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Die
Erfindung betrifft einen Trommelfilter für Teichanlagen oder dergleichen
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Ein
derartiger Filter ist beispielsweise unter www.hydrotech.se beschrieben
und wird beispielsweise zum Reinigen/Klären von Teichwasser bei größeren Teichanlagen
eingesetzt. Diese Reinigung ist insbesondere bei Koi-Teichanlagen
wichtig, da die Haltung dieser Tiere es erfordert, die Teichwasserqualität innerhalb
relativ enger Grenzen konstant zu halten. Bei den bekannten Trommelfiltern
wird das Teichwasser durch eine Pumpe oder durch Schwerkraft zunächst über einen
stirnseitigen Zufluss in das Innere einer stirnseitig offenen drehbaren
Filtertrommel geleitet und strömt
dann radial durch die als Filtermittel ausgeführte Außenwandung des Filters hindurch,
so dass sich der Filterkuchen an der Innenumfangswandung der Trommel
ausbildet. Das geklärte Filtrat
wird dann aus einem die Trommel umgebenden Filtergehäuse abgezogen
und beispielsweise einem biologischen Filter zugeführt.
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Um
eine ordnungsgemäße Funktion
eines derartigen Filters zu gewährleisten,
sollte der Wasserspiegel im Inneren des Filters nicht über ein
Viertel des Trommeldurchmessers ansteigen. Durch den an der Innenumfangswandung
entstehenden Filterkuchen wird der Filter zugesetzt, so dass der
Wasserspiegel allmählich
ansteigt. Die Höhe
des Wasserspiegels wird über
einen Sensor erfasst, der bei Überschreiten
des Maximalwasserspiegels ein Signal an eine Reinigungseinrichtung
abgibt. Diese ist beim bekannten Filter durch eine am Außenumfang der
Filtertrommel angeordnete Sprüheinrichtung
gebildet, durch die Reinigungswasser durch das Filtermaterial hindurch
auf den Filterkuchen gerichtet wird, so dass dieser von der Innenumfangswandung
der Trommel gelöst
und in eine Auffangeinrichtung fällt, aus
der er abgezogen wird. Bei dem bekannten Filter ist es weiterhin
erforderlich, dass insbesondere stirnseitig Dichtungseinrichtungen
vorgesehen werden müssen,
um den Innenraum der Trommel gegenüber dem sie umgebenden Gehäuse abzudichten.
Die Investitionskosten für
derartige Trommelfilter sind relativ hoch, so dass diese nur bei
großen
Teichanlagen eingesetzt werden.
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Dem
gegenüber
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen preiswerten Trommelfilter
zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Trommelfilter mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird die
Filtertrommel zum Gehäuse
des Trommelfilters hin stirnseitig geschlossen ausgeführt. Dies
ermöglicht
einen wesentlich einfacheren Aufbau des Trommelfilters als bei herkömmlichen
Lösungen,
bei denen die Filtertrommel einseitig offen gleitend an einer Gehäusewandung geführt ist.
Dem Konstrukteur bleiben bei der erfindungsgemäßen Lösung wesentlich mehr Gestaltungsfreiheiten
für die
Gehäusekonstruktion.
Es zeigte sich des Weiteren, dass bei der beideseitig stirnseitig
geschlossenen Filtertrommel der Filter mit kompakteren Abmessungen
ausführbar
ist, da die geschlossene Filtertrommel wesentlich höhere Flüssigkeitspegel
zuläßt.
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Bei
einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
erfolgt die Zu- oder Abführung
der Flüssigkeit durch
einen Achsstutzen der Filtertrommel hindurch. D. h., dieser Achsstutzen
hat eine Doppelfunktion: einmal die Zu-/Abführung der Flüssigkeit
und zum Anderen die Lagerung der Filtertrommel. Eine derartige Ausführung erfordert
lediglich eine Abdichtung im Bereich der Trommellagerung so dass
der vorrichtungstechnische Aufwand gegenüber den herkömmlichen
Lösungen
weiter minimiert ist.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
wird die Filtertrommel von außen
nach innen durchströmt,
so dass sich der Filterkuchen am Außenumfang ausbildet. Ein derartiger
Filterkuchen ist wesentlich einfacher abzutragen, da es nicht mehr
erforderlich ist, die Reinigung durch das Filtermittel hindurch
zu bewirken. Des Weiteren kann bei einem derartigen Konzept der
Wasserspiegel wesentlich höher
sein als bei der herkömmlichen
Lösung,
so dass die Filterfläche wesentlich
besser ausgenutzt wird und der Filtervorgang schneller durchführbar ist,
oder der Filter kleiner ausgeführt
werden kann.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung erfolgt der Ablauf der zu klärenden Flüssigkeit vorzugsweise stirnseitig,
vorzugsweise im Bereich einer Trommellagerung. Die Abfuhr der zu
klärenden Flüssigkeit
kann dabei beispielsweise durch einen Achsstutzen der Filtertrommel
hindurch verlaufen, so dass der vorrichtungstechnische Aufwand zur
Ausbildung dieses Ablaufs minimal ist und lediglich eine Abdichtung
im Bereich der Trommellagerung vorgesehen werden muss.
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Die
Reinigung der Filtertrommel kann auf besonders einfache Weise durchgeführt werden,
in dem dieser eine Bürste
oder eine ähnliche
mechanische Reinigungseinrichtung zugeordnet ist, die achsparallel
zur Filtertrommel angeordnet wird und auf einen Außenumfangsabschnitt
von dieser Trommel wirkt. Diese Reinigungseinrichtung kann mit einem
Antrieb versehen sein, um die Relativgeschwindigkeit zwischen der
Filtertrommel und der Reinigungseinrichtung zu vergrößern. Dieser
Antrieb ist vorzugsweise in seiner Drehrichtung umkehrbar ausgeführt.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
wird der Trommelfilter von innen nach außen durchströmt. Dabei
ist es bevorzugt, wenn die Filtertrommel einen hohlen Achsstutzen
hat, der den Zulauf für
die zu klärende
Flüssigkeit
ausbildet, während
der Ablauf des geklärten
Filtrats am Gehäuse
vorgesehen ist.
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Um
zu verhindern, dass der Filterkuchen, Laub etc. während der
Rotation der Filtertrommel wieder in die zu klärende Flüssigkeit zurückfällt, können an
der Innenumfangswandung der Filtertrommel Rückhalteeinrichtungen ausgebildet
werden.
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Der
Abzug dieses Filterkuchens erfolgt vorzugsweise mittels eines Auffangbehälters innerhalb der
Filtertrommel, aus dem der Filterkuchen über ein Ablaufrohr abgezogen
wird. Sowohl der Auffangbehälter
als auch das Ablaufrohr sind gehäusefest
gelagert.
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Bei
einem besonders einfach ausgebildetem Ausführungsbeispiel wirkt das Ablaufrohr
als Achse der Filtertrommel, die eine vom hohlen Achsstutzen entfernte
Stirnseite der Filtertrommel durchsetzt.
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Bei
einer alternativen Lösung
kann sich das Ablaufrohr auch durch den hohlen Achsstutzen hindurch
erstrecken, so dass eine gesonderte Lagerung an der anderen Stirnseite
der Filtertrommel vorgesehen werden muss.
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Die
Effektivität
der Reinigung lässt
sich weiter verbessern, wenn die Reinigungseinrichtung mit einer
Sprühvorrichtung
ausgeführt
ist, über
die die Reinigungsflüssigkeit,
beispielsweise geklärtes Teichwasser
auf den Außenumfang der
Filtertrommel und/oder einer Bürste
gerichtet werden kann, um Feststoffe abzulösen.
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Die
Ansteuerung der Reinigungseinrichtung erfolgt über einen Sensor, mit dem der
Wasserspiegel in der Filtertrommel oder im Filtergehäuse erfasst wird,
so dass die Reinigungseinrichtung bei Abweichungen des Wasserspiegels
von einem Sollwert betätigt
wird, um den Filter zu reinigen.
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Bei
einer besonders einfach aufgebauten Lösung ist der Antrieb der Filtertrommel
und der Antrieb der Reinigungseinrichtung gekoppelt.
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Bei
einer besonders preiswerten Lösung
für den
Teichanlagenbau sind die Filtertrommel und das Gehäuse des
Filters aus Kunststoff gefertigt, wobei vorzugsweise lebensmittelechtes
Polyethylen verwendet wird. Ein derartiger Trommelfilter ist bei
zumindest gleicher Filterwirkung zu einem Bruchteil des Preises
eines herkömmlichen
Filters realisierbar.
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Zur
Verringerung von Geräuschemissionen ist
es vorteilhaft, eine Pumpe zur Förderung
der zu reinigenden Flüssigkeit
als eine Art Tauchpumpe in das Flüssigkeitsvolumen des Filters
einzusetzen, so dass die Emissionen durch das die Pumpe umgebende
Wasser absorbiert werden können.
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Die
Geräuschentwicklung
lässt sich
weiter minimieren, wenn oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnete
Bauelemente des Trommelfilters mit einer geeigneten Abdeckung überdeckt
sind. Diese Überdeckung
ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie mit ihren Randabschnitten
in das Flüssigkeitsvolumen
eintaucht.
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Um
ein Anhaften von Feststoffen, beispielsweise Laub an mit Bezug zur
Filtertrommel stillstehenden oder relativ beweglichen Bauelementen
des Trommelfilters zu vermeiden, kann an der Innenumfangswandung
der Filtertrommel eine Bürste
oder ein Abstreifer vorgesehen werden, der die Feststoffe (Laub)
von den genannten Bauelementen, beispielsweise den Umfangskanten
eines Auffangbehälters abstreift.
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Sonstige
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer
Unteransprüche.
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Im
Folgenden werden ein bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
stark vereinfachte Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Trommelfilters;
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2 eine
Seitenansicht des Trommelfilters aus 1;
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3 eine
Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Trommelfilters;
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4 eine
Seitenansicht des Trommelfilters aus 3;
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5 eine
Spanneinrichtung für
ein Filtergewebe des Trommelfilters und
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6 ein
Ausführungsbeispiel
mit verbesserter Geräuschdämmung.
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Die
im Folgenden beschriebenen Trommelfilter 1 werden vorzugsweise
bei Teichanlagen, insbesondere bei Teichanlagen zur Koi-Haltung
eingesetzt.
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Der
in 1 in der Vorderansicht gezeigte Trommelfilter 1 hat
ein Gehäuse 2,
das über
einen in der 1 nicht dargestellten Deckel
von Oben (Ansicht nach 1) geöffnet werden kann.
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Das
Gehäuse 2 hat
im Bereich seines Bodens stirnseitig einen Zulauf 4 für das zu
klärende/reinigende
Teichwasser. Diese wird mittels einer Pumpe oder durch Schwerkraftförderung
in einen Innenraum 6 des Gehäuses 2 gefördert und
durchströmt
in Radialrichtung von Außen
nach Innen eine im Gehäuse 2 gelagerte,
zum Gehäuse 2 hin
stirnseitig geschlossene Filtertrommel 8, deren Außenumfangswandung entweder
mit einem Filtergewebe bedeckt oder als Spaltsieb 10 ausgeführt ist.
Die in der zu klärenden Flüssigkeit
enthaltenen Feststoffe setzen sich als strichpunktiert angedeuteter
Filterkuchen 12 am Außenumfang
der Filtertrommel 8 ab. Das von den Feststoffen befreite
Filtrat wird dann über
einen Auslauf 14 abgezogen und zu einer weiteren Filtereinrichtung,
beispielsweise einem biologischen Filter oder zurück in den
Teich gefördert.
Der Volumenstrom des Teichwassers ist so eingestellt, dass sich im
Inneren des Trommel-filters ein Wasserspiegel 16 einstellt,
der etwa 3/4tel des Filtertrommeldurchmessers D beträgt.
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Erfindungsgemäß ist der
Filtertrommel 8 eine Reinigungseinrichtung 18 zugeordnet,
die beim dargestellten Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen aus einer Bürste 20 und
einer Sprüheinrichtung 22 besteht.
Anstelle der Bürste 20 kann
selbstverständlich
auch eine andere geeignete Einrichtung zum Abstreifen des Filterkuchens
vom Außenumfang
verwendet werden.
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Bei
dem in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist die Bürste 20 achsparallel
zur Filtertrommel 8 angeordnet, so dass die radial vorstehenden
Reinigungsbürsten 24 am
Außenumfang
der Filtertrommel 8 anliegen. Der Antrieb der Bürste 20 erfolgt
mittels eines Getriebemotors 26, der vorzugsweise drehzahlvariabel
und in der Drehrichtung umkehrbar ausgeführt ist. Dieser Getriebemotor 26 ist
an eine Bürstenwelle 28 gekuppelt
und außerhalb
des Gehäuses
an einer Stirnwandung 30 befestigt, die von der Bürstenwelle 28 dichtend
durchsetzt ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bürstenwelle 28 über einen
Riementrieb 32 mit der Filtertrommel 8 verbunden.
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Da
die Rotationsgeschwindigkeit der Filtertrommel 8 geringer
sein soll als diejenige der Bürste 28 ist
die filtertrommelseitige Riemenscheibe 34 mit einem wesentlich
größeren Durchmesser
als die Riemenscheibe 36 auf der Bürstenwelle 28 ausgeführt. Bei
Verwendung eines herkömmlichen
Riementriebs 32 drehen sich die Filtertrommel 8 und
die Bürste 20 gleichläufig – durch
entsprechende Ausgestaltung des Übertragungsgetriebes
kann jedoch auch eine gegenläufige
Rotation von Bürste 20 und
Filtertrommel 8 eingestellt werden. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist die größere Riemenscheibe 34 an der
Stirnseite der Filtertrommel 8 befestigt.
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Die
Sprüheinrichtung 22 ist
als mit einer Vielzahl von Düsen
ausgebildetes Sprührohr
ausgeführt, das
die in 1 linke Stirnwandung 38 des Gehäuses 2 durchsetzt
und an eine Sprühmittelversorgung angeschlossen
ist. Über
dieses Sprührohr
wird Flüssigkeit
auf den Außenumfang
der Trommel 8 und/oder der Bürste 20 gerichtet,
um Feststoffe abzuspülen.
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Wie
insbesondere in der Seitenansicht gemäß 2 sichtbar
ist, sind die Sprüheinrichtung 22 und
die Bürste 20 in
einem Auffangbehälter 40 angeordnet,
der gleichzeitig auch als Spritzschutz dient. Der Auffangbehälter 40 ist
so ausgeführt,
dass die vom Außenumfang
der Filtertrommel 8 entfernten Feststoffe in den Auffangbehälter 40 fallen
und somit nicht in das Filtrat gelangen. Der Innenraum des Auffangbehälters 40 kann über die
Sprüheinrichtung 22 gespült werden,
so dass die Feststoffe über
einen nicht dargestellten Abfluss aus dem Auffangbehälter 40 und
dem Gehäuse 2 herausgespült werden
können.
Dieses Herausspülen
kann auch mittels einer Wasserleitung erfolgen, die an den Auffangbehälter 40 angeschlossen
ist und die zum Spülen über ein Magnetventil
oder dergleichen geöffnet
wird.
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Selbstverständlich kann
die Siebtrommel 8 auch mit einem eigenen Antrieb ausgeführt werden, so
dass die Relativgeschwindigkeit zwischen Bürste 20 und Siebtrommel 8 sowie
die Relativdrehung frei wählbar
ist.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird
die Höhe
des Wasserspiegels 16 durch einen Schwimmer 42 erfasst,
der in einem im Bereich des Auslaufs 14 angeordneten Steigrohr 44 ausgebildet ist.
Dessen Höhe
ist so gewählt,
dass sich nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren der
Wasserspiegel 16 in der Siebtrommel 16 erfassen
lässt.
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Die
Lagerung der Siebtrommel 8 im Gehäuse 2 erfolgt bei
der dargestellten Variante im Bereich des Riementriebs 30 über einen
an der rechten Stirnfläche
der Siebtrommel 8 befestigten Wellenstummel 46 der
an der Stirnwandung 30 des Gehäuses 2 über ein
Gleitlager 49 gelagert ist. Die in 1 linke
Lagerung der Trommel 8 erfolgt über einen rohrförmigen Achsstutzen 48,
der sich zum Innenraum der Trommelfilter 8 hin öffnet. Dieser
Achstutzen 48 durchsetzt die linke Stirnwandung 38 des
Gehäuses
und ist darin über
ein angedeutetes Gleitlager 50 dichtend geführt. Die
Dichtwirkung kann verbessert werden, wenn im Bereich zwischen dem
Gleitlager 50 und dem Außenumfang des Achsstutzens 48 ein
Dichtring ausgeführt
wird der beispielsweise als Schaumstoffring oder dergleichen ausgeführt ist.
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Diese
Konstruktion erlaubt eine äußerst einfache
Abdichtung des Trommelinnenraums im Bezug zum Gehäuseinnenraum,
da im Prinzip lediglich im Bereich des Gleitlagers 50 eine
geeignete Dichtung vorgesehen werden muss.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Filtertrommel 8 und das Gehäuse 2 aus Kunststoff,
vorzugsweise Polyethylen gefertigt, so dass die Investitionskosten äußerst gering
sind. Es zeigt sich, dass durch diese Materialwahl die Abdichtung
besonders einfach ist, da der Achsstutzen 48 gleitend auf
einer Polyethylenbuchse der Stirnwandung 38 geführt ist
und keine zusätzlichen
Lagerelemente erforderlich sind. Die Gleitführung stellte sich als so dicht
heraus, dass sie zur Abdichtung des Gehäuses 2 ausreicht.
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Die
zu reinigende Flüssigkeit
wird über
den Zulauf 4 in das Gehäuse 2 eingeleitet
und tritt durch das Spaltsieb 10 am Außenumfang der Filtertrommel 8 hindurch
in den Trommelinnenraum ein. Die in der zu klärenden Flüssigkeit befindlichen Schmutz-
und Schwebstoffe lagern sich dabei auf der Filtertrommel 8 ab und
bilden einen Filterkuchen, der mit der Zeit immer größer wird,
so dass sich der Filter allmählich zusetzt.
Dadurch wird der Volumenstrom der in den Filterinnenraum eintretenden
Flüssigkeit
verringert. In dem Fall, in dem das Filtrat über eine Pumpe im Auslauf 14 abgezogen
wird, würde
dann der Wasserspiegel 16 im Inneren der Filtertrommel 8 absinken.
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Bei
einem anderen Konzept wird die zu filtrierende Flüssigkeit
durch eine Pumpe über
den Zulauf 4 zum Filter gefördert, dabei würde der
Wasserspiegel im Innenraum 6 ansteigen. Bei diesem Konzept müsste der
Schwimmer 42 den Wasserspiegel im Innenraum erfassen.
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Wird
vom Schwimmer 42 eine entsprechende Wasserspiegeländerung
erfasst (beim erstgenannten Konzept in der Filtertrommel 8,
beim zuletzt genannten Konzept im Innenraum 6), so wird
ein Signal an den Motor 26 der Bürste 20 abgegeben,
so dass diese dreht und den Filterkuchen abstreift und in den Auffangbehälter 40 einwirft,
aus dem der Filterkuchen 12 durch die beschriebene Spüleinrichtung ausgespült werden
kann. In dem Fall, in dem die Bürste 20 einen
eigenen Antrieb hat, ist die Drehrichtung der Reinigungsbürsten 24 frei
wählbar,
so dass diese gegenläufig
zur Filtertrommel 8 oder gleichläufig zur Filtertrommel 8 angetrieben
werden, wobei die erstgenannte Alternative bevorzugt ist. Beim gegenläufigen Antrieb
kann eine eigene Spritzhülse über der
Bürste
angeordnet werden.
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Bei
einer besonders einfachen Lösung
kann auf die Bürste 20 verzichtet
werden, so dass die Reinigung alleine über die Sprüheinrichtung 22 erfolgt, wobei
deren Düsen
so ausgerichtet sein sollten, dass die Sprühstrahlen etwa tangential zur
Oberfläche
der Filtertrommel 8 ausgerichtet sind, um den Filterkuchen 12 in
optimaler Weise abzulösen
und in Richtung zur Auffangschale zu fördern.
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Durch
die Rotation der Filtertrommel 8 taucht der gereinigte
Bereich wieder in die Flüssigkeit
ein, so dass die Flüssigkeit
wieder das Spaltsieb 10 durchströmen kann und der Wasserspiegel
wieder in den Sollbereich gebracht wird. Dies wird über den Schwimmer 42 erfasst,
worauf dieser die Reinigungseinrichtung 18 abschaltet.
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Ein
Vorteil des vorbeschriebenen Systems liegt darin, dass für die abschnittsweise
betriebene mechanische Reinigungseinrichtung praktisch keine zusätzliche
Energie aufgewendet werden muss. Bei bekannten Lösungen ist es erforderlich,
den Filter entweder laufend oder mit sehr aufwendigen Spülsystemen (durch
das Filtergewebe hindurch) zu reinigen, so dass der Energieaufwand
um ein vielfaches höher
ist.
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Vorversuche
zeigten, dass die Reinigungseinrichtung 6 nur während ca.
1 % der Betriebsdauer genutzt werden muss. Aufgrund des hohen Wasserstandes
und der damit einhergehenden großen Filterfläche kann
der erfindungsgemäße Filter
wesentlich kompakter als der eingangs genannte Filter ausgeführt werden.
Selbstverständlich
kann der dargestellte Filter auch aus anderen Materialien, beispielsweise
aus Edelstahl hergestellt werden.
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Bei
dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
wird die Filtertrommel 8 in Radialrichtung von Außen nach
Innen durchströmt.
In manchen Fällen wird
eine durch Strömung
in umgekehrter Richtung von Innen nach Außen bevorzugt. Ein derartiges Ausführungsbeispiel
wird anhand der 3 und 4 erläutert. Der
Einfachheit halber werden bei den folgenden Ausführungen für einander entsprechende Bauelemente
die gleichen Bezugszeichen wie in den 1 und 2 verwendet.
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Wie
bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die Filtertrommel 8 in dem Gehäuse 2 gelagert und
stirnseitig geschlossen ausgeführt.
Dieser stirnseitige Abschluss erfolgt durch Stirnplatten 52, 54,
die im Axialbereich mit im Folgenden noch näher erläuterten Lagerelementen für die Filtertrommel 8 ausgeführt sind. Diese
Stirnplatten 52, 54 werden vom Spaltsieb 10 oder
einem Filtergewebe umgriffen, so dass die Filtertrommel einen etwa
zylinderförmigen
Aufbau hat. Die in den 1 und 2 beschriebene
Filtertrommel hat einen entsprechenden Aufbau und verfügt ebenfalls über die
Stirnplatten 52, 54.
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Bei
dem in 3 ausgeführten
Ausführungsbeispiel
ist an der linken Stirnplatte 54 ein hohler Achsstutzen 48 ausgebildet,
der gleitend in einem Gleitlager 50 des Gehäuses 2 geführt ist.
Dieser Achsstutzen ist hydraulisch mit einem Flüssigkeitszulauf 56 verbunden,
durch den hindurch die zu klärende
Flüssigkeit
in den von der Filtertrommel 8 umgriffenen Raum 58 geführt wird,
so dass sich im Gehäuse 2 und
in der Filtertrommel 8 ein Flüssigkeitsstand mit dem Spiegel 16 ausbildet.
Der Filterkuchen setzt sich an den Innenumfangswandungen des Spaltsiebs 10 ab
und die geklärte
Flüssigkeit
(Filtrat) strömt über das
Spaltsieb 10 in den Innenraum 6 des Gehäuses 2 und
wird dann über
einen Filtratablauf 60 des Gehäuses 2 abgezogen.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Auffangbehälter 40 im
Raum 58 der Filtertrommel 8 ortsfest angeordnet.
Gemäß den Darstellungen
in 3 und 4 ist dieser Auffangbehälter 40 schalenförmig ausgeführt und
vertieft sich zu einem Filterkuchenablauf hin, an den ein Filterkuchenablaufrohr 62 angeschlossen
ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
erstreckt sich dieses Rohr zunächst
mit einem schräg
angestellten Schenkel bis in Achsrichtung der Filtertrommel 8 und
geht dann in einen koaxial zur Achse verlaufenden Achsschenkel 64 über, der
die rechte Stirnplatte 52 durchsetzt. Diese Stirnplatte 52 ist
wiederum mit einem Gleitlager 56 versehen, über das
die Filtertrommel 8 auf den Aussenumfang des Achsschenkels 64 gelagert
ist. Das Filterkuchenablaufrohr 62 durchsetzt die Gehäusewandung,
so dass der Filterkuchen abgezogen werden kann. Das Ablösen des
Filterkuchens vom Spaltsieb 10 erfolgt mittels einer oberhalb
der Filtertrommel 8 angeordneten Sprüheinrichtung 22, bei
deren Betätigung
der Filterkuchen vom Spaltsieb 10 gelöst wird und nach unten in den
Auffangbehälter 40 fällt und über das
Filterkuchenablaufrohr 62 aus dem Trommelfilter 1 herausgespült wird.
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Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel
wird der Wasserspiegel 16 über einen Flüssigkeitsmelder erfasst
und in Abhängigkeit
von der Höhe
des Wasserspiegels 16 die Sprüheinrichtung betätigt. Diesbezüglich gelten
die Ausführungen
zum Ausführungsbeispiel
gemäß den 1 und 2 entsprechend.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
kann auf eine Reinigungsbürste
verzichtet werden – bei
besonders hohen Ansprüchen
kann jedoch auch im Raum 58 eine Bürste zum Abstreifen des Filterkuchens
in der Filtertrommel 8 vorgesehen werden. Um sicherzustellen,
dass sich der Filterkuchen nur im Bereich des Auffangbehälters 40
vom Spaltsieb 10 löst, sind
an der Innenumfangswandung der Filtertrommel 8 eine Vielzahl
von Rückhalteeinrichtungen
vorgesehen, die den Filterkuchen im Bereich des Spaltsiebs 10 festhalten.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Rückhalteeinrichtungen
durch schräg angestellte,
senkrecht zur Zeichenebene in 4 und etwa
achsparallel verlaufende Rückhaltelamellen 68 ausgebildet.
Diese sind derart gestaltet, dass der Filterkuchen im Bereich der
Flüssigkeit
zurückgehalten
wird und im Bereich des Auffangbehälters 40 durch die
Sprüheinrichtung 22 abgelöst werden kann,
so dass er in den Auffangbehälter 40 fällt. Die Rückhaltelamellen 68 sind
sieb- oder kammartig ausgebildet, so dass Flüssigkeit ablaufen kann und
Feststoffe zurückgehalten
werden. Gemäß 4 ist
dieser so ausgestaltet, dass der Spalt zwischen der Innenumfangswandung
der Filtertrommel 8 und Seitenwandungen 70 des
Auffangbehälters 40 minimal ist.
Die Anstellung der Rückhaltelamellen 68 ist
so gewählt,
dass sie sich in Drehrichtung gesehen weiter von dem Spaltsieb 10 wegerstrecken
und somit der Filterkuchen bei der Rotation nach oben "geschaufelt" wird.
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Anstelle
dieser schaufelförmigen
Rückhaltelamellen 68 können auch
andere Rückhalteinrichtung,
beispielsweise würfelförmige Körper oder
dergleichen ausgebildet sein, um auch Fremdstoffe, wie beispielsweise
Blätter, Äste etc.
zurückzuhalten.
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Der
Antrieb der Filtertrommel erfolgt entsprechend wie beim eingangs
beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Falls
relativ viel Laub in der zu filternden Flüssigkeit enthalten ist, kann
sich dieses an den oben liegenden Umfangskanten des Auffangbehälters 40 absetzen,
so dass sich ein Stau ausbilden kann, der den Abtransport des Filterkuchens
zum Auffangbehälter 40 hin
behindert. Um ein Zusetzen des Bereichs zwischen den Umfangskanten
des Auffangbehälters 40 und
der Innenumfangswand der Filtertrommel 8 und den daran
befestigten Rückhaltelamellen 68 zu
verhindern, kann – wie
in den 3 und 4 angedeutet – anstelle
einer Rückhaltelamelle 68 oder
im Bereich zwischen den Rückhaltelamellen 68 eine
vergleichsweise weiche Bürste
oder ein ähnlicher
biegeelastischer Körper 94 vorgesehen
werden, der radial nach innen in den Innenraum 58 vorsteht
und bei der Rotation der Filtertrommel 8 die oben liegenden
Umfangskanten des Auffangbehälters 40 überstreift
und somit das Laub entfernt – ein Aufstauen
kann so dadurch zuverlässig
vermieden werden.
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Anstelle
einer einzigen, in den 3 und 4 angedeuteten
Bürste
können
selbstverständlich
auch mehrere Bürsten über den
Innenumfang der Filtertrommel 8 verteilt werden.
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Auch
bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 und 4 kann
der Wasserspiegel 16 wesentlich höher als bei den herkömmlichen
Lösungen
gehalten werden. Dadurch kann die Filtertrommel bei gleichgroßer Filteroberfläche kleiner
als herkömmliche
Lösungen
ausgeführt
werden.
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Im Übrigen kann
auf die Ausführungen
zum erstgenannten Ausführungsbeispiel
verwiesen werden. Bei einer Variante des vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
kann sich das Filterkuchenablaufrohr 62 auch durch den
Achsstutzen 48 hindurch erstrecken. In diesem Fall müsste im
Bereich der rechten Stirnplatte 54 dann beispielsweise
entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
ein Wellenstummel vorgesehen werden, der in einem Gleitlager des
Gehäuses 2 gelagert
ist.
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5 zeigt
eine Möglichkeit
zum Spannen des Spaltsiebs 10 der Filtertrommel 8.
Dieses Spaltsieb kann beispielsweise als Edelstahlsieb oder als Filtergewebe
aus Polyester oder dergleichen ausgeführt sein. 5 zeigt
eine Seitenansicht auf die Stirnplatte 54 der Filtertrommel.
Diese Stirnplatte 54 hat eine Ausnehmung, in die ein U-Profil 72 eingesetzt
ist, das sich in Radialrichtung nach Innen erweitert. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel
wird diese Erweiterung durch zwei sich entlang des U-Profils 72 erstreckende
Klemmnocken 74, 76 bewirkt, die am U-Profil 72 im
Bereich des Außenumfangs
der Filtertrommel 8 ausgebildet sind. Dieses U-Profil 72 erstreckt
sich von der Stirnplatte 54 bis zur gegenüberliegenden
Stirnplatte 52 und bildet somit eine Längsverbindung zwischen diesen
Stirnplatten 52, 54. Zum Spannen des Spaltsiebs 10 werden dessen
einander zuweisende Längskantenbereiche 78, 80 jeweils
um eine der Klemmnocken 74, 76 umgelegt, so dass
diese Längskantenbereiche 78, 80 nach
Innen in den vom U-Profil 72 umgriffenen Raum eintauchen.
Anschließend
wird ein Klemmprofil 82 von außen her eingesetzt, so dass
die beiden Endabschnitte des Spaltsiebs 10 gegen die Anlageflächen der
Klemmnocken 74 bzw. 76 gepresst werden. Gemäß 5 ist
dieses Klemmprofil 82 ebenfalls U-förmig ausgebildet und erweitert
sich radial nach Außen
zu zwei aufgeweiteten Halteschenkeln 84, 86, über die
die Radialposition des Klemmprofils 82 festgelegt ist.
Die Relativfixierung zwischen Klemmprofil 82 und U-Profil 72 erfolgt
dann durch Einsetzen eines sich achsparallel erstreckenden Klemmkeils 88,
der ebenfalls in Radialrichtung nach innen hin erweitert ist, so
dass dieser nicht radial nach außen aus seiner Klemmposition
herausrutschen kann. D. h., dieser Klemmkeil kann nur durch achsparalleles
Einsetzen in das Klemmprofil 82 montiert werden. Diese
Konstruktion mit zwei Klemmprofilen und Lagefixierung über einen
Klemmkeil 88 ermöglicht
ein äußerst einfaches
Spannen und Montieren des Spaltsiebs 10.
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Bei
herkömmlichen
Trommelfiltern werden externe Pumpen zur Förderung des Teichwassers verwendet.
Diese Pumpgeräusche
und auch die von den Reinigungseinrichtungen des Trommelfilters emittierten
Geräusche
können
zu einer nicht unerheblichen Geräuschentwicklung
führen,
die beispielsweise bei 98 Dezibel liegen kann. 6 zeigt eine
Seitenansicht auf einen Trommelfilter 1 dessen Grundaufbau
dem erfindungsgemäßen Konzept
entspricht und der zusätzlich
mit einer Schallisolierung versehen ist. Um nichtakzeptable Geräuschemissionen
zu vermeiden, kann – wie
in 6 dargestellt – eine Tauchdruckpumpe verwendet werden,
die direkt in das Flüssigkeitsvolumen
des Trommelfilters 1 eingesetzt ist. Die Geräuschemission
derartiger Tauchpumpen 90 ist wesentlich geringer als diejenige
externer Druckpumpen, die außerhalb
der Trommelfilter 1 angeordnet sind. Als besonders geeignet
haben sich sogenannte Bohrlochbrunnenpumpen erwiesen, mit denen
man aus großen
Tiefen Wasser fördern kann
und die es in allen für
die vorliegende Anwendung erforderlichen Durckstufen zu kaufen gibt.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen
liegt die Reinigungseinrichtung 18, beispielsweise eine Bürste oder
Sprüheinrichtung 22 oberhalb
der Filtertrommel 8. Über
diese Reinigungseinrichtung 18 wird der Filterkuchen vom
Spaltsieb 10 gelöst
und in einen Auffangbehälter 40 eingebracht.
Dieser ist bei den Ausführungsbeispielen
gemäß den 1 und 2 außerhalb
und bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 3 und 4 innerhalb
der Trommel 8 angeordnet. Durch die Sprüheinrichtung 22 oder
die Bürste 20 (1)
werden ebenfalls erhebliche Geräuschemissionen
verursacht. Diese lassen sich gemäß dem in 6 dargestellten
Ausführungsbeispiel durch
eine Schallisolierung 92 minimieren, die diese Geräusche emittierenden
Bauelemente überdeckt. Als
besonders geeignet hat sich die in 6 dargestellte
dachförmige
Struktur herausgestellt, die mit ihrem Scheitel die Sprüheinrichtung 22 oder
die sonstige Reinigungseinrichtung sowie den aus der Flüssigkeit
herausragenden Bereich der Filtertrommel 8 und den Auffangbehälter 40 überdeckt
und mit seinen seitlichen unteren Endabschnitten in das Teichwasser
oder die zu reinigende Flüssigkeit
eintaucht. Diese Schallisolierung wird aus einem geeigneten Material
mit guter Schalldämmung
und hinreichender mechanischer Stabilität ausgeführt und kann an den Wandungen
des Gehäuses 2 befestigt
sein. Selbstverständlich
kann die Schallisolierung 92 auch mit einer anderen Geometrie
beispielsweise haubenförmig,
U-förmig
oder dergleichen ausgeführt
sein.
-
Offenbart
ist ein Trommelfilter für
Teichanlagen oder dergleichen mit einer von einem Motor angetriebenen,
in einem Gehäuse
gelagerten Filtertrommel, die von der zu klärenden Flüssigkeit durchströmt wird.
Die Filtertrommel ist stirnseitig zum Gehäuse hin geschlossen ausgeführt.
-
- 1
- Trommelfilter
- 2
- Gehäuse
- 4
- Zulauf
- 6
- Innenraum
- 8
- Filtertrommel
- 10
- Spaltsieb
- 12
- Filterkuchen
- 14
- Auslauf
- 16
- Wasserspiegel
- 18
- Reinigungseinrichtung
- 20
- Bürste
- 22
- Sprüheinrichtung
- 24
- Reinigungsbürste
- 26
- Getriebemotor
- 28
- Bürstenwelle
- 30
- Stirnwandung
- 32
- Riementrieb
- 34
- Riemenscheibe
- 36
- Riemenscheibe
- 38
- Stirnwandung
- 40
- Auffangbehälter
- 42
- Schwimmer
- 44
- Steigrohr
- 46
- Wellenstummel
- 48
- Achsstutzen
- 50
- Gleitlager
- 52
- Stirnplatte
- 54
- Stirnplatte
- 56
- Flüssigkeitszulauf
- 58
- Raum
- 60
- Filtratablauf
- 62
- Filterkuchenablaufrohr
- 64
- Achsschenkel
- 66
- Gleitlager
- 68
- Rückhaltelamellen
- 70
- Seitenwandung
- 72
- U-Profil
- 74
- Klemmnocke
- 76
- Klemmnocke
- 78
- Längskantenbereich
- 80
- Längskantenbereich
- 82
- Klemmprofil
- 84
- Halteschenkel
- 86
- Halteschenkel
- 88
- Klemmkeil
- 90
- Pumpe
- 92
- Schallisolierung
- 94
- Bürste