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Durchflußfilter, insbesondere für Warmwasser-Umlaufheizungen Die
erfindung betrifft eine weitgehend wartungsfreie Vorrichtung zur Reinigung bzw.
Reinhaltung vorrangig iiiiierhalb eines in sich selbst geschlossenen Leitungssystems
umlaufender Flüssigkeiten. Ein Bedarf an derartigen Vorkehrungen besteht beispielsweise
bei Warmwasser-Umlaufheizungen, bei Kühlaalagen sowie Ölumlaufsystemen und darrleichen.
In bezug auf eine Heizungsanlage können ciie Verunreinigungen des zum Wärmetransport
verwendeten Lei tungswassers bereits dadurch verursacht werden, daß die eingefüllte
Flüssigkeit irgendwelche Schmutzteilchen enthält. Andererseits besteht die Möglichkeit
les Entstehens von Verunreinigungen innerhalb eines gesohlosenen Rohrleitungssystems
durch Zersetzung der Flüssigkeit, Auflösung an sich fester Materialien, durch mineralische
Ablagerungen, Korrosionserscheinungen und aiideres mehr. Dies wird ohne weiteres
ersichtlich, wenn niin clie seit längerem in einem System umlaufende Flüssigkeit
einmal auf die von ihr unerwünschterma#en mittransportierten Stoffe hin untersucht.
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Erklärlicherweise führen derartige Verunreinigungen jedoch zu behinderungen,
Beschädigungen oder sogar zur zerstörung der funktionsgemä# in den Zug der Rohrleitungen
eingesetzten Förder-, Steuer- und Regelorgane.
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Diesen Beeinträchtigungen beugte man bislang mit dem Einsatz feststehender
Filteranordnungen vor, die an geeigneter Stelle in das Leitungssystem eingefügt
wurden. Solche Siebfilter stellen sich in der Regel als korbförmige Gebilde aus
Drahtgeflecht dar, in deren Maschen die von der durchströmenden Flüssigkeit mitgeführten
Feststoffteilchen hängen bleiben. Infolge dessen erschöpft sich die Filterwirkung
einer derartigen Anordnung nach ßufnahme oder Ablagerung einer bestimmten Schtutzmenge,
sodaß sie durch Auswechseln des Filterkörpers oder durch Entfernen der Schmutzschicht
wieder aktionsfähig gemacht werden muß. Dies wiederum macht Besondere Vorkehrungen
erforderlich, einesteils um den Grad der Wirksamkeit eines solchen Filtergliedes
ständig überwachen zu können und um dieses im edarfafall ohne Wasserverlust oder
Störung des betriebes auswechseln zu können. allein zu letzterem sind im allgemeinen
eine seitliche Umgehung des Filtergliedes, zwei Absperrventile und ein Rückschlagventil
erforderlich. Des weiteren bedingt diese Methode eine übersichtliche Anordnung,
einwandfreie bezeichnung und leichte Zugänglichkeit derartiger Filteranordnungen.
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Um in dieser Beziehung mit bedeutend geringerem Aufwand zu größerer
Bunktionssicherheit derartiger Filterglieder zu gelangen, bedient sich die Mrfindung
eines Durchflu#filters, dessen Siebfläche im Rahmen der übergeordneten Funktion
einer Anlage vermittels einer drehfeldbetätigten sowie federbelasteten Verstellmechanik
für eine bürstenanordnung in periodischen Zeitabständen eine aelbsttätige Reinigung
zuteil wird. zu diesen Zweck ist inmitten eines @-förmigen Gehäuses et in Durchgangsrichtung
wirksamer
und in Abzweigrichtung offener Siebzylinder aus Maschengewebe
angeordnet.
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Dessen Innenfläche bestreicht eine axialbewegliche biirstenscheibe,
die von außen her vermittels einer die Gehäusewandung durchdringenden Schub spindel
in der einen Hichtung gegen die Wirkung einer Schraubendruckfeder hin- und herbewegbar
ausgeführt ist.
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Gegen diese Federkraft wird die Schubspindel vermittels eines Drehfeldmagneten
gefahren, der - von außen an das T-Gehäuse montiert - über ein Untersetzungsgetriebe
und einen bohsenkhebel nach Art einer Anschlagkupplung auf die Kopfpartie der Spindel
einwirkt. Derartige Drehfeldmagnete sind bekanntlich Drehstrom-Asynchronmotore in
besonderer Ausführung, die ihr grö#tes Drehmoment bei der Drehzahl - Null, d.h.
im Stillstand, abgeben. Die besondere Eigenart dieser Elektromotore ist, daß sie
gegen einen festen Anschlag zu arbeiten vermögen und aucii im Stillstand eingeschaltet
bleiben können, ohne irgendwelchen Schaden zu nehmen. Darüber hinaus erübrigt sich
der erfindungsgemä#en Rückstellfunktion der Spindelfeder zufolge ein Reversierbetrieb
des Antriebsaggregats und damit auch in dieser Beziehung das Erfoxdernis von elektrischen
Kontakt- und 8teuereinrichtungen. lii weiterer Vorteil ergibt sich die Möglichkeit,
diesen Verstellmochanisaus von irgendwoher über eine zweiadrige Leitung vermitteils
eine. einfachen Schaltkontakts in seide Richtungen zu treiben, wozu bisher in der
Regel ein entschieden gröberer Aufwand erforderlich war.
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Einer Weiterbildung der Erfindung gemä# kann der im Sinne eines möglichst
geringen Durchflu#widerstandes in den Strömungsweg eingeschaltet. Sieb-Zylinder
derart ausgebildet sein, da# er aus eine. feinwaschigen Filteroieb aus Drehtgeflecht
oder Kunststoff besteht, welches unter Umständen
von einem großporigeren
Stlltssieb getragen wird. Dieses kann zudem mit eingeprägten Zügen versehen sein,
die ein. schraubende Bewegung der betätigten Bürste um ihre Längsachse verursachen
und ab den Schabeffekt unterstützen.
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Darüber hinaus endet der vom Durchströmungsweg abzweigende Gehäusestutzen
in einem abschraubbaren Gefä#, das su Überwachungszwecken aus durchsichtigem Material
bestehen kann. In seinem aufgeschraubten Zustand hebt diesei Gefäß vermittels eines
gefederten Fühlstiftes einen kegeligen Ventilteller von seinen Sitz und gibt damit
sinen Ringspalt frei, durch den das abgeschabte Filtergut zufolge seiner Schwerkraft
in den dafür vorgeschenen Behälter sinkt. Im Zuge des Abschraubens wirkt die gleiche
Anordnung nach Art eines Rückschlagventils und verhindert auf diese Weise bei Roinigung
des Behälters den Austritt von Flüssigkeit aus dem Leitungssystem.
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In der Anwendung auf eine Warmwasser-Umlaufheizung schaltet man das
erfindungsgemä#e Durchlauffilterglied sweckmä#igerweise in dex Regelkreis des Temperaturreglers
ein, der die Vorlauftemperature der Anlage steuert.
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Die Wirkungerichtung dieses Regelkreises verläuft in Strömungsrichtung
des Wassers, dann die vom Temperaturfühler im Vorlauf-Wasserweg auf dem REgler übertragone
Schaltbowegung bovirkt die Verstellung des Gasventile und regelt somit entsprechend
der sum Brenner freigegebenen Gasmonge die gewünschte Vorlauftemperatur ein. Steigt
domzufolge beispielsweise die Temperatur des Wassers in der Vorlaufleitung der Umlaufheisung
zu, so umterbricht der Regler, wenn der eingestälte Temperatur-Sollwart erreicht
ist, @blicherweise die @@@mversorgung eines Magnetventils, das daraufhim. die @@ssufuhr@@@
Drenner aperrt. Fällt alsdann die Vorlauftemperatur
wieder ab, tritt
der umgekehrte Vorgang ein, womit die Beheizung der An--lage - lage erneut eingeschaltet
wird.
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Im folgenden soll schließlich noch die konstruktive Ausbildung einer
Filteranordnung anhand eines typischen Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert
werden. Wie aus der Zeiohnung ohne weiteres ersichtlich, baut sich das erfindungsgemäße
Durchful#filter aus einem in etwa T-förmigen Gehäuse 9-10 auf, dessen schräg in
den eigentlichen Strömungsweg 13 eingeordneter Filterraum 12 nach oben hin über
eine Abdeckung 11 verfügt, während er nach unten hin in ein Ansatzstück 10 ausläuft.
Die besagte Abdeckplatte 11 dient dabei sowohl der Halterung des Drehfeldmagneten
1 und seines Untersetzungagetriebes 2 mit Schwenkhebel 3, als auoh der Bildung eines
Gleitlagers für die schräg in den Filterraum 12 eingreifende Schubspindel 4.
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Diese Schubspindel 4 ist zu beiden Seiten ihrer Durchdringung der
Abdeokplatte 11 durch geeignete Dichtungsma#nahmen abgesichert und verfügt an ihrem
oberen Ende über einen einsatz 5, auf dessen tellerartig abgeflaohter Stirnfläohe
sich der Schwenkhebel 3 abzurollen vermag, während mit diesem Ansatz zu gleicher
Zeit eine die Schub spindel 4 umgebende Schraubendruckfeder 6 gefaßt wird.
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Der sich zufolge seiner Schräglage und Formgebung ohne besonderen
DurobH flu#widerstand in den Strömungsweg 13 eingliedernde Filterrata 12 enthält
einen zu beiden, Seiten offenen Siebzylinder 14, dessen Maschengeflecht von der
den Strömungsweg 13 benutzenden Flüssigkeit passiert werden mu#. Von oben her greift
duroh die Abieokung 11 in diesen Siebzylinder 14 die Schubepindel 4 ein, wozu sie
an ihrem unteren Ende 7 mit einer Bürstenscheibe 8 nach Art der bekannten Flaschenbürsten
versehen ist, deren Draht-(oder
Kunststoff)borsten nach außen hin
überall in enger Berührung mit der In-; nenfläche des Siebzylinders 14 Hehen. Auf
der anderen Seite führt die schräg nach unten weisende Öffnung des Siebzylinderg
14 in den Ansatz(blind) stutzen 10, der an seinem freien Knde durch eine Abschlußarmatur
15 vermittels Schraubgewinde oder Überwurfmutter eine Absetzgefä# 16 aus Glas oder
einem anderen durchsichtigen Material abdichtend (20) zu erfassen vermag. Darüber
hinaus beinhaltet ie genannte Abschlu#armatur 15 in sich selbst eine Selbstschlu#ventilanordnung,
deren Ventilkegel 17 gegen die Kraft einer Schließfader 19 vermittels einer Druckspindel
18 angehoben wird, wenn der ansatzstutzen 10 durch das Absetzgefäß 16 verschlossen
wird. Dabei bildet sich ein entsprechender Ringspalt zum Durchtritt der ausfiltrierten
Feststoffe, der sich bei Lösen des Absetzgefä#es 16 der Federkraft zufolge selbsttätig
schlie#t. Zudem verhindert eine solche Vorkehrung die Rückwirbelung abgeschiedener
Substanzen durch die strömende Flüssigkeit.
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Eine derartige Anordnung funktioniert nach folgenden Geaichtspunktens
Im Normalzustand ist der Drehfeldmagnet 1 des an geeigneter Stella in den Rohrleitungszug
einer Anlage eingesetzten Durchflu#filters stromlos und die mit der Scheibenbürste
8 bewehrte Schubspindel 4 unter Einwirkung der Schraubendruckfeder 6 gewissermaßen
in Ruhestellung. Im Laufe der Zeit fangen sich die in der das Filter passierenden
Flüssigkeit enthaltenen Feststoffe in den Maschen des Netzgewebes 14 und lagern
sich an dessen Innenseite in Form einer Schicht ab.
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Ein derartiger Filterkuchen nuß jedoch von Zeit zu Zeit entfernt
werden um den Durchflußwiderstand der Filteranordnung nicht unzulässig anwachsen
zu lassen. Zu diesem Zweck ist die Bürste 8 vorgegehen, die sioh vermit-
@@ls
der Bohubspindel 4 in engen Kontakt mit der Innenfläche des Siebsylinders 14 über
dessen gesamte Längsausdehnung hin- und herbewegen lä#t.
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Der dasu vorhaudens Verstellmechanisaus in Form des über ein Untersetsungsgetriebe
2 mit der federbelasteten Schubspindel 4 gekoppelten Drehfeldmagneten 1 vermag -
wie gesagt - von geeigneter Stelle aus in periodischen Zeitabständen ein- und auageschaltet
zu werden. Zu diesem Zweck kann man des Drehfeldmagneten 1 bieswplesweise in den
Regelkreis des Temperaturreglers legen, der die Vorlanftemperatur der Heisangsanlage
steuert und @@mgenä# mit dem Magnetventil sur Regelung der Gassufuhr für den Brenner
elektrisch parallelschalten. auf diese Weise wird der Drehfeldmagnet 1 vermittels
des Reglers an Spannung gelegt, wenn die Temperatur des Wessere in der Vorlaufleitung
der Umlaufheisung dem singestellten Sollwert unterschreitet. Infolgedessen treibt
der Drehfeldmagnet 1 über Getriebe 2 und Anschlagkupplung 3/5 die federbelastete
Schubspindel 4 und damit die Bürst@@sebeibe 8 in Inneren des Siebxylinders 14 in
die durch Zusammenpr@ssen der Schraubendruckfeder 6 vorgegebens Endstellung. Erst
wenn die Vorlauftemperatur den eingestellten Wert erreicht hat, schaltet der Regler
@um suver sozusagen in der Arbeitsstellung zum Stillstand gelangten, jedech auf
Grund seiner elektrodynamischen Auslegung umbesinträchtigt unter Spanhung verbliebenen
Drehfeldmagneten 1 wieder ab, so da# die Schubspindel 4 ven dessen Drehmoment entlastet
wird und sich unter Wirkugn der Rückstellkraft der Druckfeder 6 mitsamt der Bürstenscheibe
8 wieder in die Ausgangsstellung surückbewegt, wobei der Drehfeldmagnet 1 zu gleicher
Zeit entgegen soiner normalen Drehrichtung zu freien Rücklauf veranla#t wird.
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Dieser erswungene Rücklauf tritt dabei an Stelle einer veitaus aufwendigeren
Reversierung des Antriebsorgans.
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Beijeder dieser Hin- und Herbewegungen streift die am Ende der Schubspindel
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angebrachte Bürstenscheibe 8 in engem Kontakt mit der Innenfläche des Siebzylinders
14 den dort anhaftenden Filterkuchen ab und läßt dessen spezifisch schwereren Teilchen
durch das offene Ende des Siebzylinders 14 nach unten in das zu Kontrollzwecken
durchsichtige Absetzgefä# 16 absinken, das in angeschraubtem Zustand zu diesem Zweck
von sich airs das von der Abschlußarmatur 15 beinhaltete Selbstschlußventil offenhält.
Wird dicses Gefäß 16 dagegen zur Entleerung der ausfiltrierten Feststoffe von der
Armatur gelöst, so schließt sich die Ventilanordnung und verhindert das liflS-treten
von Flüssigkeit aus dem Leitungssystem, so daß zu derartigen Zwecken der Betrieb
nicht unterbrochen zu werden braucht.
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In dieser Form und Funktion zeichnet sich das erfindungsgemäße Durchflu#-filter
durch einen unkomplizierten Aufbau, vorteilhafte Fernbedienungsmöglichkeit an beliebiger
Stelle einer Anlage sowie geringes Wartungsbedürfnis aus, was es den bis dato zu
ähnlichen Zwecken vorhandenen Ausführungen gegenüber wirksamer und zuverlässiger
macht.
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