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Die
Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung, insbesondere einen Trommelfilter,
zum Filtern von Verunreinigungen aus einem Garten- oder Fischteich.
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Bei
handelsüblichen
Trommelfiltern zum Einsatz für
Garten- oder Fischteiche ist es bekannt, die in einer Filtertrommel
ausgesiebten Verunreinigungen (ausgefiltertes Gut) mittels von außen beaufschlagten
Druckstrahlen von der Filtertrommel abzusprühen und das gefilterte Gut
in einer Ablaufrinne aufzufangen. Die Schmutzteilchen werden dann
zusammen mit dem aufgesprühten
Wasser entlang der Ablaufrinne zur Außenseite des Gehäuses der
Filtervorrichtung herausgespült
und in die Kanalisation abgeleitet.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, die Wartungsfreundlichkeit einer Filtervorrichtung
zu erhöhen.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Beim
Betrieb der herkömmlich
vertriebenen Filtervorrichtungen wurde beobachtet, dass es bei Anfall
von größerem, ausgefiltertem
Gut (wie Blättern oder
Algenklumpen) allmählich
zum Zusetzen der Ablaufrinne kommen kann. Dann werden die von der Filtertrommel
abgesprühten
Verunreinigungen aufgrund des Rückstaus
und des Überlaufens
der Ablaufrinne sogleich wieder in die Filtertrommel zurückgespült, so dass
keine Reinigungswirkung mehr auftritt. In diesem Fall muss das Gehäuse der Filtervorrichtung
geöffnet
und die Filtertrommel aufwändig ausgebaut
werden, um die in der Ablaufrinne aufgehäuften Schmutzteilchen entfernen
zu können.
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Bei
einer ersten Ausgestaltung gemäß Anspruch
1 wird eine Filtervorrichtung vorgesehen, bei der eine Auffangeinrichtung
zum Auffangen von ausgefiltertem Gut, das von der Filtertrommel
in die Auffangeinrichtung übertragen
wurde, schubladenartig ausgebildet und ausziehbar im Gehäuse gelagert
ist. Wird nun beim Betrieb der Filtervorrichtung festgestellt, dass
das ausgefilterte Gut die Auffangeinrichtung füllt bzw. verstopft, so kann
eine Entleerung der Auffangeinrichtung durch einfaches Herausziehen der
schubladenartig ausgebildeten Auffangeinrichtung erfolgen. Optional
kann die Auffangeinrichtung entweder vollständig aus dem Gehäuse der
Filtervorrichtung herausgezogen werden, so dass das ausgefilterte
und aufgefangene Gut mit der Auffangeinrichtung transportiert und
aus dieser entsorgt werden kann. Oder die Auffangeinrichtung ist
teilweise aus dem Gehäuse
herausziehbar, so dass z. B. händisch oder
mittels einer kleinen Schaufel das ausgefilterte Gut aus der Auffangeinrichtung
entnommen werden kann.
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Bei
einer zweiten alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung gemäß Anspruch
1 ragt die (vorzugsweise schubladenartig ausgebildete und herausziehbare)
Auffangeinrichtung selbst im vollständig in das Gehäuse eingeschobenen
Zustand aus dem Gehäuse
heraus bzw. springt aus diesem hervor. In diesem Fall kann bei Zusetzen
der Auffangeinrichtung durch ausgefiltertes Gut zunächst festgestellt
werden, ob die Verstopfung beispielsweise nach dem Auslauf aus der
Auffangeinrichtung in Richtung Kanalisation vorliegt, also die Auffangeinrichtung
selbst nicht verstopft ist, oder die Auffangeinrichtung selbst entleert
werden muss. Im ersteren Fall muss daher die Auffangeinrichtung
nicht aus dem Gehäuse
herausgezogen werden, sondern es genügt eine ablaufseitige Reinigung
außerhalb
der Filtervorrichtung. Im zweiten Fall, bei dem die Auffangeinrichtung
selbst verstopft ist, kann durch eine am hervorstehenden Teil der
Auffangeinrichtung vorgesehene Öffnung
von Außen
und ohne Öffnen
des Gehäuses
in den innerhalb des Gehäuses
liegenden Teil der Auffangeinrichtung hineingegriffen und Filtergut
z. B. händisch
entfernt werden.
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Somit
entfallen bei beiden Ausgestaltungen aufwendige Wartungsarbeiten,
bei denen das Gehäuse
der Filtervorrichtung geöffnet
werden muss und gegebenenfalls auch die Filtertrommel selbst demontiert
werden muss, um an die innerhalb der Filtertrommel liegende Auffangeinrichtung
heranzukommen.
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Besonders
vorteilhaft weist die Auffangeinrichtung einen Auslauf auf, durch
den bei normalem Reinigungsbetrieb der Filtertrommel das ausgefilterte und
aufgefangene Gut aus der Filtervorrichtung ausgespült und beispielsweise
in die Kanalisation abgeleitet werden kann.
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Steht
die Auffangeinrichtung zumindest teilweise im eingefahrenen Zustand
aus dem Gehäuse der
Filtervorrichtung heraus und ist diese an ihrer außen liegenden
Oberseite zumindest teilweise offen, so kann eine Schnellwartung
ohne Herausziehen der Auffangeinrichtung vorgenommen werden, indem durch
den oben offenen Abschnitt in die Auffangeinrichtung hineingegriffen
wird, um das nicht abtransportierte, ausgefilterte Gut beispielsweise
händisch auch
im Innenbereich des Gehäuses
herauszuziehen.
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Vorteilhaft
ist der Auslauf der Auffangeinrichtung außerhalb des Gehäuses angeordnet,
so dass bei der Handhabung der Auffangeinrichtung beispielsweise
ein mit dem Auslauf der Auffangeinrichtung verbundener Schlauch
auf einfache Weise von außerhalb
des Gehäuses
demontiert werden kann, um beispielsweise die Auffangeinrichtung
aus dem Gehäuse
herauszuziehen. Alternativ ist es bei einer flexiblen Verbindung
zum Auslauf der Auffangeinrichtung nicht nötig, diese zu lösen und
die Auffangeinrichtung kann bei angeschlossener Ablaufleitung herausgezogen
und entleert werden.
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Vorteilhaft
ist eine Sicherungs- und/oder Verbindungseinrichtung vorgesehen,
so dass die schubladenartige Auffangeinrichtung nach dem Einschieben
bis zur Endstellung im Gehäuse
mit dem Gehäuse
verbindbar ist, so dass eine Sicherung der Auffangeinrichtung gegen
ein unbeabsichtigtes Herausschieben oder Ziehen aus dem Gehäuse erfolgt.
Beispielsweise kann die Sicherungs- und/oder Verbindungseinrichtung
eine Rastverbindung, eine Verriegelung oder dergleichen umfassen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung ist zumindest ein Teilbereich des Bodens
der Auffangeinrichtung vom Inneren zur Außenseite des Gehäuses hin
mit einem Gefälle
versehen, so dass das mit der Auffangeinrichtung aufgefangene und
ausgefilterte Gut z. B. mittels des Spülwassers zur Außenseite
bzw. zum Auslauf der Auffangeinrichtung hin ausgespült wird.
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Der
Transfer bzw. der Übertrag
des in der Filtertrommel ausgefilterten Guts zur Auffangeinrichtung
erfolgt vorzugsweise mittels einer Spüleinrichtung und/oder mittels
einer Abstreifeinrichtung, die als Transfereinrichtung zum Lösen des
ausgefilterten Guts wirken. Vorteilhaft ist hierbei eine außerhalb
der Filtertrommel angeordnete Spüleinrichtung,
die einen Wasserstrahl, insbesondere einen Druckwasserstrahl, auf
die Außenseite
der Filtertrommel richtet und damit das ausgefilterte Gut von der
Filtertrommelinnenseite löst.
Vorteilhaft ist die Auffangeinrichtung gegenüberliegend zur Spüleinrichtung
an der Innenseite der Filtertrommel angeordnet.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand von Figuren näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Trommelfilters von schräg oben bei
abgenommenem Deckel,
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2 eine
seitliche Querschnittsansicht durch den Trommelfilter längs der
Trommelachse,
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3 eine
Querschnittsansicht durch den Filter von 1 senkrecht
zur Trommelachse in schematischer Darstellung, und
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4 ein
Blockschaltbild mit den Steuerelementen des Trommelfilters.
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1 zeigt
in perspektivischer Ansicht von schräg oben einen Trommelfilter 2 bei
abgenommenem Deckel. Ein Gehäuse 4 des
Trommelfilters 2 ist auf Standfüßen 6 gelagert, an
denen der Trommelfilter 2 am Untergrund verschraubbar ist.
Innerhalb des Gehäuses 4 ist
eine Filtertrommel 8 drehbar gelagert. Ähnlich wie bei einer Waschmaschine
oder einem Trockner ist die Filtertrommel 8 zur Vorderseite
hin offen und wird an deren vorderen Rand durch einen Verstärkungsring 12 verstärkt. An
der Rückseite
ist die Filtertrommel 8 durch eine Rückwand 10 (vergleiche 2)
verschlossen.
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An
der Rückwand 10 der
Filtertrommel 8 ist mittig eine Welle 42 angesetzt.
Die Welle 42 ist an einem Lager 43 gelagert, das
wiederum an der Rückwand 5 des
Gehäuses 4 befestigt
ist. Vorderseitig ist die Filtertrommel 10 durch Laufrollen 41 (vgl. 3) abgestützt, auf
denen die Innenseite des Verstärkungsrings 12 beim
Drehen der Trommel 8 abläuft. Die äußere Trommelwand wird durch
ein zylinderförmiges,
von der Trommel abnehmbares und austauschbares Filterband 14 gebildet,
das beispielsweise eine Sieblochgröße von 60 μm Durchmesser hat. Anstelle
des Filterbandes 14 können
auch Filtersegmente vorgesehen sein, die austauschbar in einer Grundstruktur
der Filtertrommel 8 eingesetzt sind.
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An
der Rückwand 5 des
Gehäuses 4 ist
eine Motorabdeckung 16 vorgesehen, die neben einem Motor 40 (nur
in 4 schematisch dargestellt) den rückseitig
aus dem Gehäuse 4 herausragenden
Teil der Welle 42 und das Lager 43 gegen Spritzwasser abschirmt.
Das Lager 43 ist mit einer Wellendichtung (z. B. Simmerring)
versehen, so dass kein Wasser aus dem Gehäuse 4 entlang der
Welle herausströmt. Der
Motor 40 treibt über
ein Schneckengetriebe (nicht dargestellt) die Welle 42 an.
An der Vorderseite des Gehäuses 4 sind
bei der dargestellten Ausführungsform
drei Anschlüsse 18, 20, 22 für den Brauchwasserzulauf
vorgesehen. Die Anschlüsse 18, 20 und 22 führen das
Brauchwasser von verschiedenen Stellen im Teich in das Innere der
Filtertrommel 8 zu. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind drei Anschlüsse vorgesehen,
so dass aus drei unterschiedlichen Entnahmestellen (z. B. 1 × Teichrand
und verteilt 2 × Teichboden)
die jeweilige Leitung direkt am Filter 2 angeschlossen
werden kann. Dies erspart eine separate Mischbatterie. Es ist verständlich,
dass bei Ausgestaltungen des Filters 2 anstelle der drei
Anschlüsse 18, 20, 22 nur
ein Anschluss, zwei Anschlüsse oder
mehr als drei Anschlüsse
vorgesehen sein können.
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Vom
Inneren der Filtertrommel 8 fließt das Wasser durch den Filter
des Filterbandes 14 zur Außenseite, d. h. zur die Filtertrommel 8 umgebenden Innenseite
des Gehäuses 4.
Vorzugsweise strömt das
Brauchwasser schwerkraftbedingt über
entsprechende Verbindungsleitungen zwischen den Anschlüssen 18, 20, 22 und
dem Teich in die Trommel 18, d. h. vorzugsweise ist keine
Pumpe im Zulaufbereich vorgesehen.
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An
der Rückwand 5 des
Gehäuses
ist ein Filterwasseranschluss 23 angeordnet, durch den
das vom Filterband 14 gefilterte Filterwasser abfließt. Die Ableitung
vom Anschluss 23 ist mit einer nicht dargestellten Umwälzpumpe
verbunden, die das Filterwasser entweder zurück zum Garten- oder Fischteich pumpt
oder das Filterwasser noch durch eine biologische Aufbereitungseinheit
leitet (UV-Licht, Aktivkohlefilter etc.). Ein ungefiltertes Überströmen vom
Inneren der Trommel 8 in den umgebenden Innenraum des Gehäuses 4 (Reinraum)
wird durch eine an der Innenseite der Vorderseite des Gehäuses 4 angeordnete,
kreisbogenförmig
gebogene Dichtlippe 13 (vergleiche 2 und 3)
erreicht. Die Dichtlippe liegt dichtend gegen die vordere Innenkante
bzw. die Innenfläche
des Verstärkungsrings 12 an.
Bei Drehung der Trommel 8 gleitet der Ring 12 and
der Dichtlippe vorbei. Wie aus 3 ersichtlich,
erstreckt sich die Dichtlippe von unten nicht über die gesamte Höhe der Trommel 8,
sondern endet unterhalb der Oberkante der Schublade 26 (s.
u.). Damit besteht ein Notüberlauf,
wobei das Brauchwasser bei Überschreiten
des Niveaus der Oberkante der Dichtlippe 13 in den Reinraum überströmt und ungefiltert
durch den Filterwasseranschluss 23 aus dem Gehäuse 4 abfließt.
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Oberhalb
der Anschlüsse 18, 20, 22 ist
am Filtergehäuse 4 eine Öffnung vorgesehen,
durch die eine Schublade 26 eingeführt ist. Die Schublade 26 ist
auf einem Auszug (nicht dargestellt) gelagert, der am Gehäuse befestigt
ist. Wie aus der Schnittansicht in 2 ersichtlich,
ragt die Schublade 26 in die Filtertrommel 8 hinein,
wobei bei Endstellung des Einfahrens der Schublade die Rückseite
der Schublade nahe der Rückwand 10 der
Filtertrommel 8 zu liegen kommt.
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Die
Schublade 26 ist im Inneren rinnenförmig mit einer Auffangrinne 28 ausgebildet,
die ein Gefälle in
Richtung Vorderseite der Schublade 26 aufweist. An der
Vorderseite hat die Schublade 26 einen Schubladenauslauf 30 mit
einem Anschluss, an den eine Ablaufleitung anschließbar ist.
Die Ablaufleitung wird beispielsweise in Richtung Kanalisation abgeführt, so
dass durch das Spülwasser
(siehe unten) das Filtergut vom Filterband 14 zur Auffangrinne 28 abgespült wird,
dort entlang durch den Schubladenauslauf 30 abläuft und
durch die Kanalisation entsorgt wird.
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3 zeigt
einen schematisch dargestellten Querschnitt von vorn durch den Trommelfilter 2. Oberhalb
der Filtertrommel 8 ist eine Spülleiste 34 mit Sprühdüsen 36 angeordnet.
Die Sprühdüsen 36 sind
quer zum Filterband verlaufend angeordnet. Dabei erstreckt sich
die Spülleiste 34 in
axiale Richtung über
die Breite der Filtertrommel 8 und die Sprühdüsen 36 sind
auf die Außenseite
des Filterbandes 14 ausgerichtet. In die Spülleiste 34 wird
Druckwasser eingespeist, das durch einen seitlich am Gehäuse 4 angeordneten
Spülwasseranschluss 24 durch
die Gehäusewand
geführt
wird (vergleiche 1). Der Druck des Spülwassers
wird durch eine Druckpumpe 35 (vergleiche 4)
bereitgestellt, wobei vorzugsweise die Druckpumpe einen Teil des
aus dem Anschluss 23 ausströmenden Filterwassers ansaugt. Alternativ
kann anstelle der Druckpumpe 35 in der Zuleitung zur Spülleiste 34 ein
Ventil vorgesehen sein, das z. B. an einen haushaltsüblichen
Frischwasseranschluss angeschlossen ist. Durch den Druckstrahl von
den Sprühdüsen 36 wird
das an der Innenseite des Filterbandes 14 anhaftende Filtergut in
Abwurfrichtung 38 (vergleiche Pfeile in 3)
von der Filtertrommel 8 herunter in die offene Oberseite der
Auffangrinne 28 der Schublade 26 abgeworfen.
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4 zeigt
ein schematisches Blockschaltbild der Funktionseinheiten des Trommelfilters 2. Eine
Steuereinrichtung 46 steuert die Druckpumpe 35 an,
damit diese unter Druck Spülwasser
der Spülleiste 35 zuführt. Wie
oben erwähnt,
kann alternativ anstelle der Druckpumpe 35 ein ansteuerbares
Ventil, beispielsweise ein elektromagnetisches Ventil, vorgesehen
sein, so dass die Druckspülung
mittels Frischwasser von einer haushaltsüblichen Frischwasserversorgung
erfolgt. Weiterhin steuert die Steuereinrichtung 46 den
Motor 40 an, um die Filtertrommel 8 zu drehen.
Vorzugsweise läuft
die Filtertrommel 8 dabei lediglich in eine Drehrichtung,
wie beispielsweise durch den Rotationspfeil in 3 angedeutet.
Innerhalb des Gehäuses 4 ist
außerhalb
der Filtertrommel 8 ein Wasserstandsmelder 44 angeordnet,
der sein Schaltsignal der Steuereinrichtung 46 zuführt.
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Vorzugsweise
ist der Trommelfilter 2 in einer Höhe relativ zum Teichniveau
so aufgestellt, dass sich bei Unterbrechung des Filterwasserablaufs
oder Verstopfung des Filterbandes 14 ein Niveau des Brauchwassers
in der Trommel 8 unterhalb der Schublade 26 einstellt.
Bei dieser Anordnung kann kein Brauchwasser (Teichwasser) durch
die Schublade 26 in die Kanalisation abfließen.
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Der
Betrieb des Filters 2 und der Ablauf zur Reinigung des
Filterbandes 14 ist wie folgt: Während des normalen Filterbetriebs
steht die Filtertrommel 8 und durch die Brauchwasseranschlüsse 18, 20, 22 fließt zu filterndes
Brauchwasser vom Teich ins Innere der Filtertrommel 8 zu.
Aus der Filtertrommel 8 läuft das Brauchwasser durch
das Sieb des Filterbandes 14 von der Innenseite der Filtertrommel 8 zu
deren Außenseite
innerhalb des Gehäuses 4.
Aus dem Gehäuse 4 läuft das
gefilterte Wasser durch den Filterwasseranschluss 23 heraus
zu einer Umwälzpumpe,
die das Filterwasser vorzugsweise noch durch eine biologische Reinigungseinheit
zurück
in den Teich pumpt.
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Durch
das Zulaufen von Brauchwasser vom Teich mit einer u. a. vom Brauchwasserniveau
in der Trommel 8 abhängigen
Fließgeschwindigkeit
und das Ablaufen von Filterwasser mit einer vom Zusetzen des Filters
abhängigen
Fließgeschwindigkeit stellt
sich innerhalb des Gehäuses 4 (außerhalb
der Filtertrommel 8) ein sich änderndes Niveau von gefiltertem
Wasser ein. Der Wasserstandsmelder 44 erfasst das Überschreiten
bzw. Unterschreiten eines vorgegebenen Niveaus des Filterwassers.
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Durch
das aus dem Brauchwasser ausgefilterte Gut setzt sich das Filterband 14 mit
der Zeit zu und der Wasserpegel innerhalb der Filtertrommel 8 steigt
an (bis maximal Teichniveau oder bis maximal zum durch die Oberkante
der Dichtlippe 13 vorgegebenen Niveau), während der
Wasserpegel des Filterwassers im Gehäuse 4 abfällt. Unterschreitet
der Filterwasserpegel das durch den Wasserstandsmelder 44 erfasste
Niveau (Schaltstufe für
den Filterreinigungsbetrieb), so wird ein entsprechendes Signal
an die Steuereinrichtung 46 ausgegeben. Sobald der Steuereinrichtung 46 das
Unterschreiten des Mindestniveaus vom Wasserstandsmelder 44 gemeldet wird,
wird der Motor 40 und die Druckpumpe 35 (bzw. das
Wasserventil) angesteuert und die Filtertrommel 8 wie in 3 schematisch
dargestellt gedreht.
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Gleichzeitig
wird die Außenseite
des Filterbandes mit der Spülflüssigkeit
von den Sprühdüsen 36 beaufschlagt
und das ausgefilterte Gut wird von der Innenseite des Filterbandes 14 in
die Auffangrinne 28 abgeworfen. Dieser Filterreinigungsbetrieb wird
durch die Steuereinrichtung 46 solange beibehalten, bis
das Erreichen des Mindestniveaus des Filterwassers durch den Wasserstandsmelder 44 gemeldet
wird. Vorzugsweise wird nach der Meldung des Unterschreitens des
Mindestniveaus durch den Wasserstandsmelder 44 die Filtertrommel
für eine vorbestimmte
Zeitdauer angetrieben. Vorzugsweise wird dabei die Trommel 8 um
mehr als eine Umdrehung gedreht, um möglichst eine umfassende Reinigung
des Filterbandes 14 zu erreichen. Vorzugsweise wird die
Trommel ungefähr
zweimal gedreht.
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Das
in der Auffangrinne 28 aufgefangene Filtergut wird zusammen
mit der Spülflüssigkeit
entlang der Auffangrinne 28 zur Außenseite des Gehäuses 4 und
durch den Schubladenauslauf 30 hindurch abgeführt.
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Filtergut,
das sich in der Auffangrinne 28 angehäuft hat, weil es durch die
Spülflüssigkeit
nicht abgespült
werden konnte, wird von Zeit zu Zeit manuell entsorgt. Dazu wird
eine Verriegelung der Schublade 26 am Gehäuse 4 gelöst und die
Schublade 26 aus dem Gehäuse 4 herausgezogen.
Nach dem Lösen der
Ablaufleitung vom Anschluss am Schubladenauslauf 30 kann
die Schublade zu einer Entsorgungsstelle transportiert werden, wo
sie manuell entleert wird. Nach dem Entleeren wird die Schublade 26 wieder
in das Gehäuse 4 eingeschoben
und mit der Verriegelungseinrichtung am Gehäuse 4 gesichert. Nach dem
Befestigen der Ablaufleitung am Schubladenauslauf 30 kann
wieder der normale Filterbetrieb und Filterreinigungsbetrieb mit
der automatischen Selbstreinigung des Filterbandes 14 aufgenommen
werden.
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- 2
- Trommelfilter
- 4
- Gehäuse
- 5
- Rückwand
- 6
- Standfuß
- 8
- Filtertrommel
- 10
- Rückwand
- 12
- Verstärkungsring
- 13
- Dichtlippe
- 14
- Filterband
- 16
- Motorabdeckung
- 18,
20, 22
- Brauchwasseranschluss
- 23
- Filterwasseranschluss
- 24
- Spülwasseranschluss
- 26
- Schublade
- 28
- Auffangrinne
- 30
- Schubladenauslauf
- 34
- Spülleiste
- 35
- Druckpumpe
- 36
- Sprühdüse
- 38
- Abwurfrichtung
- 40
- Motor
- 41
- Laufrolle
- 42
- Welle
- 43
- Lager
- 44
- Wasserstandsmelder
- 46
- Steuereinrichtung