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Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für Becken, wie Fischbecken, Aquarien, Teichanlagen, Kunststoff- oder Betonbecken, Schwimmteiche oder Schwimmbecken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Diese Filtervorrichtung weist ein Gehäuse auf, das einen Filterraum umschließt. In dem Filterraum ist ein Anlegeelement beweglich gehalten, das derart beschaffen ist, dass es von dem zu reinigenden Wasser aus einem Schmutzwasserbereich heraus zu einem Reinwasserbereich hin durchströmt werden kann. An das Anlegeelement ist dabei im Betrieb der Filtervorrichtung ein von einer Abgabewalze zu einer Filterbandaufnahme geführtes Filterband angelegt, wobei der von dem zu reinigenden Schmutzwasser durchströmbare Bereich des Anlegeelementes zusammen mit dem in diesem Bereich anliegenden Filterband eine aktive Filterfläche bildet. Sobald der jeweils an dieser aktiven Filterfläche angeordnete Abschnitt des Filterbandes verbraucht ist, wird dieser weiter transportiert und schließlich von der Filterbandaufnahme aufgenommen. Zum Transport des Filterbandes von der Abgabewalze zur Filterbandaufnahme ist dabei ein außerhalb des Filterraums angeordnetes Wasserrad vorgesehen. Mittels diesem kann die aktive Filterfläche wiederkehrend mit unbenutztem Filterband von der Abgabewalze versorgt werden. Die Schaufeln des Wasserrades können zur Erzeugung eines für den Transport des Filterbandes benötigten Drehmomentes von ungereinigtem Wasser beaufschlagt werden, das aus dem Filterraum austritt, wobei das Drehmoment des Wasserrades beispielsweise auf eine Walze übertragbar ist, durch deren Rotation das Filterband transportiert wird. Der Austritt des ungereinigten Wassers erfolgt dabei, wenn sich das Schmutzwasser im Schmutzwasserbereich in Folge einer Zusetzung der momentan im Filterraum angeordneten, aktiven Filterfläche mit Schmutzpartikeln derart aufgestaut hat, dass es einen oberhalb des Wasserrades angeordneten Überlauf überströmt.
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Aus
WO 2006/079311 ist eine Filtervorrichtung bekannt, bei der ein Schmutzwasserbereich eines Filterraumes mittels einer Filtertrommel von einem Reinwasserbereich getrennt ist. Hierbei ist über einen Teil des Umfangs der Filtertrommel ein Filterband um die Filtertrommel geführt, das zusammen mit der Filtertrommel von dem zu reinigenden Schmutzwasser durchströmt wird. Sobald das Filterband hierbei derart mit Schmutzpartikeln zugesetzt ist, dass sich das Schmutzwasser bis zum Überströmen eines Überlaufes aufstaut, wird frisches Filterband von einer Abgaberolle abgewickelt und das mit Schmutzpartikeln zugesetzte Filterband auf eine Aufnahmewalze aufgewickelt. Zum selbsttätigen Transport des Filterbandes ist die Aufnahmewalze dabei von einem Wasserrad antreibbar, das von dem überströmenden Schmutzwasser aktiviert wird. Das Filterband erstreckt sich hierzu von der oberhalb der Filtertrommel angeordneten Abgabewalze um den größten Teil des Umfangs der Filtertrommel herum zu der Aufnahmewalze, die ebenfalls im Filterraum oberhalb der Filtertrommel angeordnet ist.
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Mit der bekannten Filtervorrichtung lässt sich der Transport des Filterbandes somit ohne zusätzlich Steuerungsmaßnahmen derart selbsttätig betreiben, dass ein sich im Betrieb mit Schmutzpartikeln zusetzender Abschnitt des Filterbandes nach und nach in Richtung Aufnahmewalze transportiert und auf diese aufgewickelt wird.
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Durch die kompakte Bauform der Filtervorrichtung und die teilweise vorgegebenen Positionen der einzelnen Funktionselemente zueinander, weist die Filtervorrichtung dabei eine äußere Geometrie mit relativ großer Gesamthöhe im Verhältnis zur Gesamtbreite und/oder Gesamtlänge auf. Darüber hinaus können je nach Dimensionierung beispielsweise durch die benötigte Filtertrommel relativ hohe Herstellungskosten entstehen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer mit Wasserrad betriebenen, gattungsgemäßen Filtervorrichtung bei kompakter Bauweise und geringeren Herstellungskosten eine größere Flexibilität hinsichtlich der äußeren Geometrie zu ermöglichen, insbesondere hinsichtlich des Verhältnisses von Gesamthöhe zu Gesamtbreite und/oder Gesamtlänge.
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Diese Aufgabe wird durch eine Filtervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist das Anlegeelement derart ausgeführt, dass das Filterband über die gesamte aktive Filterfläche hinweg in Gravitationsrichtung von oben an das Anlegeelement anlegbar ist. Auf diese Weise wird der Schmutzwasserbereich in Gravitationsrichtung durch das an dem Anlegeelement anliegende Filterband begrenzt, wodurch die aktive Filterfläche ausschließlich von oben nach unten durchströmt wird und der jeweils vorhandene hydrostatische Druck des Schmutzwassers vollständig genutzt werden kann. Dies ermöglicht bezogen auf eine zu reinigende Schmutzwassermenge im Schmutzwasserbereich eine relativ große Breite und/oder Länge der durch Anlegeelement und daran anliegendem Filterband gebildeter Filterfläche und damit eine relativ flache Bauform der Filtervorrichtung insgesamt. Da das Filterband hierbei allein durch den Druck des die aktive Filterfläche durchströmenden Wassers an dem Anlegeelement gehalten werden kann, können sowohl die zur Führung und Positionierung des Filterbandes benötigten Mittel als auch das verwendete Anlegeelement selbst aus einfachen Elementen hergestellt werden, so dass die Filtervorrichtungen für viele Anwendungsfälle relativ kostengünstig hergestellt werden kann.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich das Anlegeelement im Filterraum von einem unteren Ende zu einem oberen Ende, die zueinander höhenmäßig versetzt sind. Die Filterbandaufnahme ist hierbei unterhalb des oberen Endes angeordnet. Durch die dabei entstehende schräge Ausrichtung des Transportbandes und des Filterbandes kann einerseits ein zum unteren Ende hin größer werdender hydrostatischer Druck erzeugt und andererseits eine größere aktive Filterfläche gewonnen werden. Zudem ermöglicht die schräge Ausrichtung des Transportbandes eine besonders Platz sparende Anordnung der Filterbandaufnahme, was wiederum eine kompakte Bauform der Filtervorrichtung insgesamt ermöglicht.
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Dabei ist es besonders günstig, wenn sich das Anlegeelement V-förmig erstreckt, wodurch ein Schmutzwasserbereich mit einem im Wesentlichen dreieckigen, sich nach unten verjüngenden Profil ausgebildet wird, der eine relativ große aktive Filterfläche ermöglicht, an der das Filterband relativ lagestabil aufnehmbar ist.
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Vorteilhafterweise ist die Filterbandaufnahme durch eine Aufnahmewalze in einer Aufnahmewalzenaufnahme gebildet, wodurch das verbrauchte Filterband in der Filterbandaufnahme besonders platzsparend aufgenommen werden kann. Zudem kann auf eine solche Aufnahmewalze das vom Wasserrad erzeugte Drehmoment übertragen werden, um das Filterband von der Abgabewalze zur Filterbandaufnahme transportieren zu können.
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Alternativ hierzu kann die Filterbandaufnahme auch einen Aufnahmebehälter wie beispielsweise eine offene Kiste oder einen Karton aufweisen, der aus dem Gehäuse entfernt werden kann, um verbrauchtes Filterband in komfortabler Weise entfernen zu können.
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Zudem ist es günstig, wenn das Anlegeelement durch ein Transportband gebildet ist, das um wenigstens zwei Umlenkwalzen herum geführt ist, die das obere Ende und das untere Ende bilden. Hierdurch können die beim Transport des Filterbandes zu überwindenden Widerstandskräfte minimiert werden. Zudem kann ein derartiges Transportband zumindest zu großen Teilen aus handelsüblichen Elementen hergestellt werden, so dass die Filtervorrichtung für viele Anwendungsfälle relativ kostengünstig hergestellt werden kann.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Transportband zum Transport des Filterbandes vom Wasserrad antreibbar ist, wodurch zur Aufnahme des verbrauchten Teils des Filterbandes keine antreibbare Aufnahmewalze benötigt wird. Vielmehr kann bei dieser Vorgehensweise die Filterbandaufnahme durch einen Aufnahmebereich des Gehäuses oder durch einen einfachen Aufnahmebehälter gebildet sein.
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In einer hierzu alternativen Ausführungsform ist das Anlegeelement wenigstens bereichsweise durch ein Lochblech gebildet. Hierdurch können die Herstellungskosten des Anlegeelementes und der Filtervorrichtung insgesamt weiter reduziert werden.
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Vorteilhafterweise bildet eine Oberseite des Anlegeelementes zusammen mit einer Unterkante einer Trennwand, die zwischen dem Schmutzwasserbereich des Filterraumes und einer Abgabewalzenaufnahme angeordnet ist, einen Einführschlitz, über den das Filterband in den Filterraum einführbar ist. Durch einen derartigen Einführschlitz kann das Filterband ohne innerhalb des Schmutzwasserbereichs benötigte Umlenkmittel an das Anlegeelement angelegt werden, wodurch die Filtervorrichtung beim Transport des Filterbandes weniger störanfällig ist. Zudem kann durch die Trennung der Abgabenwalzenaufnahme vom Filterraum eine relativ flache Bauform erzielt werden.
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Zudem ist es hierbei günstig, wenn die Trennwand am Einführschlitz eine gegen die Oberseite drückende Dichtlippe aufweist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass keine größeren Mengen an Schmutzwasser an dem Filterband vorbei über den Einführschlitz aus dem Schmutzwasserbereich austreten können.
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Vorteilhafterweise ist zwischen der Abgabenwalzenaufnahme und dem Einführschlitz ein Umlenkelement zur Umlenkung des Filterbandes vorgesehen, wobei eine wirksame Umlenkfläche des Umlenkelementes vorzugsweise etwa in Verlängerung der Oberseite liegt. Durch ein derartiges Umlenkelement, das beispielsweise durch eine Umlenkwalze gebildet sein kann, kann das Filterband unabhängig vom Einführschlitz exakt auf die Oberseite des Anlegeelementes ausgerichtet werden, wobei durch die Positionierung des Umlenkelementes außerhalb des Schmutzwasserbereiches Störungen durch Schmutzpartikel im Betrieb ausgeschlossen werden können.
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Ferner ist es günstig, wenn unterhalb des Anlegeelementes ein Leitelement angeordnet ist, das eine Ablauföffnung zum Reinwasserbereich aufweist. Hierdurch kann das beim Durchströmen des Filterbandes gereinigte Wasser im Wesentlichen vollständig einem vorbestimmten Abschnitt des Reinwasserbereichs zugeführt werden, aus der das gereinigte Wasser dann wieder dem betreffenden Schwimm- oder Fischbecken zugeleitet werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Schmutzwasserbereich in Gravitationsrichtung unter anderem durch zwei seitliche Randauflagen begrenzt, an denen jeweils ein Rand des Transportbandes mittels Wasserdruck anlegbar ist. Die Randauflagen weisen hierzu zwei sich zwischen dem oberen und unteren Ende erstreckende Ausnehmungen zur Aufnahme des jeweiligen Randes auf, deren Tiefe im Wesentlichen einer Dicke des Filterbandes entspricht. Auf diese Weise bildet das Filterband zusammen mit den Randauflagen eine bündige Oberfläche, die den Schmutzwasserbereich in Gravitationsrichtung nach unten begrenzt. Zudem wird auf diese Weise ein Umströmen des Filterbandes weitestgehend verhindert, so dass zumindest keine beachtlichen Mengen von ungereinigtem Schmutzwasser vom Schmutzwasserbereich in den Reinwasserbereich gelangen können.
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Ferner ist es günstig, wenn das Gehäuse neben dem Schmutzwasserbereich, dem Reinwasserbereich und dem dazwischen vorgesehenen Anlegeelement zusätzlich auch die Abgabenwalzenaufnahme, die Filterbandaufnahme und das Wasserrad umschließt, wodurch die Filtervorrichtung eine vollständig vormontierte Baueinheit bildet, die besonders einfach an die Zu- und Abläufe eines jeweiligen Schwimm- oder Fischbeckens anschließbar ist.
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Vorteilhafterweise ist dabei eine Wanne vorgesehen, die sich bodenseitig über das gesamte Gehäuse erstreckt und einen Reinwasserauslass aufweist, wodurch auch aus dem Gehäuse im Betrieb oder beim Austausch von Walzen unregulär austretendes Schmutzwasser sicher aufgefangen und abgeleitet werden kann.
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In den Figuren sind beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
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1 eine geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung,
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2 eine geschnittene Ansicht der Filtervorrichtung in Ebene II aus 1,
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3 eine Draufsicht auf die Filtervorrichtung in Richtung III aus 1,
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4 einen Schnitt durch ein Anlegeelement der Filtervorrichtung in Ebene IV-IV aus 3
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5 eine geschnittene Ansicht einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung,
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6 eine geschnittene Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung und
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7 eine Draufsicht auf die Filtervorrichtung in Richtung VII aus 6.
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Die 1 bis 3 zeigen eine Filtervorrichtung 2 für ein nicht dargestelltes Fischbecken, wie beispielsweise eine Teichanlage für Kois. Die Filtervorrichtung 2 weist ein Gehäuse 4 auf, das einen Filterraum 6 umschließt. In diesem Filterraum 6 ist ein Anlegeelement in Form eines umlaufenden, wasserdurchlässigen Transportbandes 8 vorgesehen, das über eine erste Umlenkwalze 10 und eine zweite Umlenkwalze 12 geführt ist. Die Umlenkwalzen 10, 12 sind dabei durch handelsübliche Walzen mit einem leicht laufenden Drehlager gebildet.
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An eine Oberseite 14 des Transportbandes 8 ist ein Filterband 16 angelegt, das von einer Abgabewalze 18 abgerollt und hin zu einer Filterbandaufnahme in Form einer Aufnahmewalze 20 geführt ist, auf der ein verbrauchter Teil des Filterbandes 16 aufgewickelt wird.
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Der an der Oberseite 14 des durchströmbaren Transportbandes 8 anliegende Abschnitt des Filterbandes 16 bildet dabei eine aktive Filterfläche 22, die einen Schmutzwasserbereich 24 des Filterraumes 6 in Gravitationsrichtung G begrenzt.
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In diesen Schmutzwasserbereich 24 mündet dabei ein Schmutzwassereinlauf 26, über den Schmutzwasser SW von dem nicht dargestellten Fischbecken in den Filterraum 6 gelangt. Das hierbei im Schmutzwasserbereich 24 aufgenommene Schmutzwasser SW drückt das Filterband 6 in Folge seines hydrostatischen Druckes beziehungsweise seines Strömungsdruckes gegen die Oberseite 14 und durchströmt das Filterband 16 sowie das Transportband 8, wobei im Schmutzwasser SW enthaltene Schmutzpartikel SP am Filterband 16 zurückgehalten werden.
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Das auf diese Weise gewonnene Reinwasser RW gelangt über ein beispielhaft als Leitblech ausgeformtes Leitelement 28, das sich zwischen den Umlenkwalzen 10, 12 erstreckt und eine Ablauföffnung 30 aufweist, wie in 1 durch Pfeile dargestellt, in eine Überlaufwanne 32, die in Gravitationsrichtung G unterhalb der Ablauföffnung 30 innerhalb eines Reinwasserbereiches 34 angeordnet ist. Die Überlaufwanne 32 dient hierbei beispielsweise zur Aufnahme von Zusatzeinrichtungen, wie Infrarotlampen (nicht dargestellt), die zum Schutz vor Überhitzung dauerhaft unter dem hier aufgenommenen Reinwasser RW verbleiben sollen.
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Aus dem Reinwasserbereich 34 des Filterraumes 6 kann dann das Reinwasser RW über einen Reinwasserauslass 36 (siehe 3) dem nicht dargestellten Fischbecken wieder zugeführt werden.
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Wenn im Zuge des Betriebes der Filtervorrichtung 2 die aktive Filterfläche 22 derart mit Schmutzpartikeln SP zugesetzt ist, dass das dem Reinwasserbereich 34 zuströmende Volumen des Reinwassers RW anhaltend kleiner ist als das dem Schmutzwasserbereich 24 über den Schmutzwassereinlauf 26 zugeführte Volumen des Schmutzwassers SW, steigt ein Schmutzwasserpegel P im Schmutzwasserbereich 24 an. Sobald dieser Schmutzwasserpegel P einen Überlauf 38 übersteigt, strömt das Schmutzwasser SW über den Überlauf 38 und beaufschlagt Schaufeln 40 eines Wasserrades 42, das außerhalb des Filterraumes 6 unterhalb des Überlaufes 38 angeordnet ist, wie in 2 dargestellt. Hierbei wird ein Drehmoment D erzeugt, das über einen Antriebsriemen 44 auf die Aufnahmewalze 20 übertragen wird (siehe 3).
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Die Aufnahmewalze 20 ist hierbei, wie insbesondere aus 1 zu entnehmen ist, in einer Aufnahmewalzenaufnahme 46 untergebracht, die unterhalb eines oberen, der ersten Umlenkwalze 10 zugewandten Teils des Transportbandes 8 vorgesehen ist, um eine Platz sparende Lagerung der Aufnahmewalze 20 zu ermöglichen.
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Durch das an der Aufnahmewalze 20 wirkende Drehmoment D wird das Filterband 16 von der Abgabewalze 18 abgewickelt und in Richtung der Aufnahmewalze 20 bewegt.
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Alternativ zum Antrieb der Aufnahmewalze 20 kann auch das Transportband 8 durch das Drehmoment D des Wasserrades 42 angetrieben werden. In diesem Fall kann der bloße Bereich des Gehäuses 4, der unterhalb der oberen Umlenkwalze 10 angeordnet ist, als Filterbandaufnahme für das verbrauchte Filterband 16 dienen. Zur leichteren Entnahme eines vollständig verbrauchten Filterbandes 16 kann dabei ein Aufnahmebehälter 47 dienen, in den das Filterband 16 im Betrieb von der oberen Umlenkwalze 10 herabgelassen wird, wie in 1 durch strichpunktierte Linien dargestellt.
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Die Abgabewalze 18 ist dabei in einer Abgabewalzenaufnahme 48 untergebracht, die durch eine Trennwand 50 von dem Schmutzwasserbereich 24 getrennt ist. Eine Unterkante 52 dieser Trennwand 50 erstreckt sich parallel und in geringem Abstand zu einem unteren Teil des Transportbandes 8 an der zweiten Umlenkwalze 12. Die Unterkante 52 und das Transportband 8 bilden auf diese Weise einen Einführschlitz 54, durch den das Filterband 16 in den Filterraum 6 eingeführt wird. Um dabei einen Austritt von Schmutzwasser SW durch den Einführschlitz 54 an dem Filterband 16 vorbei zu vermeiden, ist an der Unterkante 52 eine Dichtlippe 56 vorgesehen, die unter Zwischenlage des Filterbandes 16 gegen die Oberseite 14 des Transportbandes 8 drückt. Hierdurch kann an dem Einführschlitz 52 wenn überhaupt, nur Wasser, das das Filterband 16 durchdrungen hat, in geringen Mengen austreten.
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Um einen störungsfreien Transport des Filterbandes 16 durch den Einführschlitz 54 gewährleisten zu können, ist dabei ein Umlenkelement 58 in Form einer weiteren Umlenkwalze vorgesehen, das unterhalb der Abgabewalzenaufnahme 48 und in Verlängerung der Oberseite 14 angeordnet ist und dadurch für eine geradlinige Ausrichtung des Filterbandes 16 im Bereich des Einführschlitzes 52 sorgt.
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Ferner liegt das Transportband 8 mit dem daran anliegenden Filterband 16, wie insbesondere aus 4 zu entnehmen ist, an seinen oberseitigen Rändern 60 auf zwei Randauflagen 62 auf, die sich beidseitig des Transportbandes 8 zwischen den Umlenkwalzen 10, 12 erstrecken. Die Randauflagen 62 weisen dabei sich zwischen den Umlenkwalzen 10, 12 erstreckende Ausnehmungen 63 auf, die zur Aufnahme des jeweiligen Randes 60 dienen und deren Tiefe im Wesentlichen einer Dicke des Filterbandes 16 entspricht.
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Auf diese Weise wird ein randseitiges Umströmen des Filterbandes 16 verhindert. Die Randauflagen 62 sind dabei jeweils mit einer Seitenwand 64 des Gehäuses 4 dicht verbunden und bilden zusammen mit dem auf dem Transportband 8 liegenden Filterband 16 eine bodenseitige Begrenzung des Schmutzwasserbereichs 24.
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Um im Betrieb auch in nicht vorbestimmter Weise aus dem Filterraum 6 austretendes Wasser auffangen zu können, ist zudem eine Wanne 66 vorgesehen, die sich bodenseitig über das gesamte Gehäuse 4 erstreckt und mit dem Reinwasserauslass 36 verbunden ist. Über den Reinwasserauslass 36 kann das Leckwasser dann zusammen mit dem Reinwasser RW dem nicht dargestellten Fischbecken zugeführt werden.
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5 zeigt eine alternative Ausführungsform der Filtervorrichtung 2. Diese unterscheidet sich gegenüber der Ausführungsform gemäß der 1 bis 4 im Wesentlichen dadurch, dass das Anlegeelement zumindest teilweise durch ein Lochblech 70 gebildet ist, das zusammen mit dem Filterband 16 die aktive Filterfläche 22 bildet. Der Transport des Filterbandes 16 erfolgt dabei in jedem Fall durch Antrieb der Aufnahmewalze 20 in der Aufnahmewalzenaufnahme 46.
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Die 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der das als Anlegeelement dienende Transportband 8 V-förmig umgelenkt ist, so dass sich ein V-förmiger Schmutzwasserbereich 24 bildet. Alternativ kann die V-Form dabei auch durch zwei zueinander im Winkel angeordnete separate Transportbänder 8 gebildet sein (nicht dargestellt).
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In jedem Fall wird hierbei das Filterband 16 von oben in den Schmutzwasserbereich 24 eingeführt, so dass kein abgedichteter unterer Einführschlitz 54 benötigt wird. Bei dieser Ausführungsform kann neben der Filterbandaufnahme beziehungsweise der Aufnahmewalze 20 für das verbrauchte Filterband 16 auch die Abgabewalzenaufnahme 48 der Abgabewalze 18 unterhalb des Anlegeelementes angeordnet werden.
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Im Übrigen wird die Filtervorrichtung entsprechend der Funktionsweise der Filtervorrichtung gemäß 1 bis 4 betrieben. Bei Antrieb des Filterbandes 16 mittels der Abgabewalze 18 kann hierbei alternativ zum Transportband 8 auch ein V-förmig angeordnetes Lochblech 70 entsprechend 5 verwendet werden (nicht dargestellt).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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