DE102005016151A1 - Filtervorrichtung - Google Patents
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Abstract
Eine Filtervorrichtung (10) mit einem Gehäuse (12) mit einem Filtereinlass (14) für das zu filtrierende Fluid und einem Filterauslass (16) für das filtrierte Fluid, zumindest einem innerhalb des Gehäuses (12) angeordneten Filterelement (20), das eine mit dem Filtereinlass (14) in Kommunikationsverbindung stehende erste Durchlassöffnung (26) aufweist und das während eines Filtrationsvorgangs (F) von innen nach außen von dem verschmutzten Fluid durchströmt wird, und einem bewegbaren Spülarm (22) mit einer Fluidöffnung (24) für rückgespültes (R) verschmutztes Fluid, der mit der ersten Durchlassöffnung (26) des Filterelements (20) in Kommunikationsverbindung bringbar ist, wodurch eine Rückspülströmung (R) von außen in das Innere des Filterelements (20) entsteht, zeichnet sich dadurch aus, dass das Filterelement (20) eine zweite Durchlassöffnung (28) aufweist und eine Ventileinheit (50) vorhanden ist, die beim Filtrationsvorgang (F) die zweite Durchlassöffnung (28) verschließt und beim Rückspülvorgang (R) die zweite Durchlassöffnung (28) öffnet.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit einem Gehäuse mit einem Filtereinlass für das zu filtrierende Fluid und einem Filterauslass für das filtrierte Fluid, zumindest einem innerhalb des Gehäuses angeordneten Filterelement, das eine mit dem Filtereinlass in Kommunikationsverbindung stehende erste Durchlassöffnung aufweist und das während eines Filtrationsvorgangs von innen nach außen von dem verschmutzten Fluid durchströmt wird, und einem bewegbaren Spülarm mit einer Fluidöffnung für rückgespültes verschmutztes Fluid, der mit der ersten Durchlassöffnung des Filterelements in Kommunikationsverbindung bringbar ist, wodurch eine Rückspülströmung von außen in das Innere des Filterelements entsteht.
- Aus der
DE 40 30 084 A1 ist eine gattungsgemäße Filtervorrichtung mit einer Rückspülvorrichtung bekannt. Diese Rückspülvorrichtung, die mit der zu filtrierenden Schmutzflüssigkeit rückgespült werden kann und zwar im Gegenstrom zur Filtrierrichtung, weist im Filtergehäuse eine Vielzahl von Filterzellen in kreisförmiger Anordnung auf, die mit Hilfe eines mit einem über ein Antriebsaggregat ansteuerbaren drehbaren Spülarm einzeln oder in kleinen Gruppen zur Rückspülung mit dem Schlammablauf verbunden werden können. Das Rückspülverhalten einer derartigen Vorrichtung ist hinsichtlich der Effizienz nicht optimal. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass die zylindrischen Filterelemente am Filtergehäuse dicht nebeneinanderstehend angeordnet sind und der freie Raum somit innerhalb des Filtergehäuses entsprechend klein ist, so dass im Normalfilterbetrieb durch die gegenseitige Beeinflussung der zylindrischen Filterelemente zueinander sich der Ausströmwiderstand des filtrierte Fluids erhöht und damit eine Erhöhung der Druckdifferenz zwischen Filtereinlass und Filterauslass einhergeht. - In dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 83 06 970 U ist eine Filtervorrichtung beschrieben, bei der die zylindrischen Filterelemente in einem deutlichen Abstand zueinander innerhalb des Filtergehäuses angeordnet sind. Dabei steht insbesondere beim Rückspülen ein nicht gleichförmiger Flüssigkeitsstrom mit der Folge, dass die Fluidgeschwindigkeit innerhalb der zylindrischen Elemente ständig zunimmt, was sich insgesamt ungünstig auf das Rückspülergebnis auswirkt. - In der
DE 3812 876 A1 ist ein konisches Filterelement beschrieben, das dem Filtern und Abscheiden unterschiedlicher Substanzen und Partikeln dient. Dabei wird ein konisch gewundener Draht in Form einer Spirale oder eines wendelförmigen Kegels innerhalb von aufeinander zulaufenden Stützstäben geführt. Durch die gedrungene konische Bauform, soll die Abscheideleistung erhöht werden. Dabei treten jedoch erhöhte Strömungswiderstände auf, die insbesondere beim Rückspülen den Wirkungsgrad beeinträchtigen. Eine ähnliche Vorrichtung ist auch in der US-A-2,237,964 beschrieben. - In der
EP 0 968 039 B1 ist eine Rückspülvorrichtung für den Einsatz von Spaltsiebrohrfilterelementen beschrieben, die in einem Gehäuse mit einem Filtereinlass und einem Filterauslass für das zu filtrierende Medium angeordnet sind. Die Filterelemente sind für eine Filtration oder Rückspülung in beiden Richtungen durchströmbar. Für die Rückspülung wird ein antreibbarer Spülarm eingesetzt, der einen Fluidaustritt für verschmutztes Fluid aufweist und der nacheinander unter die Durchlassquerschnitte der Filterelemente verfahrbar ist. Dabei ist zumindest ein Teil der eingesetzten Spaltsiebrohrfilterelemente konisch ausgebildet und die Baulänge der konischen Filterelemente mindestens 10-mal größer als der größte vorhandene Durchlassquerschnitt für das Fluid. Die Herstellung von konischen Spaltsiebrohrfilterelementen gestaltet sich jedoch recht aufwendig und löst damit erhöhte Herstellkosten aus. - DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Ausgehend von dem genannten Stand der Technik besteht die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem darin, eine Filtervorrichtung anzugeben, die hinsichtlich der Effizienz des Rückspülvorgangs erhöhte Qualitäten bietet, gleichzeitig einen konstruktiv einfachen und wirtschaftlichen Herstellvorgang gewährleistet und darüber hinaus eine dauerhaft zuverlässige Funktion ermöglicht.
- Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der von dem unabhängigen Anspruch 1 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüche.
- Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich sinngemäß dadurch aus, dass das Filterelement eine zweite Durchlassöffnung aufweist und eine Ventileinheit vorhanden ist, die beim Filtrationsvorgang die zweite Durchlassöffnung verschließt und beim Rückspülvorgang die zweite Durchlassöffnung öffnet.
- Dadurch, dass durch das Öffnen der Ventileinheit beim Rückspülvorgang eine zweite Zugangsmöglichkeit des rückgespülten Fluids über die zweite Durchlassöffnung entsteht, die im Ergebnis eine zusätzliche Rückspülströmung innerhalb des Filterelements ermöglicht, werden hohe Reinigungsgrade beim Rückspülvorgang ermöglicht und definitiv umgesetzt.
- Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das zumindest ein Filterelement als längliches Bauteil, insbesondere Hohlprofilbauteil, mit fluiddurchlässiger Wandung ausgebildet ist und die erste Durchlassöffnung an einem Endbereich des Bauteils und die zweite Durchlassöffnung mit Ventileinheit an dem gegenüberliegenden Endbereich des Bauteils vorhanden ist.
- Durch diese konstruktive vorteilhafte Ausführungsvariante wird ermöglicht, dass in das Filterelement beim Rückspülvorgang von oben her zusätzlich zu dem durch die Wandung des Filterelements eintretenden gereinigten Fluids eine Strömung innerhalb des Filterelements erzeugt wird, die den Reinigungsgrad deutlich erhöht.
- Eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, die ohne zusätzliche Steuerelemente auskommt und dabei gleichzeitig eine dauerhaft zuverlässige Funktion gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass die Ventileinheit als verschiebliches Bauteil ausgebildet ist, das aufgrund des beim Filtrationsvorgangs im Inneren des Filterelements entstehenden Filtrationsdruckes die zweite Durchlassöffnung automatisch verschließt und aufgrund des beim Rückspülvorgangs auf das Innere des Filterelements wirkenden Rückspüldrucks die zweite Durchlassöffnung automatisch öffnet.
- Alternativ ist es auch möglich, die Ventileinheit über eine Steuereinrichtung anzusteuern, die in Verbindung mit einem entsprechenden Aggregat den Schließ- beziehungsweise Öffnungszustand der Ventileinheit ermöglicht.
- Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Ventileinheit einen Kegelsitz aufweist, der im Schließzustand zumindest bereichsweise, insbesondere an einer Kante, der Innenwandung des Filterelements dichtend anliegt.
- Hinsichtlich einer wirtschaftlichen Herstellung hat sich eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung als besonders vorteilhaft herausgestellt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Ventileinheit eine durchgehende Innenausnehmung aufweist und einen im Bereich der zweiten Durchlassöffnung angeordnete Lagereinheit ortsfest vorhanden ist, die bereichsweise durch die Innenausnehmung der Ventileinheit geführt ist, derart, dass die Ventileinheit dichtend längsverschieblich an der Lagereinheit gelagert ist und die eine Anschlageinheit aufweist, die die Verschiebebewegung der Ventileinheit beim Öffnen der zweiten Durchlassöffnung begrenzt.
- Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiels können zwischen der Ventileinheit und der Lagereinheit Dichtmittel angeordnet sein, die insbesondere konstruktiv besonders einfach hinsichtlich ihrer Anordnung dadurch umgesetzt werden können, dass die Dichtmittel in einer Nut der Wandung der durchgehenden Ausnehmung der Ventileinheit angeordnet sind.
- Um eine dauerhaft zuverlässige Funktion zu gewährleisten und gleichzeitig einer wirtschaftlichen Herstellung Rechnung zu tragen zeichnet sich eine Ausführungsvariante dadurch aus, dass der Endbereich des Filterelements, an dem die zweite Durchlassöffnung vorhanden ist, über eine Halteplatte mit dem Gehäuse verbunden ist, wobei die Halteplatte Ausnehmungen aufweist, so dass die zweite Durchlassöffnung mit dem Innenraum des Gehäuses, das heißt mit der Reinraumseite, in Kommunikationsverbindung steht.
- In vielen Anwendungsfällen sind erfindungsgemäß mehrere Filterelemente vorhanden, die von dem Spülarm zu Rückspülzwecken sukzessive anfahrbar sind, je nachdem, ob ein Reinigungsprozess erforderlich ist. Die Einleitung des Reinigungsprozesses beziehungsweise der Rückspülung kann beispielsweise eingeleitet werden, sofern eine Steuereinrichtung feststellt, dass der Differenzdruck zwischen dem Inneren einen Filterelements und der Außenumgebung einen vorgegebenen Höchstwert überschreitet. Alternativ kann die Durchführung der Rückspülung in fest vorgegebenen Zeitintervallen erfolgen. Die Rückspülung kann auch durch manuelles Betätigen eines Schalters in die Wege geleitet werden.
- Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung, die einen hohen Durchsatz von zu filtrierendem Fluid gewährleistet zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Filterelemente umfangsmäßig in einem insbesondere kreisförmigen Raster angeordnet sind, wobei der Spülarm bevorzugt als um eine Drehachse drehbares Bauteil ausgebildet ist, das die jeweilige entsprechende Filterelement zum Reinigen nach vorgebbaren Randbedingungen ansteuert.
- Eine konstruktiv besonders einfach umzusetzende Ausführungsvariante zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehachse des Spülarms durch eine von einem Aggregat beaufschlagte Antriebswelle gebildet wird.
- Hinsichtlich der Effizienz bezüglich Herstellkosten und Gewichtsüberlegungen bei gleichzeitiger Gewährleistung einer dauerhaften zuverlässigen Funktion hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Ventileinheit aus Kunststoff auszubilden, insbesondere aus den Kunststoffen POM, PA, PE-HD oder PFTE.
- Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung kann beispielsweise Filterelemente aufweisen, die als Spaltsiebrohrelemente ausgebildet sind. Es ist jedoch prinzipiell auch jedwede Ausgestaltung von Filterelementen denkbar, die eine Rückspülung durch Umkehrfluss des Fluids erlauben.
- Beim Rückspülen werden über den Spülarm bevorzugsweise alle Filterelemente der Filtervorrichtung nacheinander angesteuert. Während der Rückspülung einzelner Filterelemente wird die Filtration über die restlichen Filterelemente fortgesetzt, so dass der Filtrationsbetrieb zu keiner Zeit unterbrochen wird. Der innerhalb des rückzuspülenden Filterelements anstehende Überdruck, der von außen auf das rückzuspülende Filterelement wirkt, lässt während der Rückspülphase einen geringen Teilstrom des Filtrats durch das zu reinigende Element in Umkehrrichtung durchströmen, wobei der Schmutz vom Filterelement abgelöst und ausgetragen wird. Dieser Rückspülvorgang wird durch das Vorsehen der zweiten Durchlassöffnung, die in diesem Zustand durch die Ventileinheit freigegebenen wird, zusätzlich unterstützt, wodurch sich hohe Reinigungsgrade erzielen lassen.
- Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
- Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
-
1 schematische Längsschnitt durch eine Filtervorrichtung mit Filterelementen, die oberseitig eine zweite mittels einer Ventileinheit verschließbaren Durchlassöffnung zu Rückspülzwecken aufweisen, -
2 schematischer Schnitt durch die Filtervorrichtung entlang Schnittführung I-I gemäß1 , -
3 schematischer Detailschnitt durch die Filtervorrichtung gemäß1 im Bereich der zweiten Durchlassöffnung mit verschiebbar vorhandener Ventileinheit und -
4 schematischer Schnitt durch eine Bauteileinheit, die eine Ventileinheit, eine Lagereinheit und einen Stutzen enthält. - WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
- In den
1 bis3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Filtervorrichtung10 dargestellt, die ein zylindrisches Gehäuse12 mit einer oberen Abschlusseinheit30 und einer unteren Anschlusseinheit32 aufweist. Das Gehäuse kann auch eine andersartige Umfangskontur aufweisen. Innerhalb des Gehäuses12 sind in einem vorgegebenen radialen Rastermaß Filterelemente20 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel als Spaltsiebrohrfilterelemente ausgebildet sind. Es können auch Filterelemente eingesetzt werden, die ein anderartiges Filterprinzip umsetzen. - Im unteren Bereich ist unterhalb der unteren Anschlusseinheit
32 ein Filtereinlass14 vorhanden, der zunächst einen horizontalen Rohrbereich aufweist, der sich nach oben konisch aufweitet, bis ein Querschnitt erreicht ist, der im Wesentlichen dem Querschnitt der unteren Abschlusseinheit32 entspricht. In Blickrichtung auf1 ist auf etwa halber Höhe an dem Gehäuse12 ein Filterauslass16 auf der rechten Seite angeordnet, der als Rohrstutzen ausgebildet ist. - Die untere Abschlusseinheit
32 besitzt in einem vorgegebenen radialen Rastermaß durchgehende Ausnehmungen34 , an denen jeweils ein Filterelement20 angeschlossen ist. - Jedes Filterelement
20 weist in Blickrichtung auf1 unterseitig eine erste Durchlassöffnung26 und im gegenüberliegenden Endbereich eine zweite Durchlassöffnung28 auf, die nicht zum Filtrateinlass genutzt wird. Die erste Durchlassöffnung26 korrespondiert mit der entsprechenden Ausnehmung35 in der unteren Abschlusseinheit32 . Im oberen Endbereich der Filterelemente20 ist eine Halteplatte36 vorhanden, die durchgehende Halteplattenausnehmungen38 besitzt und die den oberen Endbereich der Filterelemente20 innerhalb des Gehäuses12 fixiert. Durch die Halteplattenausnehmungen38 stehen die zweite Durchlassöffnungen28 der Filterelemente20 mit dem Innenraum (Reinraum) des Gehäuses12 in Kommunikationsverbindung. Die Halteplatte36 verläuft parallel zur oberen Abschlusseinheit30 und ist von dieser um ein relativ kleines Maß beabstandet angeordnet. - In der Mitte (Draufsicht) des Gehäuses
12 ist eine von oben nach unten durchgehende Antriebswelle44 drehbar an der oberen Abschlusseinheit30 und der unteren Abschlusseinheit32 gelagert, wobei die Antriebswelle44 parallel zur Längsachse40 der Filterelemente20 , das heißt im Ausführungsbeispiel vertikal, angeordnet ist. Oberseitig ragt die Antriebswelle44 über die obere Abschlusseinheit30 hinaus und wird von einem Aggregat18 beaufschlagt, das eine Drehung D der Antriebswelle44 um ihre Längsachse46 ermöglicht. - Unterseitig ragt die Antriebswelle
44 über die untere Abschlusseinheit32 hinaus. In diesem Bereich ist ein Spülarm22 angeschlossen, der über ein Ablassrohr42 mit einer Fluidöffnung24 in Kommunikationsverbindung steht. Gleichzeitig ist der Spülarm22 so ausgebildet, dass er durch Drehung der Antriebswelle44 um ihre Längsachse46 (Pfeil D) unter die jeweilige entsprechende Ausnehmung36 der unteren Abschlusseinheit32 dichtend bewegbar ist, so dass über die erste Durchlassöffnung26 das Innere des jeweiligen Filterelements20 mit der Fluidöffnung24 in Kommunikationsverbindung steht. Des Weiteren ist in1 an dem Ablassrohr42 schematisch ein Ablassrohrventil68 vorhanden, das bedarfsweise die Fluidöffnung24 verschließt beziehungsweise öffnet. - Im Bereich der zweiten Durchlassöffnung
28 ist im Inneren des Filterelements20 eine Ventileinheit50 vorhanden, die so ausgebildet ist, dass sie beim Filtrationsvorgang aufgrund des im Inneren des Filterelements20 wirkenden Filtrationsdruckes die zweite Durchlassöffnung28 verschließt. - Ein Ausführungsbeispiel der Ventileinheit
50 ist in3 dargestellt. - Weiterhin ist die Ventileinheit
50 so ausgebildet, dass sie beim Rückspülen des Filterelements aufgrund des dann auf das Filterelement20 einwirkenden Rückspüldrucks die zweite Durchlassöffnung28 öffnet, so dass Rückspülfluid von oben her in das Innere des Filterelements20 gelangen kann. - In
1 ist die Fluidrichtung beim Filtrationsvorgang mit den Pfeilen F dargestellt. Das verschmutzte Fluid gelangt durch den Filtereinlass14 über die Ausnehmungen34 und die ersten Durchlassöffnungen26 der Filterelemente20 in das Innere der Filterelemente20 . Das Fluid tritt durch Wandung der Filterelemente20 von innen nach außen hindurch und wird dabei filtriert. Daran anschließend wird das filtrierte Fluid über den Filterauslass16 nach außen abgegeben. Während des Filtrationsvorgangs ist die zweite Durchlassöffnung28 jedes Filterelements20 durch die Ventileinheit50 geschlossen. - Im Laufe der Zeit lagern sich Schmutzpartikel in Folge des Filtrationsvorgangs an der Innenseite der Filterelemente
20 ab. Bei zunehmender Verschmutzung steigt der Differenzdruck zwischen Schmutz- und Reinseite. Erreicht der Druckverlust einen eingestellten Differenzdruck, kann beispielsweise eine automatische Rückspülung einsetzen. Der automatische Rückspülvorgang kann auch mittels eines einstellbaren Zeitrelails oder durch Betätigen eines Testtasters in die Wege geleitet werden. Beim Rückspülen werden die verschmutzten Filterelemente20 sukzessive über den Spülarm22 angesteuert. Während der Rückspülung eines oder mehrere der Filterelemente20 wird die Filtration über die restlichen Filterelemente20 fortgesetzt, so dass der Filtrationsbetrieb zu keiner Zeit unterbrochen wird. Eingeleitet wird der Spülvorgang dadurch, dass über das Aggregat18 die Antriebswelle44 gedreht und damit der Spülarm22 unter das reinigende Filterelement20 gedreht wird. Dann wird über das Ablassrohrventil68 die Fluidöffnung24 geöffnet. Durch das Druckgefälle zwischen Filtratseite und Fluidöffnung24 fliesst ein geringer Teilstrom in umgekehrter Richtung durch die/das zu reinigenden Filterelement/e. In1 ist die Rückspülströmung mit dem Pfeilen R dargestellt. Die auf der Innenseite der Filterelemente20 angelagerten Schmutzpartikel werden abgelöst und durch das Ablassrohr42 ausgetragen. Aufgrund des sich beim Rückspülen einstellenden auf das Filterelement20 von außen wirkenden Überdruckes öffnet die Ventileinheit50 die zweite Durchlassöffnung28 des rückzuspülenden Filterelements20 . Dadurch ist es möglich, dass über die Halteplattenausnehmung38 und die zweite Durchlassöffnung28 gereinigtes Fluid von oben her in das Innere des Filterelements20 gelangt (Pfeile R1 in1 ) wodurch der Reinigungsgrad der Rückspülung deutlich verbessert wird. - Nach Ablauf einer festgelegten Rückspülzeit wird die Fluidöffnung
24 wieder verschlossen und der Spülarm22 unter das nächste zu reinigende Filterelement20 gedreht. Auf diese Weise werden nacheinander alle Filterelemente20 rückgespült. Der Rückspülzyklus endet dann, wenn alle Filterelemente20 abgereinigt sind. - In
3 ist einem Längsschnitt der obere Endbereich des Filterelements20 mit der Ventileinheit50 dargestellt. - Die Ventileinheit
50 ist an einer Lagereinheit56 längsverschieblich gelagert. Die Lagereinheit56 weist eine schraubenförmige Umfangskontur mit einem Schaft64 und einem Flansch62 auf. Der Schaft64 der Lagereinheit56 ist bereichsweise über Haltebleche66 mit einem Stutzen74 verbunden, insbesondere verschweißt, der über ein Gewinde an die Innenwandung des Filterelements20 angeschlossen ist. Die Ventileinheit50 weist eine in Längsrichtung durchgehende Innenausnehmung54 auf, durch die hindurch der Schaft64 der Lagereinheit56 bereichsweise geführt ist. Der unterseitig angeordnete Flansch62 der Lagereinheit56 bildet eine oberseitig vorhandene Anschlageinheit58 , die die Verschiebung V der Ventileinheit50 in das Innere des Filterelements20 zum Öffnen der zweiten Durchlassöffnung28 während des Rückspülvorgangs begrenzt. Die Ventileinheit50 besitzt oberseitig einen Flansch mit einem kegelförmigen Ventilsitz52 , der sich nach oben hin verjüngt. Beim Filtrationsvorgang wird die Ventileinheit50 mit ihrem Ventilsitz52 an eine Innenkante70 der Innenwandung des Filterelements20 dichtend angedrückt. In diesem Zustand ist die zweite Durchlassöffnung28 verschlossen. Sobald der Rückspülvorgang eingeleitet wird, entsteht ein Druck von oben auf die Ventileinheit50 mit der Folge, dass sich die Ventileinheit50 um das Maß V bis zur Anschlageinheit58 in das Innere des Filterelements20 verschiebt. Dadurch wird die zweite Durchlassöffnung28 geöffnet und gereinigtes Fluid kann von außen her in das Innere des Filterelements20 während des Rückspülvorgangs einströmen (Pfeile R). Die dadurch entstehende Strömung im Inneren des Filterelements20 erhöht die Reinigungswirkung der Rückspülung. Beim Rückspülen wird normalerweise ein Großteil des Volumendurchsatzes bei den Filterelementen20 grundsätzlich am unteren Filterende erzielt. Durch das Öffnen der zweiten Durchlassöffnung28 während des Rückspülvorgangs werden auch im oberen Bereich der Filterelemente Strömungsverhältnisse ermöglicht, die den Reinigungseffekt auf die gesamte Länge des Filterelements deutlich verbessern. - Wie in
4 dargestellt, bilden die Ventileinheit50 , die Lagereinheit56 und der Stutzen74 eine Montageeinheit. - Die Ventileinheit
50 besteht bevorzugt aus Kunststoff, beispielsweise POM, PA, PE-HD oder PTFE. Es ist jedoch auch ein anderes Material denkbar. In der Innenwandung der durchgehenden Innenausnehmung54 der Ventileinheit50 ist eine umlaufende Nut72 vorhanden, in der ein Dichtmittel60 angeordnet ist. Unter Umständen kann jedoch auf das Anordnen von zusätzlichen Dichtmittel60 verzichtet werden. - In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ventileinheit
50 quasi als hydrodynamisches Element ausgebildet, das heißt die Verschiebung V der Ventileinheit50 wird durch während des Filtrations- beziehungsweise Rückspülvorgangs auftretende Drücke beziehungsweise Druckunterschiede bewirkt.
Claims (15)
- Filtervorrichtung (
10 ) mit – einem Gehäuse (12 ) mit einem Filtereinlass (14 ) für das zu filtrierende Fluid und einem Filterauslass (16 ) für das filtrierte Fluid, – zumindest einem innerhalb des Gehäuses (12 ) angeordneten Filterelement (20 ), – das eine mit dem Filtereinlass (14 ) in Kommunikationsverbindung stehende erste Durchlassöffnung (26 ) aufweist und – das während eines Filtrationsvorgangs (F) von innen nach außen von dem verschmutzten Fluid durchströmt wird, und – einem bewegbaren Spülarm (22 ) mit einer Fluidöffnung (24 ) für rückgespültes (R) verschmutztes Fluid, – der mit der ersten Durchlassöffnung (26 ) des Filterelements (20 ) in Kommunikationsverbindung bringbar ist, wodurch eine Rückspülströmung (R) von außen in das Innere des Filterelements (20 ) entsteht, – dadurch gekennzeichnet, dass – das Filterelement (20 ) eine zweite Durchlassöffnung (28 ) aufweist und – eine Ventileinheit (50 ) vorhanden ist, – die beim Filtrationsvorgang (F) die zweite Durchlassöffnung (28 ) verschließt und beim Rückspülvorgang (R) die zweite Durchlassöffnung (28 ) öffnet. - Filtervorrichtung nach Anspruch 1, – dadurch gekennzeichnet, dass – das zumindest ein Filterelement (
20 ) als längliches Bauteil, insbesondere Hohlprofilbauteil, mit fluiddurchlässiger Wandung ausgebildet ist und die erste Durchlassöffnung (26 ) an einem Endbereich des Bauteils und die zweite Durchlassöffnung (28 ) mit Ventileinheit (50 ) an dem gegenüberliegenden Endbereich des Bauteils vorhanden ist. - Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Ventileinheit (
50 ) als verschiebliches Bauteil ausgebildet ist, das aufgrund des beim Filtrationsvorgangs (F) im Inneren des Filterelements (20 ) vorhandenen Filtrationsdruckes die zweite Durchlassöffnung (28 ) automatisch verschließt und aufgrund des beim Rückspülvorgangs (R) auf das Innere des Filterelements (20 ) wirkenden Rückspüldrucks die zweite Durchlassöffnung (28 ) automatisch öffnet. - Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, – dadurch gekennzeichnet, dass – der Schließ- und Öffnungszustand der Ventileinheit (
50 ) beim Filtrations- beziehungsweise Rückspülvorgang (F, R) über eine Steuereinheit steuerbar ist, insbesondere ein Aggregat angesteuert wird, das die Verschiebebewegung der Ventileinheit (50 ) entsprechend veranlasst. - Filtervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Ventileinheit (
50 ) einen Kegelsitz (52 ) aufweist, der im Schließzustand zumindest bereichsweise, insbesondere an einer Kante (70 ), der Innenwandung des Filterelements (20 ) dichtend anliegt. - Filtervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Ventileinheit (
50 ) eine durchgehende Innenausnehmung (54 ) aufweist und – einen im Bereich der zweiten Durchlassöffnung (28 ) angeordnete Lagereinheit (56 ) ortsfest vorhanden ist, – die bereichsweise durch die Innenausnehmung (54 ) der Ventileinheit (50 ) geführt ist, derart, dass die Ventileinheit (50 ) dichtend längsverschieblich an der Lagereinheit (56 ) gelagert ist und – die eine Anschlageinheit (58 ) aufweist, die die Verschiebebewegung (V) der Ventileinheit beim Öffnen der zweiten Durchlassöffnung (28 ) begrenzt. - Filtervorrichtung nach Anspruch 6, – dadurch gekennzeichnet, dass – zwischen der Ventileinheit (
50 ) und der Lagereinheit (56 ) Dichtmittel (60 ) angeordnet sind. - Filtervorrichtung nach Anspruch 7, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Dichtmittel (
60 ) in einer Nut (72 ) der Wandung der durchgehenden Ausnehmung (54 ) der Ventileinheit (50 ) angeordnet sind. - Filtervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – der Endbereich des Filterelements (
20 ), an dem die zweite Durchlassöffnung (28 ) vorhanden ist, über eine Halteplatte (36 ) mit dem Gehäuse (12 ) verbunden ist, wobei die Halteplatte (36 ) Ausnehmungen (38 ) aufweist, so dass die zweite Durchlassöffnung (28 ) mit dem Innenraum des Gehäuses (12 ), das heißt mit der Reinraumseite, in Kommunikationsverbindung steht. - Filtervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – mehrere Filterelemente (
20 ) vorhanden sind, die von dem Spülarm (22 ) zu Rückspülzwecken sukzessive anfahrbar sind. - Filtervorrichtung nach Anspruch 10, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Filterelemente (
20 ) umfangsmäßig in einem vorgegebenen Kreisrastermaß angeordnet sind. - Filtervorrichtung nach Anspruch 11, – dadurch gekennzeichnet, dass – der Spülarm (
22 ) als um eine Drehachse (46 ) drehbares Bauteil ausgebildet ist. - Filtervorrichtung nach Anspruch 12, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Drehachse (
46 ) durch ein von einem Aggregat (18 ) über eine Steuereinrichtung beaufschlagte Antriebswelle (44 ) gebildet wird. - Filtervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Ventileinheit (
50 ) aus Kunststoff, insbesondere POM, PA, PE-HD oder PFTE, besteht. - Filtervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – das/die Filterelement/e als Spaltsiebrohrelement/e ausgebildet ist/sind.
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