DE1177612B

DE1177612B - Nozzle and nozzle attachment for filter bases loaded with grainy filter media, especially for water purification systems

Info

Publication number: DE1177612B
Application number: DEB67742A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ewald Woehner; Franz Blumb
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1962-06-20
Filing date: 1962-06-20
Publication date: 1964-09-10

Description

Düse und Düsenbefestigung für mit körnigen Filtermitteln beladene Filterböden, insbesondere für Wasserreinigungsanlagen Die Erfindung betrifft Düsen und Düsenbefestigungen für mit körnigen Filtermitteln beladene Filterböden, bestehend aus einem oberhalb der Filterbodenebene liegenden, vielfach spaltförmig durchbrochenen Kopfstück und einem damit verbundenen, die Filterbodenöffnung abgedichtet durchdringenden Düsenstock sowie Spannmitteln zur Befestigung der Düse in der Filterbodenöffnung.Nozzle and nozzle attachment for those loaded with granular filter media Filter floors, in particular for water purification systems The invention relates to nozzles and nozzle attachments for filter bases loaded with granular filter media, consisting of from one above the level of the filter base, which is often perforated in the form of a gap Head piece and one connected to it, penetrating the filter base opening in a sealed manner Nozzle holder and clamping devices for fastening the nozzle in the filter base opening.

Der das Filterbett abstützende Boden ist mit einer Vielzahl von Filterdüsen bestückt, die enge, meist schlitzförmige Durchlässe besitzen, durch die zwar das Wasser, jedoch nicht das feinkörnige Filtermaterial nach unten hindurchtreten kann. Häufig sind die Filterdüsen mit einem Zentralrohr, dem sogenannten Düsenstock, ausgeführt. Durch das Zentralrohr kann zur zeitweisen Rückspülung und Reinigung des Filterbettes in gegenüber dem Weg des Filterwassers umgekehrter Richtung Wasser und Luft hindurchgedrückt werden. The floor supporting the filter bed is provided with a plurality of filter nozzles equipped, which have narrow, mostly slot-shaped passages through which the Water, but not the fine-grained filter material, can pass downwards. The filter nozzles are often designed with a central tube, the so-called nozzle assembly. The central pipe can be used for temporary backwashing and cleaning of the filter bed in the opposite direction to the path of the filter water, water and air are pushed through will.

Es sind bereits für sogenannte Immediumfilter, die auch mit einem Aufwärtsstrom arbeiten, Ausführungsformen für die Düsen bzw. Tauchrohre des Filterbodens bekannt, bei denen das Tauchrohr von unten in die Filterbodenöffnung eingesteckt und dann von oben ein die Filterspalte aufnehmender Kranz aufgesetzt wird. Mittels eines dritten Elements, das als Kappe ausgebildet ist und sich mit seinen äußeren Rändern auf dem die Filterspalte enthaltenden Kranz abstützt, wird die ganze Anordnung durch eine Schraubverbindung von oben her miteinander verspannt. Das obere Ende des Tauchrohres besitzt zur Zentrierung des die Filterspalte enthaltenden Kranzes mehrere senkrechte Leisten, die sich mit von der Höhe des Filterbodens herabführenden schrägen Kanten mit dem zylindrischen Teil des Tauchrohres verschneiden. Im übrigen ist diese bekannte Anordnung ausschließlich mittels senkrechter und waagerechter Flächen aller Teile gegeneinander verspannt, so daß die senkrechte Ausrichtung des Tauchrohres jeweils von der exakt waagerechten Lage des Bodens abhängig ist. Die Bodenöffnung besitzt keinen schrägen Einlaufrand. There are already so-called Immediumfilter, which also with a Upward flow work, embodiments for the nozzles or dip tubes of the filter base known, in which the dip tube is inserted from below into the filter base opening and then a wreath receiving the filter gap is placed from above. Means a third element, which is designed as a cap and with its outer Edges supported on the wreath containing the filter column, the whole arrangement clamped together by a screw connection from above. The top end of the immersion tube has to center the ring containing the filter gap several vertical bars that descend from the height of the filter base Cut the inclined edges with the cylindrical part of the immersion tube. Furthermore is this known arrangement exclusively by means of vertical and horizontal Surfaces of all parts braced against each other, so that the vertical alignment of the Immersion tube depends on the exact horizontal position of the floor. the The bottom opening does not have an inclined inlet edge.

Andere bekannte Düsen für solche Filterböden bestehen entweder aus hauben- oder glockenförmigen Hohlkörpern, die mit waagerechten oder senkrechten schlitzartigen Durchbrechungen versehen sind, oder auch aus einzelnen übereinandergeschichteten Scheiben. In einer häufig verwendeten bekannten Ausführungsform besitzen diese Scheiben auf ihrer Unterseite örtliche punktförmige Ansätze oder Warzen, die schlitzförmige Durchlässe zwischen den Scheiben bzw. zwischen der untersten Scheibe und dem Filter- boden sicherstellen. Die letztgenannte Düsenform erfüllt eine wesentliche an solche Reinigungsanlagen gestellte Forderung, daß auch kleine Restmengen unmittelbar über dem Filterboden sich sammelnder Flüssigkeit durch die über dem Filterboden liegenden Teile der Filterdüse ungehindert hindurchtreten können. Diese Forderung bedingt, daß die Filterbodenebene, insbesondere im Bereich jeder Filterdüse, hinreichend waagerecht ist. An die waagerechte Justierung des gesamten Filterbodens bzw. an einzelne Ausschnitte seiner Fläche können insbesondere bei den in der Praxis vorkommenden großen Flächen keine sehr hohen Anforderungen gestellt werden. In diesem Zusammenhang ist bei bekannten Düsenausführungen nachteilig, daß das an dem Düsenstock befindliche Befestigungsgewinde genau in einem Winkel von 900 zur Bodenebene stehen muß. Anderenfalls kommt der auf den Düsenstock bzw. auf einen tellerförmigen Bund des Düsenstockes aufzusetzende Düsenkopf schon bei geringen Winkelabweichungen nur an einem Punkt auf dem Filterboden zur Auflage. Die Düsenteile müssen in diesem Fall Biegespannungen aufnehmen. Dies ist nachteilig, weil die für derartige Düsen sonst sehr geeigneten Kunststoffe nur verhältnismäßig geringe Dauerstandfestigkeitswerte aufweisen und die Düsen daher bei nicht spannungsfreier Befestigung im Filterboden im Dauerbetrieb schnell zu Bruch gehen können. Other known nozzles for such filter bases consist of either Hood-shaped or bell-shaped hollow bodies with horizontal or vertical slit-like openings are provided, or from individual layers stacked on top of each other Discs. In a known embodiment that is frequently used, these have disks on their underside local point-like approaches or warts, the slit-shaped Passages between the panes or between the bottom pane and the filter floor to ensure. The last-mentioned nozzle shape fulfills an essential part of such cleaning systems Asked requirement that even small residues immediately above the filter base collecting liquid through the parts of the filter nozzle lying above the filter base can pass through unhindered. This requirement requires that the filter floor level, is sufficiently horizontal, especially in the area of each filter nozzle. To the horizontal one Adjustment of the entire filter base or to individual sections of its surface cannot do a lot, especially with the large areas that occur in practice high demands are made. In this context is known nozzle designs disadvantageous that the fastening thread located on the nozzle assembly exactly in one Must be at an angle of 900 to the ground level. Otherwise it comes on the nozzle assembly or a nozzle head to be placed on a plate-shaped collar of the nozzle assembly in the case of small angular deviations, only at one point on the filter base for support. In this case, the nozzle parts must absorb bending stresses. This is disadvantageous because the plastics that are otherwise very suitable for such nozzles are only relatively low fatigue strength values have and the nozzles therefore If the fastening in the filter base is not tension-free, it closes quickly in continuous operation Break can go.

Bei den bekannten Düsenausführungen befinden sich ferner an gewissen Stellen der einzelnen Teile Werkstoffanhäufungen, die der Haltbarkeit von Spritzgußteilen ebenfalls abträglich sind. Werkstoffanhäufungen müssen grundsätzlich vermieden werden, weil sie zu Lenkern und zu Rückfallnarben auf der Oberfläche führen. Man kann solchen Mängeln in Spritzgußteilen zwar bei der Herstellung durch höheren Spritzdruck entgegenwirken, erzielt dann aber wiederum Spannungen, die zur Bildung von Rissen Anlaß geben können. In the known nozzle designs, there are also certain Make the individual parts accumulate material, which affects the durability of injection molded parts are also detrimental. Accumulations of material must be avoided as a matter of principle, because they lead to handlebars and relapse scars on the surface. One can do that Counteracting defects in injection molded parts during manufacture by using higher injection pressure, but then again produces tensions which can give rise to the formation of cracks.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, die genannten Mängel zu beseitigen und eine Düsenausführung zu schaffen, welche eine gleichbleibend gute Filterausnutzung gewährleistet, bequem zu montieren ist und die Herstellung aus beliebigen geeigneten Kunststoffen unter Anwendung des Spritzgußverfahrens gestattet. The invention is therefore based on the object mentioned Eliminate deficiencies and create a nozzle design that is consistent ensures good filter utilization, is easy to assemble and manufacture made of any suitable plastics using the injection molding process.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der untere Teil des Kopfstückes sich zum Düsen stock hin mit kegelig oder kugelförmig gestalteter Mantelfläche trichterförmig verjüngt und mit dem sich verjüngenden Bereich der Mantelfläche auf einem trichterförmig ausgebildeten Einlauf der Filterbodenöffnung abstützt, wobei spaltförmige, vorzugsweise senkrecht geführte Durchbrechungen in diesem sich nach unten verjüngenden Teil des Kopfstückes bis in den trichterförmigen Einlauf der Filterbodenöffnung herabreichen. The essence of the invention is that the lower part of the head piece towards the nozzle stock with a conical or spherical shell surface funnel-shaped tapered and with the tapering area of the lateral surface on a funnel-shaped trained inlet of the filter base opening is supported, wherein gap-shaped, preferably vertically guided perforations in this downwardly tapering part of the Head piece down into the funnel-shaped inlet of the filter base opening.

Die bis unter die Filterbodenoberfläche reichenden spaltartigen Durchbrechungen gewährleisten das rasche und vollständige Abfließen der Flüssigkeit, und es kann sich unterhalb der in die Filterbodenöffnung hineinreichenden Spaltenden noch ein nicht durchbrochener Bund befinden, der dem Kopfstück an dieser Stelle ausreichende mechanische Festigkeit verleiht. Die Ausbildung des Überganges zwischen dem Kopfstück und dem Düsenstock als Kegel- oder Kugelfläche, die auf einer entsprechenden Kegel-oder Kugelfläche der Filterbodenöffnung zur Anlage kommt, ermöglicht beim Anziehen der auf den Düsenstock von unten aufzuschraubenden Feststellmutter eine von Biegespannungen freie Einstellung des Düsenkörpers auf dem kegelig oder kugelig ausgebildeten Sitz.The gap-like openings reaching below the surface of the filter base ensure the rapid and complete drainage of the liquid, and it can below the gap ends reaching into the filter base opening unopened collar that is sufficient for the headpiece at this point gives mechanical strength. The formation of the transition between the head piece and the nozzle assembly as a conical or spherical surface, which is on a corresponding conical or The spherical surface of the filter bottom opening comes to rest, allows when tightening the The locking nut to be screwed onto the nozzle assembly from below is one of bending stresses Free adjustment of the nozzle body on the conical or spherical seat.

An Hand der Figuren, die Ausführungsbeispiele von Düsen für Filterböden wiedergeben, sei die Erfindung näher beschrieben. Using the figures, the exemplary embodiments of nozzles for filter bases reproduce, the invention is described in more detail.

Der Düsenkörper besteht in allen Ausführungsformen aus einem Kopfstück 1, das trichterförmig in den hohl ausgeführten Düsenstock 2 übergeht, der außen vorzugsweise ein Gewinde 3 besitzt. An seinem oberen Rand weist das Kopfstück 1 zur Verstärkung einen Bund 4 auf, der ein Außengewinde trägt. Auf dieses Gewinde ist entweder eine glockenförmige Kappe 5 aufgeschraubt, die am Bund 6 mit einem entsprechenden Innengewinde versehen ist (Fig. 1), oder ein im wesentlichen ebener, mit einem flachen Gewinderand 6a versehener Deckel 5a (Fig. 2). Die Wand des Kopfstückes 1 ist mit einer Vielzahl von vorzugsweise senkrecht geführten Durchbrechungen 7 versehen, zwischen denen Stege 7a stehenbleiben, deren gleichmäßiger gegenseitiger Abstand durch den nicht durchbrochenen Bund 4 sichergestellt ist. Diese schlitz- oder spaltförmigen Durchbrechungen 7 sind im Querschnitt derart konisch ausgeführt, daß sich die engste Spaltweite außen gegenüber der Filterbodenschüttung befindet (F i g. la). Im Bereich der trichterförmigen Ausbildung des Kopfstückes 1 reicht bei fertigem Einbau der Düse eine größere Anzahl, vorzugsweise die Hälfte der Durchbrechungen 7, bis unter jene Ebene hinab, die durch die obere Fläche 8 a des Filterbodens 8 bestimmt ist. Die verbleibende Anzahl der Durchbrechungen 7 endet, durch die Konizität bedingt, oberhalb der genannten Ebene, wie es in den F i g. 1, 2 und 3 durch unterbrochene Linien dargestellt ist. Der sich weiter nach unten anschließende konische Teil verbindet die unteren Enden der Stege 7a und gibt dem Kopfstück an der schrägen Sitzfläche hinreichende Festigkeit. Bei der Ausführungsform der Düse nach F i g. 1 besitzt auch die Mantelfläche der glockenförmigen Kappe 5 entsprechende spaltförmige Durchbrechungen 7', Die freien Enden der dazwischen stehenbleibenden Stege zwischen diesen Durchbrechungen sind durch den nicht durchbrochenen ringförmigen Bund 6 fest gehalten. In all embodiments, the nozzle body consists of a head piece 1, which merges funnel-shaped into the hollow nozzle assembly 2, the outside preferably has a thread 3. The head piece 1 has at its upper edge to reinforce a collar 4, which has an external thread. On this thread is either a bell-shaped cap 5 screwed on, the collar 6 with a corresponding internal thread is provided (Fig. 1), or a substantially flat, with a flat threaded edge 6a provided cover 5a (Fig. 2). The wall of the head piece 1 is provided with a multiplicity of perforations 7, which are preferably guided vertically provided, between which webs 7a remain, their more uniform mutual Distance is ensured by the unbroken collar 4. This slit or gap-shaped openings 7 are designed in such a conical cross-section that that itself the narrowest gap width is on the outside opposite the filter floor fill (F i g. La). In the area of the funnel-shaped design of the head piece 1 is sufficient When the nozzle is fully installed, a larger number, preferably half of the openings 7, down to below that level that passes through the upper surface 8 a of the filter base 8 is determined. The remaining number of perforations 7 ends due to the conicity conditionally, above the level mentioned, as shown in FIGS. 1, 2 and 3 interrupted by Lines is shown. The conical part that adjoins further downwards connects the lower ends of the webs 7a and gives the head piece on the inclined seat sufficient strength. In the embodiment of the nozzle according to FIG. 1 owns also the outer surface of the bell-shaped cap 5 corresponding gap-shaped openings 7 ', The free ends of the webs that remain between these openings are held firmly by the uninterrupted annular collar 6.

Die zur Aufnahme des Düsenstockes 2 bestimmte Öffnung 9 des Filterbodens 8 ist in ihrem oberen Teil 9a in einer der konischen Ausbildung des Kopfstückes 1 entsprechenden Weise mit schrägen Sitzflächen ausgeführt. Die bis unter die Filterbodenebene heruntergezogenen Durchbrechungen 7 des Kopfstückes 1 enden somit in einer trichterförmig gestalteten Öffnung des Filterbodens und gewährleisten somit unabhängig von der Einbaulage des Düsenkörpers den guten Ablauf der Flüssigkeit. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist die Mantelfläche des sich verjüngenden und in den Düsenstock 2 übergehenden Teils des Kopfstückes 1 als Kugelfläche ausgeführt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Die senkrechte Lage der Düsenachse läßt sich dann auch bei größeren Unebenheiten des Filterbodens leicht einstellen. Ebenso wie die kugelige Zone der Mantelfläche des Kopfstückes 1 kann selbstverständlich auch die abgeschrägte Sitzfläche 9a der Filterbodenöffnung kugelig ausgeführt sein. The opening 9 of the filter base intended for receiving the nozzle assembly 2 8 is in its upper part 9a in one of the conical design of the head piece 1 executed accordingly with sloping seats. The one below the filter floor level Pulled-down openings 7 of the head piece 1 thus end in a funnel-shaped manner designed opening of the filter base and thus ensure regardless of the Installation position of the nozzle body ensures that the liquid drains off well. With one especially expedient embodiment is the lateral surface of the tapering and in the Nozzle assembly 2 overlying part of the head piece 1 designed as a spherical surface, such as it is shown in FIG. 3. The vertical position of the nozzle axis can then Adjust easily even with larger unevenness of the filter base. Just like that spherical zone of the lateral surface of the head piece 1 can of course also be the beveled seat surface 9a of the filter bottom opening can be made spherical.

Zur Befestigung der Düse in der Filterbodenöffnung ist auf den Düsenstock 2 von unten her eine Mutter 10 aufgeschraubt. Eine weiche Dichtung 11 zwischen der Mutter 10 und dem Filterboden gewährleistet einen weichen, elastischen Sitz der Düse. To fix the nozzle in the filter base opening is on the nozzle holder 2 a nut 10 is screwed on from below. A soft seal 11 between the Nut 10 and the filter base ensures a soft, elastic fit of the Jet.

Claims

Claim: Nozzle and nozzle attachment for with granular filter media Loaded filter floors, in particular for water purification systems, consisting of one Above the level of the filter base, the head piece is often perforated in the form of a gap and one connected thereto penetrating the filter base opening in a sealed manner Nozzle holder as well as clamping devices for fastening the nozzle in the filter base opening, characterized in that the lower part of the head piece (1) extends to the nozzle assembly tapered funnel-shaped with a conical or spherical outer surface and with the tapering area of the lateral surface on a funnel-shaped trained inlet of the filter base opening is supported, wherein gap-shaped, preferably vertically guided openings (7) in this downwardly tapering part of the head piece up to the funnel-shaped inlet of the filter base opening (8) reach down.

Considered publications: German Patent Specifications No. 402504, 901 410; French Patent No. 789 848; > British patent specification No. 618 196; Belgian Patent No. 498,884; U.S. Patent No. 1,163,334; Chemical engineering technology, 32nd year, 1960, p. 735.