der Abschlammkammer --30-- getrennt. Das
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in der Kolbenaufnahme --4-- befindliche Ventil --5-- wird vor dem sich in der durch die als
Sprühlanze ausgebildeten Kolbenstange-l-aufbauenden Druck nach oben gedrückt und verhin- dert somit das Eintreten des Filtrats in die drucklos gemachte Kammer --66-- der Hubvorrich- tung --60--. Am Deckel --44-- der Hubvorrichtung --60-- befindet sich ein Dreiwegeventil - -67--, welches den oberen Raum --66-- mit der Atmosphäre A verbindet und diesen Raum somit drucklos macht.
Der Reinigungsvorgang ist in Fig. 4 dargestellt. Ergeht das Signal "Reinigen", so öffnet sich das Ventil --67--. Das Fremdmedium F zum Spülen der Filterelemente strömt in die obere Kammer - der Hubvorrichtung-60-- und drückt die Membrane --50-- mit der Kolbenstange-lnach unten. Der Ventilteller --38-- wird nach unten gedrückt und der Ventilteller --40-- auf den als Ventilsitz ausgebildeten oberen Dichtungsring --32--. Nun öffnet sich das Ventil--25--. Durch die Düsenbohrungen --42-- in der als Sprühlanze ausgebildeten Kolbenstange-l-spritzt das Spülmedium an die Innenseite des Filtermittels --34-- und löst die Verunreinigungen. Dieser Vorgang wird durch das von aussen nach innen dringende Filtrat unterstützt. Die Verunreinigungen werden durch das Ventil --25-- ausgeschwemmt.
Nun schliesst das Ventil --25--. Über das Verbindungsrohr --31-- baut sich in der Abschlammkammer --30-- der in der Trübe-Eintrittskammer - anstehende Druck auf. Gleichzeitig schliesst das Dreiwegeventil --67-- und die obere Kammer --66-- der Hubvorrichtung --60-- wird drucklos gemacht. Die Feder --55-- drückt die Membrane --50-- mit der Kolbenstange-l-nach oben und die Filtration kann von neuem beginnen, wie in Fig. 3 dargestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Filterapparat mit mehreren Filterelementen, die durch Rückspülen gereinigt werden und unreinseitig an eine Trüben-Eintrittskammer sowie reinseitig an eine Filtrat-Austrittskammer grenzen, wobei jedes Filterelement unreinseitig an einer Öffnung zur Trüben-Eintrittskammer und einer Öffnung zu einer zur Reinigung geöffneten Schlammkammer liegt, und wobei beide Öffnungen mittels je eines Tellerventils abwechselnd abschliessbar sind, wobei beide Ventiltiller an einer gemeinsamen Kolbenstange angeordnet sind, welche Kolbenstange von einer Zylinder-Kolbenanordnung betätigbar ist und der Zylinder über ein Wegeventil an eine fremde Druckquelle anschliessbar ist, wobei ferner die Kolbenstange als Sprühlanze ausgebildet ist,
die bei geschlossener Trüben-Eintrittskammer-Öffnung und geöffneter Schlammkammer-Öffnung mit der das Spülmittel liefernden Druckquelle verbunden ist, nach Patent Nr. 383285, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kolbenstange (1) und dem Kolben (2) eine einen Hohlraum (3) aufweisende Kolbenaufnahme (4) angeordnet ist, wobei in dem Hohlraum (3) der Kolbenaufnahme (4) ein Ventil (5) vorgesehen ist.
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