DE102005023776B3

DE102005023776B3 - Valve system for filling and emptying a filter housing with a granular filter material stored in a liquid comprises a stop valve fixed to the base plate of the housing and an actuator that can be screwed into the valve

Info

Publication number: DE102005023776B3
Application number: DE200510023776
Authority: DE
Inventors: Arthur Handtmann; Manfred Balsys; Roland Bleher
Original assignee: Albert Handtmann Armaturenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Albert Handtmann Armaturenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2025-05-25

Abstract

Valve system for filling and emptying a filter housing with a granular filter material stored in a liquid comprises a stop valve fixed to the base plate of the housing and an actuator that can be screwed into the valve and comprises a cylinder with a pneumatically, hydraulically or electrically operated push rod that acts on a valve stem (1) to lift a spring-retained valve disk (4) from its seating.

Description

Die Erfindung betrifft ein aus zwei Komponenten bestehendes System von Verschlussventil und Betätigungsteil zum Befüllen und Entleeren von Filtergehäusen, vorzugsweise aus der Getränkeindustrie, die mit kornförmigem Filtermaterial befüllt werden welches sich in einer Aufbewahrungsflüssigkeit befindet und in den Filter hinein- oder herausgepumpt wird.The The invention relates to a two-component system of Shut-off valve and actuator for filling and emptying filter housings, preferably from the beverage industry, the with granular Filter material to be filled which is in a storage liquid and in the Filter is pumped in or out.

Zur Stabilisierung von Getränken, vorzugsweise Bier, werden Filtermaterialien benötigt die Eiweismoleküle anlagern können, um die Haltbarkeit des Bieres zu steigern. Diese Filtermaterialien haben meist einen kornförmigen Zustand und werden in einer Flüssigkeit gelagert und transportiert.to Stabilization of drinks, preferably beer, filter materials are needed to attach the egg white molecules can, to increase the shelf life of the beer. These filter materials usually have a grain-shaped Condition and become in a liquid stored and transported.

Für die Befüllung und Entleerung von derartigen Filtergehäusen stellt der Stand der Technik verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bereit.For the filling and Emptying of such filter housings represents the state of the art various methods and devices ready.

So wird in DE 35 35 816 A1 ein Verfahren offengelegt, welches körniges Filtermaterial aus einem zylinderischen Filterbehälter zum Behandeln von Wasser mittels Pressluft entleert. Anstelle eines Ausspülens des Filtermaterials durch Wasser wird der Filterbehälter von oben mit Pressluft beaufschlagt, welches das Filtermaterial inclusive des sich noch im Behälter befindlichen Wassers aus dem Filterprozeß durch einen am Filterboden befindlichen Auslass hinausdrückt. In einer weiteren Ausgestaltung wird die Pressluft von unten durch einen gasdurchlässigen Boden im Filterbehälter zuerst durch das Filtermaterial geleitet um dieses aufzulockern um dann wiederum durch die Luftansammlung im oberen Bereich des Filterbehälter das Gemisch aus Wasser und Filtermaterial durch den Auslass hinauszudrücken.So will in DE 35 35 816 A1 discloses a method which empties granular filter material from a cylindrical filter container for treating water by means of compressed air. Instead of rinsing out the filter material by water, the filter container is acted upon from above with compressed air, which pushes the filter material including the water still in the container from the filter process through an outlet located at the filter bottom. In a further embodiment, the compressed air from below through a gas-permeable bottom in the filter container is first passed through the filter material to loosen this then again by the air accumulation in the upper region of the filter container to push out the mixture of water and filter material through the outlet.

Ein vergleichbares Verfahren beschreibt die Offenlegungsschrift DE 1 947 229 A worin ebenfalls ein Ausspülen von Aktivkohle aus einem zylinderischen oder auch rechteckigen Filterbehälter mittels Wasser und Preßluftbeaufschlagung aufgezeigt wird. Zum Schutz einer vorhandenen Kiesstützschicht für die Aktivkohle ragt das Entleerrohr jedoch durch diese Stützschicht hindurch und mündet nur in der Aktivkohleschicht. Deswegen kann sich nur die Aktivkohle bis zur Oberkante des Entleerrohres leeren, nicht aber die Stützschicht aus Kies. In einer entsprechenden Anordnung eines mittigen Kanals, dessen Kanalwände gleichzeitig als Rückhalt für die Stützschicht aus Kies dienen, wird auch die Entleerung von rechteckigen Filterbehältern mittel Wasser und Preßluftbeaufschlagung aufgezeigt.A comparable method describes the published patent application DE 1 947 229 A wherein also a flushing of activated carbon from a cylindrical or even rectangular filter container by means of water and Preßluftbeaufschlagung is shown. However, to protect an existing gravel support layer for the activated carbon, the emptying tube protrudes through this supporting layer and only opens into the activated carbon layer. Therefore, only the activated carbon can empty to the top of the emptying tube, but not the supporting layer of gravel. In a corresponding arrangement of a central channel, the channel walls at the same time serve as a support for the supporting layer of gravel, the emptying of rectangular filter containers by means of water and Preßluftbeaufschlagung is shown.

In der Offenlegungsschrift DE 27 08 315 A1 wird ein Verfahren zur Reinigung eines oberen Teilbereichs einer Harzfüllung von abgefilterten, festen Verunreinigungen in einem zylinderischen Filterbehälter durch die Einleitung von Luft beschrieben wobei die Harzfüllung im unteren Filterteil nicht aufgewirbelt wird. Hinsichtlich einer Befüllung oder Entleerung des Filterbehälters ergibt sich nur aus der Zeichnung, nicht aus der Beschreibung, dass hier ebenfalls ein Ausspülen der Harzfüllung mit Wasser oder Pressluftbeaufschlagung durch eine unten angeordnete Kunstharztransportleitung möglich ist.In the published patent application DE 27 08 315 A1 For example, a method for cleaning an upper portion of a resin filling of filtered solid contaminants in a cylindrical filter container by the introduction of air is described wherein the resin filling in the lower part of the filter is not fluidized. With regard to a filling or emptying of the filter container results only from the drawing, not from the description that also a rinsing of the resin filling with water or Pressluftbeaufschlagung by a bottom arranged resin transport line is possible.

Im Gebrauchsmuster DE 688 04 300 U1 wird ein Saugventil für ein Hochdruckreinigungsrerät beschrieben, welches aus einem großen Ventilteller mit daran befestigtem Ventilschaft besteht für den Zufluss in die Pumpenkammer. Die Ventilfunktion des geschlossenen Ventils wird durch eine ringförmige Feder erreicht, welche auf den Ventilschaft einen andauernden Druck in Schließrichtung ausübt und so den Ventilteller in seinen Dichtungssitz im Pumpenkammergehäuse presst. Die Ventilfunktion offen ergibt sich aus der Interpretation der Zeichnung, indem der Ventilschaft mit Ventilteller entgegen der dauernd wirkenden Federkraft angehoben wird und er schließt sich beim Nachlassen dieser Kraft wieder automatisch. Hierzu nennt das Gebrauchsmuster aber keinerlei Einzelheiten.In utility model DE 688 04 300 U1 a suction valve for a high pressure cleaning device is described, which consists of a large valve plate with attached valve stem for the inflow into the pump chamber. The valve function of the closed valve is achieved by an annular spring which exerts a sustained pressure in the closing direction on the valve stem and thus presses the valve disk into its sealing seat in the pump chamber housing. The valve function open results from the interpretation of the drawing by the valve stem is lifted with valve plate against the permanently acting spring force and he closes automatically when this force is released. However, the utility model does not give any details about this.

Der aufgezeigte Stand der Technik bietet keine Vorrichtungslösung, welche ein Befüllen und Entleeren eines Filterbehälters mit kornförmigem Filtermaterial mittels der gleichen Vorrichtung erlaubt.Of the cited prior art does not provide a device solution which a filling and emptying a filter container with granular Filter material allowed by the same device.

Eine Befüllung von Filtergehäusen und der darin befindlichen Filterkörbe oder Filtersäulen geschieht entweder per Hand durch einfaches Hineinschütten des Filtermaterials in das geöffnete Filtergehäuse oder mit Hilfe einer Pumpe, welche das Filtermaterial einspült.A filling of filter housings and the filter baskets or filter columns therein is done either by hand by simply pouring the filter material in the open one filter housing or by means of a pump, which flushes the filter material.

Eine Filterbefüllung im Handbetrieb durch Einschütten erfordert erheblichen Personal-, Zeitaufwand und durch verschütten von Filtermaterial ist der Verlust an teuerem Filtermaterial groß. Beim Einpumpen sind die bekannten Hilfsvorrichtungen teilweise sehr kompliziert gestaltet.A filter filling in manual mode by pouring requires considerable staff, time and by spilling Filter material is the loss of expensive filter material large. At the Pumping in the known auxiliary devices are sometimes very complicated designed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Befüllen und Entleeren eines Filtergehäuses mit kornförmigen Filtermaterialien in sauberer Art und Weise und nach neuzeitlichem Stand der Produktionstechnik mit Hilfe einfacher Vorrichtungen sicherzustellen.Of the Invention is based on the object, the filling and emptying of a filter housing with granular filter materials in a clean manner and according to the modern state of production technology using simple devices.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task is according to the invention solved with the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Ventilsystem besteht aus dem Verschlussventil, welches in die Bodenplatte des Filtergehäuses fest eingebaut ist und mittels eines federkraftbeaufschlagten Ventiltellers für einen dauerhaft dichten Verschluß sorgt. Das bewegliche, abnehmbare Betätigungsteil bewirkt Öffnen und Schließen des Verschlussventils, vorzugsweise pneumatisch gesteuert, aber auch hydraulisch oder elektrisch bewegt denkbar. Das Betätigungsteil wird nur bei Bedarf auf das Verschlussventil aufgeschraubt, es kann für eine Vielzahl von Filterbehältern aus einer Filterbatterieanordnung verwendet werden und verringert so den notwendigen technischen Aufwand.The valve system according to the invention exists from the closure valve, which is firmly installed in the bottom plate of the filter housing and ensures by means of a spring-loaded valve disk for a permanently tight closure. The movable, detachable actuating member causes opening and closing of the closure valve, preferably pneumatically controlled, but also hydraulically or electrically moved conceivable. The actuator is screwed only when needed on the valve closure, it can be used for a variety of filter containers from a filter battery assembly, thus reducing the necessary technical effort.

Das in bekannter Technik gestaltete Filtergehäuse in zylinderischer Form mit einem oben angeordneten Getränkeauslaufstutzen und einer verschraubten Bodenplatte mit Getränkeeinlaufstutzen nimmt das kornförmige Filtermaterial auf in einem Spaltrohrsieb zwischen dessen innerer und äußerer Spaltrohrwand das kornförmige Filtermaterial einzufüllen ist, wobei durch entsprechend angeordnete Dichtungen und eine dichtverschweißte Anordnung des Spaltrohrsiebs auf der Bodenplatte des Filtergehäuses ein Zwangsdurchlauf des Getränks durch das Spaltrohrsieb mit enthaltenem Filtermaterial sichergestellt wird. Das Befüllen dieses Spaltrohrsiebs geschieht durch Einpumpen des in Flüssigkeit gelagerten kornförmigen Filtermaterials, das von der Einfüllpumpe aus dem Transportbehälter angesaugt wird.The in known technology designed filter housing in a cylindrical shape with a topped drink outlet and a bolted base plate with beverage inlet takes that granular Filter material on in a canned sieve between the inner and outer canned wall the granular Fill filter material is, by appropriately arranged seals and a tightly welded arrangement of the Spaltrohrsiebs on the bottom plate of the filter housing a forced passage of the drink ensured by the split tube with filter material contained becomes. The filling This Spaltrohrsiebs done by pumping the in liquid stored granular Filter material sucked from the feed pump from the transport container becomes.

Zum Einpumpen des Filtermaterials sind innerhalb der Radien der äußeren und inneren Wand des dicht mit der Bodenplatte verschweißten Spaltrohrsiebs in der Bodenplatte eine oder mehrere Bohrungen zur Aufnahme von einem oder von mehr Ventilkörpern des Verschlussventils vorgesehen. Der Ventilkörper wird hierbei von unten in die Bodenplatte hineingesteckt und ein angeformter Flansch am Ventilkörper wird mit der Bodenplatte von unten her verschraubt. Das Maß am Ventilkörper des Verschlussventils von Oberkante des daran angeformten Flansches bis zur Oberkante des Ventilkörpers entspricht dabei der Materialstärke der Bodenplatte und eine entsprechend angeformte Dichtnut am oberen äußeren Rand des Ventilkörpers für eine O-Ringdichtung sorgt für die Abdichtung Ventilkörper zur Bodenplatte. Zentrisch oben im Ventilkörper ist der Ventilsitz des Ventiltellers ausgeformt, der den Ventilteller so aufnimmt, dass Bodenplatte, Oberkante Ventilkörper und Ventilteller eine Ebene bilden. Damit wird eine restlose Entleerung des Filterbehälters ermöglicht. Zwischen Ventilkörper und Ventilteller sorgt eine in einer Nut des Ventiltellers eingebrachte O-Ring Dichtung für Abdichtung.To the Pumping the filter material are within the radii of the outer and inner wall of the tightly welded to the bottom plate canned sieve in the bottom plate one or more holes for receiving one or more valve bodies provided the closure valve. The valve body is here from below inserted into the bottom plate and a molded flange on valve body is screwed to the bottom plate from below. The dimension of the valve body of Shut-off valve from the top of the molded flange to the top of the valve body corresponds to the material thickness the bottom plate and a correspondingly molded sealing groove on the upper outer edge of the valve body for one O-ring seal ensures the sealing valve body to the bottom plate. Centric top in the valve body is the valve seat of Ventiltellers formed, which receives the valve disc so that Bottom plate, top edge valve body and Valve plates form a plane. This will be a complete emptying of the filter container allows. Between valve body and valve disc provides a introduced in a groove of the valve disc O-ring seal for sealing.

Der Ventilteller wird mittig, senkrecht durch den Ventilschaft gehalten, der in einem in den Ventilkörper eingebrachten gesondertem Führungselement gehalten und geführt wird, welches gleichzeitig als Gegenlager dient für eine Druckfeder, die den Ventilteller konstant nach unten drückt und damit den Verschluß sichert. Ein Öffnen des Verschlussventils geschieht dadurch, dass der Ventilschaft entgegen der zuhaltenden Federkraft nach oben gedrückt wird, diese Aufgabe hat das Betätigungsteil.Of the Valve disc is held in the center, vertically through the valve stem, the one in the valve body introduced separate guide element held and guided which simultaneously serves as an abutment for a compression spring, which constantly pushes the valve plate downwards and thus secures the closure. An opening the closure valve is effected in that the valve stem against the is pressed upwards spring force, this task has the actuating part.

Der Ventilkörper des Betätigungsteils ist in seiner Arbeitsposition senkrecht von unten auf das Verschlussventil aufgeschraubt. Eine im Inneren des Betätigungsteils angeordnete Stößelstange trifft senkrecht auf das untere Ende des Ventilschaftes des Verschlussventils auf und ein Hochdrücken bewirkt das Abheben des Ventiltellers aus seinem Dichtungssitz und somit ein Öffnen. Die Stößelstange wird in der vorliegenden Gestaltung durch einen pneumatischen Hubzylinder bewegt, der mit dem Ventilkörper des Betätigungsteils fest verbunden ist. Der Ventilkörper des Betätigungsteils besitzt zusätzlich einen senkrecht zur Mittelachse angeordneten Anschlußstutzen mit Verschraubung, durch den die einzupumpenden oder die auslaufenden Körner des Filtermaterials in einer Schlauch- oder Rohrleitung zu- oder abgeführt werden können.Of the valve body of the operating part is in its working position vertically from below on the closure valve screwed. An arranged inside the operating part push rod meets perpendicular to the lower end of the valve stem of the closing valve on and a push up causes the lifting of the valve disk from its seal seat and thus an opening. The pushrod becomes in the present design by a pneumatic lifting cylinder moves with the valve body of the operating part is firmly connected. The valve body of the operating part owns additionally a perpendicular to the central axis arranged connecting piece with screwing, through which the einzupumpenden or the expiring grains the filter material in a hose or pipe to or dissipated can be.

Durch die Verwendbarkeit des Betätigungsteils für mehrere Filterbehälter ergibt sich der Vorteil, dass die Filter nur die in Aufbau und Funktion einfachen und störungsunempflindlichen Tellerventile als Verschluß benötigen, das Bedienteil wird nur einfach/zweifach benötigt, je nach Anzahl der Verschlussventile pro Filterbehälter. Die Vorteile des Einpumpens von Filtermaterial mit der Möglichkeit durch den Pumpendruck eine Verdichtung des Filtermaterials von ungefähr 1,1 zu erreichen bleibt erhalten. Außerdem dichtet das Verschlussventil federkraftbetätigt automatisch ab, sobald der pneumatische Druck des Hubzylinders zurückgeht.By the usability of the operating part for many filter container There is the advantage that the filters only in structure and function simple and störungsunempflindlichen Poppet valves need as closure, the Control unit is only required once / twice, depending on the number of shut-off valves per filter container. The advantages of pumping filter material with the possibility by the pump pressure, a compression of the filter material of about 1.1 to reach is achieved. Furthermore seals the closing valve spring-actuated automatically as soon as the pneumatic pressure of the lifting cylinder goes back.

Alle Verschraubungsanschlüsse an den Ventilen zur Verschraubung von Verschluß- und Betätigungsteil sowie der Anschluß für Schlauch- oder Rohrleitung am Betätigungsteil werden vorteilhafterweise in DIN 11851 „Milchrohrverschraubung" ausgeführt, da dies ein in der Getränkeindustrie eingeführter Standard ist.All fitting connections on the valves for screwing closure and actuating part and the connection for hose or pipeline on the actuating part are advantageously carried out in DIN 11851 "Milchrohrverschraubung" because this one in the beverage industry introduced Standard is.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Ventilsystems.The Drawing illustrates an embodiment of the valve system.

1 zeigt ein Verschlussventil. Der Ventilkörper 3 mit angeformtem Befestigungsflansch und O-Ring Dichtung 2 zur Abdichtung Ventilkörper zu Bodenplatte Filtergehäuse hat als Innenteil das Führungselement 5 für den Ventilschaft 1 und dient gleichzeitig als Gegenlager für die Druckfeder 6. Diese Druckfeder 6 stützt sich an anderen Ende des Ventilschaftes 1 auf einer auf den Ventilschaft 1 aufgeschraubten Sicherungsmutter 7 ab, welche in geringem Maß durch Anziehen oder Nachlassen die Spannung und damit die Zuhaltekraft des Ventiltellers 4 mit seiner eigenen O-Ringdichtung zur Abdichtung Ventilteller zu Ventilkörper regelt. Durch die konstante Federspannung hat das Verschlussventil die Ruhestellung „Geschlossen". Der Verschraubungsanschluß 8 mit Dichtung dient zur Verschraubung des Verschlussventils mit dem Betätigungsteil und ermöglicht gleichzeitig beim laufenden Betrieb der Filteranlage mit einem hier nicht dargestellten Schraubdeckel einen Verschluß der Ventilmechanik vor äußeren Einflüssen. 1 shows a closure valve. The valve body 3 with molded mounting flange and O-ring seal 2 for sealing the valve body to the bottom plate filter housing has as an inner part of the guide element 5 for the valve stem 1 and also serves as an abutment for the compression spring 6 , This pressure spring 6 rests against the other end of the valve stem 1 on one on the valve stem 1 on screwed lock nut 7 which, to a slight extent, by tightening or slackening the tension and thus the locking force of the valve disk 4 with its own O-ring seal for sealing valve plate to valve body regulates. Due to the constant spring tension the closing valve has the rest position "closed" 8th with seal is used for screwing the closure valve with the actuating part and at the same time allows during operation of the filter system with a screw cap, not shown here, a closure of the valve mechanism from external influences.

In 2 ist ein Betätigungsteil dargestellt. Der Betätigungsteilkörper 10 mit dem Verschraubungsanschluß 13 zur Verbindung mit dem Verschraubungsanschluß 8 (siehe 1) des Verschlussventils und dem senkrecht zur Mittelachse angeordneten Rohrstutzen 16 mit Verschraubung für den Schlauch- oder Rohrleitungsanschluß zur Zu- oder Ableitung des Filtermaterials enthält in einem inneren Führungsteil die Stößelstange 14, welche durch den fest angebauten pneumatischen Hubzylinder 15 senkrecht auf und ab bewegt werden kann. Das obere Ende 11 der Stößelstange 14 trifft in der hier dargestellten Position „nicht ausgefahren" genau auf das untere Ende des Ventilschaftes 1 (siehe 1) des Verschlussventils. Durch eine hier nicht dargestellte Rückholfeder im Hubzylinder ist dessen Ruhestellung ebenfalls „nicht ausgefahren" und das Verschlussventil bleibt geschlossen. Durch Hochfahren des Hubzylinders und damit der Stößelstange in die Position 12 öffnet der Ventilteller des Verschlussventils um den gleichen Verfahrweg und die körnigen Filtermaterialien können über den Verschraubungsanschluß 16 eingespült oder ausgespült werden.In 2 an actuating part is shown. The operating part body 10 with the screw connection 13 for connection to the screw connection 8th (please refer 1 ) of the closure valve and the pipe socket arranged perpendicular to the central axis 16 with screw for hose or pipe connection to the inlet or outlet of the filter material contains the push rod in an inner guide member 14 , which by the fixed pneumatic lifting cylinder 15 can be moved vertically up and down. The upper end 11 the push rod 14 In the position shown here "not extended" hits exactly the lower end of the valve stem 1 (please refer 1 ) of the closure valve. By a return spring not shown here in the lifting cylinder whose rest position is also "not extended" and the closure valve remains closed by raising the lifting cylinder and thus the push rod in the position 12 opens the valve plate of the closing valve by the same travel and the granular filter materials can via the screw connection 16 be rinsed in or rinsed out.

Claims

Valve system for filling and emptying a filter housing with stored in liquid filter material in granular state, characterized in that the valve system consists of two or more firmly built into the bottom plate of a filter housing closure valves and a movable, screwed onto the closure valve actuating part, which as required for several system filter housing is used, one via an integrated lifting cylinder ( 15 ) pneumatically, hydraulically or electrically moving pushrod ( 14 ) of the operating part is determined by a spring ( 6 ) locked valve disc ( 4 ) of the closure valve via a valve stem ( 1 ) To lift out of his sealing seat and so to open the filter housing for the granular filter material for filling or emptying.

Valve system according to claim 1, characterized in that the actuating part a hose or pipe connection piece ( 16 ), which allows the feeding or emptying of the granular filter material by means of a pump through the closure valve into the filter housing.

Valve system according to claim 1 and 2, characterized in that the connecting screw closure valve to actuating part ( 8th . 13 ) and hose or pipe connection ( 16 ) are executed on the actuating part in standard fittings DIN 11851, in milk pipe fitting.