CN117897214A - 过滤设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过滤设备，所述过滤设备至少包括：过滤器(14)，所述过滤器分成单个的过滤部段；净化装置(19)，所述净化装置以配设给每个过滤部段的方式具有能沿着所述过滤部段移动的子净化单元(20、21、22)，所述子净化单元与导出装置(23)配合作用；和控制装置(40)，所述控制装置激活用于净化的至少一个子净化单元，反之至少另一个子净化单元在这个净化的范围内保持不起作用，所述控制装置(40)具有耦联装置，所述耦联装置在所述耦联装置的一个位置中将所述净化装置(19)与所述导出装置(23)相互连接以用于共同的转动运动并且在所述耦联装置的另一个位置中将所述净化装置与所述导出装置彼此分开。

Description

过滤设备

技术领域

本发明涉及一种过滤设备，所述过滤设备至少包括：过滤器，所述过滤器分成单个的过滤部段；净化装置，所述净化装置以配设给每个过滤部段的方式具有能沿着所述过滤部段移动的子净化单元，所述子净化单元与具有单个的导出开口的能转动的导出装置配合作用，所述导出装置以与所述净化装置中的透过部位置于至少部分重叠的方式用于将流体流从所述过滤器导出；和控制装置，所述控制装置激活用于净化的至少一个子净化单元，反之至少另一个子净化单元在净化期间保持不起作用。

背景技术

通过DE4208743C2已知一种用于液体的自动的回流冲洗过滤器，其包括过滤器壳体，该过滤器壳体具有入口和滤液出口以及污泥排出口，至少一个或多个同轴相叠地在作为净化装置的空心的驱动轴上设置的多室喷嘴作为子净化单元在柱体形的滤芯中旋转，该滤芯用作过滤器并且该滤芯按照功能涉及回流冲洗地分成单个的过滤部段。此外，已知的解决方案具有用作导出装置的控制管，该控制管强制性地以与多室喷嘴的不同的转速转动，由此缓慢地这样操控其各个室，使得激活目前为止的用作被动室的多室喷嘴并且同时封闭先前的主动室，在此周期地继续回流冲洗过程，直至所有室切换成主动的。

通过控制管连续同向地且同轴地在具有多室喷嘴的净化装置中转动、两者一起同轴地支承在滤芯中并且用于净化装置和导出装置的驱动装置是一个共同的驱动装置的方式，回流冲洗体积流量、绝对的压力下降以及每单位时间的压力下降这样减少，使得可以基本上以高强度实施回流冲洗过程。

所述已知的解决方案不仅需要分别具有一个独立的齿轮传动级的不仅用于净化装置而且用于导出装置的独立的转动驱动装置，然而所述齿轮传动级能由一个单独的旋转驱动装置共同操纵，这一方面需要对应的结构空间并且由于要控制的齿轮传动在通常形式为电动机的旋转驱动装置方面需要很多驱动能。

发明内容

从现有技术出发，本发明的任务在于，如下进一步改善已知的过滤设备，使得实现在高能效的驱动装置中的节省空间的构造和改善的净化。一种具有权利要求1所述特征的过滤设备在其整体上解决相关的任务。

通过以下方式，即，按照权利要求1的特征部分，所述控制装置具有耦联装置，所述耦联装置在所述耦联装置的一个位置中将所述净化装置与所述导出装置相互连接以用于共同的转动运动并且在所述耦联装置的另一个位置中将所述净化装置与所述导出装置彼此分开，按照本发明的解决方案能在没有齿轮传动机构的情况下实现，这能实现节省空间的构造。一起有助于此的是：所述耦联装置在分别与管形的净化装置和导出装置同轴的布置结构中并且在这两者上起作用地在就此而言篮状地设计的过滤器的内部中节省空间地安放，所述导出装置能转动地在所述净化装置中引导。此外，耦联装置允许不仅对净化装置而且对导出装置的迅速操控，使得以高能效的方式总体上改善净化。能低成本地实现的耦联解决方案在此优选规定：在耦联位置中，所述净化装置由所述导出装置一起驱动，并且在解耦位置中，净化装置保持在其最后的位置中并且仅持久地进一步驱动导出装置。

利用耦联解决方案的控制装置的大的优点在于，所述导出装置能持久地驱动，反之通过耦联器仅暂时驱动净化装置。但是，与此相对也容易地存在以颠倒顺序的可能性：持久地驱动净化装置并且通过耦联器仅暂时驱动导出装置，使得分别按照应用情况在这里能实现两种驱动方案。此外存在可能性：耦联装置不仅在回流冲洗装置的上侧上而且在其下侧上设置在过滤设备上，使得能实现模块化的结构方案。因此，这在现有技术中没有对应方案。

在按照本发明的过滤设备的另一种优选实施方式中规定：所述耦联装置作为控制部件具有爪形耦联器，所述爪形耦联器的爪在耦联位置中与所述净化装置中的空隙部处于嵌接并且在脱耦位置中与所述净化装置中的空隙部脱离嵌接。这样实现在耦联器的范围内的形锁合连接，这能实现净化装置与导出装置之间的经济的耦联和解耦。

在此，优选所述控制装置具有另一个控制部件，所述另一个控制部件是所述导出装置的组成部分并且这样与所述耦联装置的控制轨道配合作用，使得在所述导出装置转动运动时所述耦联装置进入脱耦位置中，其方式是，所述耦联装置从所述净化装置置于抬起位置中。在此，优选所述耦联装置到所述抬起位置中的移动运动由蓄能器辅助，使得实现用于耦联器的无阻碍的运行。

在按照本发明的过滤设备的另一种优选实施方式中规定：所述子净化单元沿所述净化单元的纵轴线相叠地设置，所述子净化单元能以其一个自由端部沿着所述过滤部段移动并且以其另一个自由端部分别引出到至少部分地设计为空心管的所述净化装置的所配设的透过部位中。在此，过滤部段可以构成过滤罐的单个的部件单元。然而，优选过滤罐连续一件式地构造并且按照过滤部段的构造仅通过净化装置的功能得出，该净化装置具有其单个的子净化单元，所述子净化单元就此而言分别部段式地在内周侧经过过滤罐。

在按照本发明的过滤设备的另一种特别优选实施方式中规定：在所述净化装置的空心管中引导另外的空心管作为所述导出装置的部分，所述导出装置的导出开口这样分布在所述另外的空心管的周边上，使得以相继顺序分别一个透过部位与一个导出开口在构成一个流体透过口的情况下置于重叠，反之其他可能的流体透过口至少部分地、优选全部闭塞。通过位于回流冲洗中的过滤面的这种切分，提高回流冲洗强度。存在的“回流冲洗能”在这里集中到小的过滤面上，这一方面导致利用这个系统能实现较精细的过滤并且另一方面这个系统可以以较小的回流冲洗量实现，这有利于环境。

在按照本发明的过滤设备的另一种优选实施方式中规定：所述耦联装置的控制轨道分成单个的轨道部段以用于操控子净化单元，使得在耦联状态中总是至少一个流体透过口是被激活的并且在经过解耦-耦联周期之后至少另一个流体透过口是被激活的并且相应其他流体透过口是失效的。

在此优选还规定：所述控制装置具有另一个第三控制部件，所述另一个第三控制部件以为构造压力件的方式与所述蓄能器的作用相反地将所述耦联装置保持在其耦联位置中并且与所述耦联装置的轨道部段这样配合作用，使得所述压力件能沿着一个弧段停止工作地实现解耦过程。导出装置与净化装置之间的由此产生的角度偏移在切换或耦联过程中对应于在所述管形的导出装置上分布的导出开口的能预定的分度角，使得就此而言依次激活回流冲洗单元的部段。

优选在此规定：这样确定与所述压力件处于嵌接的弧段的长度，使得在所述耦联装置的耦联状态中以净化顺序设置的流体透过口在所述净化装置与所述导出装置之间形成。

在按照本发明的过滤设备的一种特别优选实施方式中进一步规定：在所述耦联装置的耦联状态与解耦状态之间的转换过程中，在净化装置与导出装置之间发生相对运动，而所述导出装置进一步旋转。导出装置的径向的导出开口可以沿转动方向看比净化装置中的能分别配设的透过部位长地实施。这样实现能预定的角度重叠，由此保证：将分别位于回流冲洗中的过滤部段在两个装置之间相对运动期间也进一步净化。在这里也保证：回流冲洗的过滤部段在360°上且因此完全得到净化。

附图说明

下面借助按照附图的一个实施例详细解释本发明。在以原理的、不按比例的图示中：

图1至图3示出过滤设备在不同的操纵位置中的中心纵剖图，图2和图3仅局部地描绘按照图1的过滤设备；并且

图4至图7示出关于在图1至图3中使用的耦联装置的控制装置的不同图示。

具体实施方式

图1示出按照本发明的过滤设备的一个实施例，该过滤设备具有整体上以1表示的过滤器壳体，该过滤器壳体具有形式为罐的壳体主部件2，与中心的壳体纵轴线4同轴的支承部位5位于所述罐的底部3上。作为向邻接到底部3上的壳体空间6的进入口，设置有用于输送未滤液的侧向的入口7，使得壳体空间6构成未滤液侧。在上侧上，壳体主部件2通过以能借助于保持螺钉取出的方式安装的壳体盖8关闭，在该壳体盖中如在底部3中那样构成与轴线4同轴的支承部位9。在壳体主部件2中相邻地与壳体盖8对置地设置有滤液出口10，该滤液出口设置在与侧向的入口7对齐的位置中，并且滤液经由该滤液出口从邻接的壳体空间11流出，该壳体空间在运行中构成纯液侧或滤液侧。在壳体主部件2中，在构成阶梯部的壁凸肩12上方设置有整体上以13表示的回流冲洗过滤器结构单元，该壁凸肩处于未滤液入口7附近，该回流冲洗过滤器结构单元下面还要详细地描述。

结构单元13具有形式为过滤篮的过滤器14，该过滤器在其自由的端侧上分别接纳在端盖15和16中。借助于端盖15和16，过滤器14支承在过滤器壳体1中，并且在移除壳体盖8之后，可以将过滤器14从壳体1移除。过滤器14的过滤材料接纳在支撑体17和18之间，内部的支撑体18的流体透过部位由在其他情况下连续构造的柱体形的支撑体的缝隙形窗口构成。过滤器14的过滤介质优选由打褶的过滤垫幅材构成，该过滤垫幅材包括至少一个过滤器层。

过滤器14按照功能分成单个的过滤部段并且结构单元13具有净化装置19，该净化装置以配设给每个过滤部段的方式沿着所述过滤部段具有能移动的子净化单元20、21和22，所述子净化单元与具有单个的导出开口24、25和26的能转动的导出装置23配合作用，所述导出开口以与净化装置19中的能透过流体的透过部位27、28和29至少部分地置于重叠的方式用于将流体流从过滤器14导出。每个子净化单元20、21和22在其自由端侧上构造一种缝隙式喷嘴，该缝隙式喷嘴借助于作为形式为空心管的净化装置19的部分的冲洗臂30沿着过滤器14的内周边侧能转动地设置。在颗粒过滤期间，过滤器14从内向外穿流并且在此在其内侧上沉积从流体净化的颗粒污物。通过壳体空间11中的在纯液侧或滤液侧上的滤液压力，沉积的颗粒污物这样从外向内回流冲洗到子净化单元20、21和22的相应的缝隙式喷嘴中并且经由空心的冲洗臂30在穿过下面的支承部位5的情况下到达所谓的污泥排出侧31上，该污泥排出侧与壳体空间6对置地从底侧嵌接到壳体主部件2中。就此而言，冲洗臂30的空心管与污泥排出侧31在底侧引导介质地连接。

如进一步由图1得出的那样，所有子净化单元20、21和22以其相应的面对过滤器14的内部的支撑体侧18的且贴靠的缝隙式喷嘴以竖直的相叠布置结构重合地安装在冲洗臂30上。为了这些子净化单元20、21和22的改善的循环引导，在冲洗臂30的对置的侧上向上和向下在直径上对置地分别安装有一个平衡臂32。电动机33用于所述装置19和23的环绕驱动，所述电动机的输出轴34经由销连接部35对导出装置23经由与其连接的驱动轴36持久地驱动。在空心的冲洗臂30内为此引导具有其导出开口24、25和26的导出装置23，所述导出装置以能转动地设置在空心的冲洗臂30中的方式与整体上以40表示的控制装置配合作用地构造成一种开关管38。

如特别是按照图4的剖视图示出的那样，输出轴34由电动机33持久地驱动和持久地旋转。因此，用于导出装置23的驱动轴36也持久地旋转。优选由精密钢管构成的管段构成的所属的开关管38经由间隙配合能自由转动地支承在冲洗臂30中。开关管38与驱动轴36经由两个彼此相对于纵轴线4在直径上对置的滑键件44固定地连接并且因此也持久地随着电动机33的运行一起旋转。两个滑键件44径向根据按照图4的图示侧向地穿过开关管38并且在构成一种滑动座的情况下提供用于作为耦联装置42的部分的开关轴套46的轴向引导，其是控制装置40的主要部分。利用中心开口包围开关管38的环形的开关轴套46就此而言在开关管38上定心并且经由两个滑键件44与开关管38或驱动轴36成切向形锁合地保持。通过相关的滑键导向装置，开关轴套46在电动机33运行时持久地旋转。沿朝图4的视向看设置在开关轴套46下方的压力弹簧48在整体上构成用于耦联装置42的蓄能器并且将向上指向的力施加到开关轴套46上。在此，压力弹簧48以其一个自由端部设置在冲洗臂30中的空隙部中并且以其对置的另一个自由端部支撑在环状的开关轴套46的凸肩状的延长部上。取代电动机33也可以使用液压的驱动马达。

如此外从图5得出的那样，在冲洗臂30的上侧上的和在开关轴套46的下侧上的轮廓利用开关轴套46沿着纵轴线4的规定的轴向可运动性在整体上构造成能切换的爪形耦联器50，该爪形耦联器可视为耦联装置42的控制部件，控制装置40或耦联装置42的另外的控制部件是滑键件44，所述滑键件构成用于开关轴套46的滑动座。在构成爪形耦联器50的情况下，净化装置19的冲洗臂30在其上侧上具有罐状的凹部，该凹部具有单个的接片52，所述接片在其之间沿径向方向看界定空隙部54，所述空隙部用于接纳爪状的突出部56，所述突出部在开关轴套56的下侧上伸出，并且所述突出部具有在其之间向内插入的径向部段58，在爪形耦联器50的耦联位置中，接片52嵌接到所述径向部段中。

根据按照图6的图示，如果开关轴套46位于与冲洗臂30的形锁合中，则将耦联装置42或爪形耦联器50插入或切换并且冲洗臂30经由开关轴套46驱动。如果开关轴套46反之轴向地在压力弹簧48的作用下向上移动并且不与冲洗臂30形锁合，则根据按照图7的图示，耦联装置42脱开或未切换并且开关轴套46随着开关管38进一步旋转，而冲洗臂30保持静止。为了避免通过在配合内部中的摩擦锁合的无意携动，根据按照图1的图示，O形环60在冲洗臂30的下侧上设置在下面的支承部位5上方的区域中，该O形环就此而言引起在冲洗臂30上的恒定的制动力矩。如此外从图6和图7得出的那样，在控制装置40的范围内存形式为压力件62的另一个第三控制部件，该压力件可以与压力弹簧48的作用相反从上面将力施加到开关轴套46上。因此，图6和图7特别是示出形式为滚珠的压力件62与压力弹簧48以及开关轴套46的相互作用，图6再次给出插入的耦联状态并且图7再次给出脱开的状态。根据按照图6的图示，通过压力弹簧48向上挤压开关轴套46，开关轴套46的上侧支撑到压力件42的滚珠上，该滚珠以设计为拧入部件的方式与上面的端盖15固定地连接。在就此而言在图6中示出的状态中，爪形耦联器50处于嵌接，使得开关轴套46和冲洗臂30共同地相互旋转，如已经说明的那样，开关轴套46经由滑键件44在转动运动中携动开关管38。

如此外特别是从图5得出的那样，在开关轴套46的上侧上的轮廓具有凹腔64，该凹腔分成单个的弧段66，中间的弧段66构成凹腔64的最深部位并且其他两个弧段66构造成用于轴向不能运动的压力件62的起动斜面，该起动斜面从中间的弧段66出发向外引出到另一个弧段68中，该另一个弧段构造成横向于纵轴线4的水平面并且就此而言构造成用于在开关轴套46内的压力件62的最高起动部位。就此而言，凹腔64则经由所提及的斜面66过渡到开关轴套46的柱体形的区域68中。在具有处于最深的弧段66的凹腔64的角度范围内，开关轴套46通过压力弹簧48轴向向上运动并且爪形耦联器50这时根据按照图7的图示脱开。这导致：冲洗臂30静止；然而开关管38进一步旋转并且形成冲洗臂30与开关管38之间的相对的角度偏差。如果开关轴套46根据按照图6的图示通过压力件62又向下运动，则爪形耦联器50重新切换并且如以上描述的那样出现力求的形锁合。开关管38与冲洗臂30之间的角度偏差在切换过程期间对应于在作为具有所配设的透过部位27、28和29的净化装置23的内部组成部分的开关管38中的各个径向彼此错开地设置的导出开口24、25和26的分度角。因此，可以依次激活回流冲洗单元10的各个部段，这在下面还要详细地解释。

在现有技术(DE102017001968A1)中，同时并且共同对于回流冲洗使用所有相叠地设置的子净化单元，而按照本发明的解决方案总是仅规定子净化单元的使用，并且在改善的回流冲洗的范围内，其他两个子净化单元排除在回流冲洗之外。不言而喻，不仅三个子净化单元20、21和22可以按照在这里提出的实施例使用，而且本解决方案以仅两个子净化单元或以更大数量的多于三个子净化单元起作用，只要过滤篮具有比按照图1至图3的示出的解决方案大的轴向结构长度，则这特别是适合。

因此，按照图1的回流冲洗过滤器结构单元13的经切分的构造解决方案示出经由下面的保持活动的部段的回流冲洗。就此而言，回流冲洗单元13则沿轴向方向分成单个的部段，在回流冲洗单元13的每个回转中总是仅穿流一个部段；根据按照图1的图示下面的部段，在这里在构成流体透过口的情况下导出装置23的下面的导出开口24与净化装置19的下面的透过部位27重叠。开关管38和冲洗臂30的其他导出开口和透过部位分别径向彼此错开120度地设置并且因此不能用于回流冲洗，因为净化装置19的管壁与导出装置23的导出开口25、26重叠。

通过过滤器14的分别位于回流冲洗中的过滤面积的所述切分，回流冲洗强度提高并且存在的回流冲洗能集中到较小的过滤面上。这一方面导致：利用这个系统能实现较精细的过滤并且另一方面这个系统可以以较少的回流冲洗量工作。用于过滤器14的所述切分一方面通过以下方式实现，即，冲洗臂30由于其不同的透过部位27、28和29具有多个彼此分开的流动通道，另一方面还规定：开关管38处于冲洗臂30的内部中，该开关管在周边上径向错开地具有导出开口24、25和26，通过开关管38与冲洗臂30的120度的有针对性的相对角度偏差，依次激活冲洗臂30的所述流动通道。因此，图2示出一种状态，在该状态中，对于回流冲洗激活过滤器14的中间的部段，结果是：处于内部的中间的导出开口25与处于外部的透过部位28处于能透过流体的重叠中。其他导出开口和透过部位这时又为了流体透过而通过冲洗臂30和开关管38的壁部分彼此分开。

图3现在又示出对过滤器14的上面的部段的激活，其中，导出装置23的上面的导出开口26处于具有净化装置19的上面的透过部位29的能透过流体的位置中。为了能够建立开关管38与冲洗臂30的分别120度的这个有针对性的相对角度偏差，也就是说依次激活过滤器14的各个部段，需要在使用爪形耦联器50的情况下借助于控制装置40在回流冲洗单元13内的机械的转换过程，凹腔64的弧段66以水平延伸的弧段68在轨道长度方面这样确定，使得在与压力件62的配合作用中实现导出开口24、25和26与透过部位27、28和29的分别120度的角度偏差的切换周期。

在上述实施例中，用于开关轴套46的上面的对应支承件是滚珠，该滚珠设置在过滤篮14中。但是，对应支承件也可以通过其他部件构成，例如通过凸轮、销或更多类似物构成。对应支承件同样也可以设置在过滤器中的其他固定部件上，例如取代设置在上面的端盖15上直接设置在过滤器壳体1上。转换机构的方案也可以通过能切换的耦联器的其他形式、例如在使用摩擦耦联器、电磁耦联器等的情况下实现。在仅两个子净化单元时，所述角度偏差是180度，在四个子净化单元时，所述角度偏差是90度，等等。

Claims (10)

1.过滤设备，所述过滤设备至少包括：

过滤器(14)，所述过滤器分成单个的过滤部段；

净化装置(19)，所述净化装置以配设给每个过滤部段的方式具有能沿着所述过滤部段移动的子净化单元(20、21、22)，所述子净化单元与具有单个的导出开口(24、25、26)的能转动的导出装置(23)配合作用，所述导出装置以与所述净化装置(19)中的透过部位(27、28、29)置于至少部分重叠的方式用于将流体流从所述过滤器(14)导出；和

控制装置(40)，所述控制装置激活用于净化的至少一个子净化单元，反之至少另一个子净化单元在净化期间保持不起作用，

其特征在于，所述控制装置(40)具有耦联装置(42)，所述耦联装置在所述耦联装置(42)的一个位置中将所述净化装置(19)与所述导出装置(23)相互连接以用于共同的转动运动并且在所述耦联装置(42)的另一个位置中将所述净化装置与所述导出装置彼此分开。

2.按照权利要求1所述的过滤设备，其特征在于，所述耦联装置(42)作为控制部件具有爪形耦联器(50)，所述爪形耦联器的爪在耦联位置中与所述净化装置(19)中的空隙部处于嵌接并且在脱耦位置中与所述净化装置(19)中的空隙部脱离嵌接。

3.按照权利要求1或2所述的过滤设备，其特征在于，所述控制装置(40)具有另一个控制部件，所述另一个控制部件是所述导出装置(23)的组成部分并且与所述耦联装置(42)的控制轨道配合作用，使得在所述导出装置(23)转动运动时所述耦联装置(42)进入脱耦位置中，其方式是，所述耦联装置从所述净化装置(19)置于抬起位置中。

4.按照上述权利要求中任一项的过滤设备，其特征在于，所述耦联装置(42)到所述抬起位置中的移动运动由蓄能器(48)辅助。

5.按照上述权利要求中任一项的过滤设备，其特征在于，所述子净化单元(20、21、22)沿所述净化装置(19)的纵轴线(4)相叠地设置，所述子净化单元能以其一个自由端部沿着所述过滤部段移动并且以其另一个自由端部分别引出到至少部分地设计为空心管的所述净化装置(19)的所配设的透过部位(27、28、29)中。

6.按照上述权利要求中任一项的过滤设备，其特征在于，在所述净化装置(19)的空心管中引导另外的空心管(38)作为所述导出装置(23)的部分，所述导出装置的导出开口(24、25、26)分布在所述另外的空心管(38)的周边上，使得以相继顺序分别一个透过部位(27、28、29)与一个导出开口(24、25、26)在构成一个流体透过口的情况下置于重叠，反之其他可能的流体透过口至少部分地、优选全部闭塞。

7.按照上述权利要求中任一项的过滤设备，其特征在于，所述耦联装置(42)的控制轨道分成单个的轨道部段(66、68)以用于操控所述子净化单元(20、21、22)，使得在耦联状态中总是至少一个流体透过口是被激活的并且在经过解耦-耦联周期之后至少另一个流体透过口是被激活的并且相应其他流体透过口是失效的。

8.按照上述权利要求中任一项的过滤设备，其特征在于，所述控制装置(40)具有另一个第三控制部件，所述另一个第三控制部件以构造为压力件(62)的方式与所述蓄能器(48)的作用相反地将所述耦联装置(42)保持在其耦联位置中并且与所述耦联装置(42)的至少一个轨道部段(64)配合作用，使得所述压力件(62)能沿着一个弧段(66)停止工作地实现解耦过程。

9.按照上述权利要求中任一项的过滤设备，其特征在于，确定与所述压力件(62)处于嵌接的弧段(68)的长度，使得在所述耦联装置(42)的耦联状态中以净化顺序设置的流体透过口在所述净化装置(19)与所述导出装置(23)之间形成。

10.按照上述权利要求中任一项的过滤设备，其特征在于，在所述耦联装置(42)的耦联状态与解耦状态之间的转换过程中，在净化装置(19)与导出装置(23)之间发生相对运动。