DE202017104365U1

DE202017104365U1 - Druckminderer-Filter-Anordnung

Info

Publication number: DE202017104365U1
Application number: DE202017104365.7U
Authority: DE
Original assignee: Hans Sasserath GmbH and Co KG
Current assignee: Hans Sasserath GmbH and Co KG
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2018-09-04
Anticipated expiration: 2027-07-22
Also published as: CN108970211A; CN108970211B

Abstract

Rückspülbare Druckminderer-Filter-Anordnung enthaltend:(a) ein Gehäuse (12) mit einem Einlass (16) und einem Auslass (14);(b) eine mit dem Gehäuse verbundene Filtertasse (20) mit radial nach innen vorspringenden Längsrippen (150), die paarweise am gehäuseseitigen Ende verschlossene Kanäle (152) bilden, die über die gesamte Länge nach innen öffnen;(c) ein koaxial in der Filtertasse (20) angeordnetes, gegenüber dem Gehäuse drehbares Filterelement (42), wobei ein äußerer Ringraum (90) zwischen der Filtertasse (20) und dem Filterelement (42) gebildet ist;(d) einen absperrbaren Ablass (22) am Boden der Filtertasse (20), der mit den Kanälen (154) an der Filtertasse (20) verbunden ist; und(e) einen Druckminderer (40);dadurch gekennzeichnet, dass(f) das Gehäuse (12) zwischen Auslass (14) und Filtertasse (20) eine Öffnung bildet, die von dem Druckmindererventil (40) kontrolliert wird; und(g) der Druckminderer (40) eine Feder (116), einen axialbeweglichen Federteller (112) als Federwiderlager und eine Stellspindel (98) aufweist, welche von außerhalb der Filtertasse (20) betätigbar ist und mit welcher die axiale Lage des Federtellers einstellbar ist;(h) wobei die Feder (116), der Federteller (112) und die Stellspindel (98) zumindest teilweise in einer abgeschlossenen Druckminderer-Hülse (56) angeordnet sind, die koaxial innerhalb des Filterelements (42) angeordnet ist, und wobei ein innerer Ringraum (92) zwischen dem Filterelement (42) und der Druckminderer-Hülse (56) gebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine rückspülbare Druckminderer-Filter-Anordnung enthaltend:

(a) ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass;
(b) eine mit dem Gehäuse verbundene Filtertasse mit radial nach innen vorspringenden Längsrippen, die paarweise am gehäuseseitigen Ende verschlossene Kanäle bilden, die über die gesamte Länge nach innen öffnen;
(c) ein koaxial in der Filtertasse angeordnetes, gegenüber dem Gehäuse drehbares Filterelement, wobei ein äußerer Ringraum zwischen der Filtertasse und dem Filterelement gebildet ist;
(d) einen absperrbaren Ablass am Boden der Filtertasse, der mit den Kanälen an der Filtertasse verbunden ist; und
(e) einen Druckminderer.

Rückspülbare Druckminderer-Filter-Anordnungen werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung „Drufi“ seit langem vertrieben. Sie dienen einerseits zum Filtern von Trinkwasser, beispielsweise im Eingangsbereich einer Gebäudewasserinstallation. Andererseits wird der Ausgangsdruck auf einen konstanten Wert geregelt. Dadurch werden die stromabwärts installierten Geräte und Installationen vor Druckspitzen geschützt.
Ein Rückspülfilter ist ein Filter, bei dem die Wasserströmung durch das Filterelement umgekehrt werden kann. Dabei werden Schmutzpartikel von dem Filterelement gelöst.
Das Rückspülwasser kann über einen gesonderten Ablass entsorgt werden. Auch Rückspülfilter sind seit langem bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Druckminderer-Filter-Anordnung zu schaffen, bei der einerseits der Druck leicht von außen eingestellt werden kann und die andererseits besonders kompakt ist und wirtschaftlich herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass

(f) das Gehäuse zwischen Auslass und Filtertasse eine Öffnung bildet, die von dem Druckmindererventil kontrolliert wird; und
(g) der Druckminderer eine Feder, einen axialbeweglichen Federteller als Federwiderlager und eine Stellspindel aufweist, welche von außerhalb der Filtertasse betätigbar ist und mit welcher die axiale Lage des Federtellers einstellbar ist;
(h) wobei die Feder, der Federteller und die Stellspindel zumindest teilweise in einer abgeschlossenen Druckminderer-Hülse angeordnet sind, die koaxial innerhalb des Filterelements angeordnet ist, und wobei ein innerer Ringraum zwischen dem Filterelement und der Druckminderer-Hülse gebildet ist.

Der Druckminderer kontrolliert eine Gehäuseöffnung. Typischerweise ist eine Trinkwasserarmatur, wie die vorliegende, mit einem Gehäuse aus beispielsweise Messing oder Rotguss gefertigt. In diesem Gehäuse ist eine Öffnung vorgesehen. Der Ventilsitz des Druckmindererventils ist von der Öffnung oder einem in der Öffnung befindlichen Einsatz gebildet. Dadurch wird eine besonders kompakte Anordnung erreicht. Die übrigen Teile des Druckminderers erstrecken sich aus dem Gehäuse heraus in die Filtertasse mit dem Filterelement. Dadurch wird eine geringe Baulänge erreicht. Der Ausgangsdruck kann mittels einer Stellspindel von außen eingestellt werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich die Stellspindel nach unten durch eine Öffnung am unteren Ende der Druckminderer-Hülse erstreckt und formschlüssig in ein Drehelement eingreift, welches sich durch den Boden der Filtertasse nach außen erstreckt. Die Stellspindel und das Drehelement können ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Über das Drehelement kann die Verbindung der Stellspindel durch eine Öffnung im Boden der Filtertasse nach außen hergestellt werden.
Vorzugsweise ist ein Griff zum manuellen Drehen des Drehelements vorgesehen. Das kann verwirklicht werden, indem das Drehelement einen Griff aufweist oder mit einem Griff verbunden ist, mit dem das Drehelement rotiert werden kann. Das Drehelement kann schmal ausgeführt werden, so dass es gut durch die Öffnung im Boden der Filtertasse passt. Der Griff erleichtert die Betätigung des Drehelements.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Innenraum der Druckminderer-Hülse trocken ist und ein Kanal vorgesehen ist, der eine Verbindung zwischen dem Innenraum der Druckminderer-Hülse zur Atmosphäre herstellt. Die Membran des Druckminderers oder ein anderes druckbeaufschlagtes Stellelement des Druckminderers wird dann einerseits von Ausgangsdruck beaufschlagt und andererseits vom Druck der Feder und Atmosphärendruck. Dies ist anders als bei Druckminderern, bei denen die Membran von Eingangsdruck des Wassers und Federdruck beaufschlagt ist. Die Atmosphärenverbindung ermöglicht es aber auch, dass Wasser, das beispielsweise durch eine undichte Dichtung in die Hülse eindringt, nach außen abfließen kann oder mit der Zeit trocknen kann.
Bei einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen um die von dem Druckminderer-Ventil kontrollierte Öffnung herum verlaufenden, nach unten erstreckenden Ringvorsprung aufweist, auf den der obere Rand des drehbaren Filterelements oder ein unverdrehbar auf das Filterelement aufsteckbarer Aufsatz aufsteckbar ist. Es ist aber auch möglich, das Filterelement auf andere Weise vor der Öffnung in dem Gehäuse drehbar zu lagern.
Einlass und Auslass können durch eine Wandung getrennt sein, der äußere Ringraum kann mit dem Einlass verbunden und der innere Ringraum kann mit dem Bereich vor der Öffnung in dem Gehäuse verbunden sein, welche von dem Druckminderer-Ventil kontrolliert wird. Eine solche Anordnung ist im Wesentlichen koaxial und ist besonders kompakt.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kanäle an der Filtertasse über Kanäle mit dem Ablass verbunden sind, die sich durch den Boden der Filtertasse nach außen erstrecken.
Die Anordnung ermöglicht eine Rückspülung und die Umkehrung der Strömung durch den Filter, ohne dass eine Sogwirkung erzeugt werden muss, die einzelne Komponenten nach unten ziehen. Je kleiner der Strömungsquerschnitt durch die Kanäle ausgebildet ist, umso größer ist die Sogwirkung auf das Filterelement. Durch Drehung des Filterelements kann das Filterelement an den nach innen offenen Kanälen vorbeibewegt werden. Dabei wird der gesamte Winkelbereich des Filterelements überstrichen. Das Filterelement wird quasi abschnittsweise rückgespült. Die Umkehrung der Strömung erfolgt nur im Winkelbereich der Kanäle und nur, wenn der Ablass geöffnet ist und Wasser nach unten abfließt.
Vorzugsweise ist ein Übertragungselement vorgesehen, das sich mit einem zylindrischen unteren Teil durch die Öffnung im Boden der Filtertasse erstreckt und von unten an ein Bodenteil angeformt ist, welches so geformt ist, dass es gerade auf dem Boden der Filtertasse anliegt. Das Bodenteil hat also einen größeren Durchmesser, als der untere Teil. Eine Dichtung am unteren Teil dichtet die Filtertasse nach unten ab. In dem Bodenteil können insbesondere Teile der Kanäle zum Ablass oder zur Atmosphäre vorgesehen sein.
Vorzugsweise greift das Übertragungselement derart von unten in das Filterelement ein, dass das Filterelement einer Drehung des Übertragungselements folgt. Dadurch kann das Filterelement durch Drehung des Übertragungselements von außen gedreht werden.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehelement oberhalb des Bodenteils eine Aufnahme aufweist, welche formschlüssig mit dem unteren Teil der Stellspindel verbindbar ist, so dass eine Drehung des Drehelements eine Drehung der Stellspindel bewirkt.
Die mehrteilige Ausgestaltung der Verbindung der Stellspindel nach außen ermöglicht es, dass die Druckminderer-Hülse und die Filtertasse nur Öffnungen nach unten mit vergleichsweise geringem Durchmesser haben.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Griff

(a) zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbar ist;
(b) von einer Federkraft beaufschlagt ist, welche den Griff in eine erste Stellung drückt;
(c) in der ersten Stellung formschlüssig mit einem Übertragungselement zur Drehung des Filterelements verbindbar ist, so dass das Übertragungselement einer Drehung des Griffs folgt; und
(d) in der zweiten Stellung formschlüssig mit dem Drehelement zur Drehung der Stellspindel verbindbar ist, so dass das Drehelement einer Drehung des Griffs folgt.

Bei einer solchen Anordnung können beide Drehbewegungen, die des Filterelements und die der Stellspindel mit nur einem Griff bewirkt werden. Dadurch wird die Anordnung besonders kompakt und kostengünstig bei der Herstellung.
Insbesondere kann der Formschluss am Drehelement und am Übertragungselement mit einer Verzahnung bewirkt werden und die Verzahnung ist vorzugsweise am Drehelement die gleiche, wie die Verzahnung am Übertragungselement und zu dieser koaxial angeordnet ist. Der Griff kann also mit einer Innenverzahnung versehen werden, die auf beide Verzahnungen passt. Es ist kein gesondertes Getriebe oder ähnliches erforderlich. Eine abgerundete Form der Zähne, insbesondere im Übergangsbereich, erleichtert den Übergang zwischen der einen in die andere Stellung des Griffs.
Besonders vorteilhaft und wirtschaftlich ist es, wenn nur das Gehäuse aus Messing oder Rotguss oder einem vergleichbaren Metall hergestellt ist. Die Filtertasse kann aus transparentem Kunststoff gefertigt sein. Das ermöglicht die Beurteilung des Verschmutzungsgrads des Filterelements. Auch die übrigen Komponenten, wie Filterelement, Druckminderer-Hülse, Drehelement, Stellspindel, Ablassanschluss und dergleichen sind vorzugsweise aus kostengünstigem und haltbarem Kunststoff gefertigt.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Darstellung einer Druckminderer-Filter-Anordnung.
2 ist ein Vertikalschnitt durch die Armatur aus 1 in der Betriebsstellung.
3 ist ein Vertikalschnitt durch die Armatur aus 1, während der Ausgangsdruck am Druckminderer eingestellt wird.
4 ist ein Vertikalschnitt durch die Armatur aus 1 in der Rückspülstellung.
5 ist eine Explosionsdarstellung im Schnitt durch die Armatur aus 1.
6 ist ein Vertikalschnitt durch den unteren Teil des Filters aus 1 aber ohne Druckminderer.
7 ist eine perspektivische Ansicht der Druckminderer-Hülse und des Ringteils für eine Armatur aus 1.
8 ist eine perspektivische Ansicht von oben auf die Filtertasse und das Ringteil der Armatur aus 1.
9 ist eine perspektivische Ansicht der Stellspindel des Druckminderers und das Drehteil für eine Armatur aus 1.
10. ist eine perspektivische Ansicht des Übertragungselements, des Drehelements und des Griffs für eine Armatur aus 1.
11 ist eine perspektivische Ansicht des Filterelements der Armatur aus 1 mit einem Übertragungselement zur Übertragung eines Drehimpulses auf das Filterelement.
12 ist ein Querschnitt durch das Druckminderer-Ventil für eine Armatur aus 1 in einer geöffneten Stellung.
13 ist ein Querschnitt durch das Druckminderer-Ventil für eine Armatur aus 1 in einer geschlossenen Stellung.
14 ist ein Querschnitt durch das Druckminderer-Ventil für eine Armatur aus 1 im Detail.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete Filter-Anordnung. Die Filteranordnung kann wie nachstehend beschrieben mit Druckminderer und ohne Druckminderer verwendet werden. 2 zeigt die Filteranordnung mit Druckminderer. Die Filteranordnung 10 weist ein als Anschlussgehäuse ausgebildetes Armaturengehäuse 12 auf. Das Anschlussgehäuse 12 ist im vorliegenden Fall mit einem Einlass 16 und einem koaxialen Auslass 14 versehen.
Die Anschlussarmatur 12 kann mit Muttern an geeigneter Stelle in eine Rohrleitung beispielsweise vor einer Zapfstelle (nicht dargestellt) installiert werden. Im vorliegenden Fall ist die Anschlussarmatur 12 aus Messing oder einem anderen wärmefesten Metall gefertigt. Wasser fließt in Richtung des Pfeils 23 in die Armatur 12 hinein und in Richtung des Pfeils 25 aus der Armatur 12 hinaus. Die Anschlussarmatur 12 weist einen Verbindungsstutzen 21 auf. In den Verbindungsstutzen 21wird ein Armaturengehäuse 27 eingesteckt. Hierzu ist das Armaturengehäuse 27 mit einem Stutzen 29 versehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Armaturengehäuse 27 aus Kunststoff gefertigt. Es ist aber auch möglich, ein Armaturengehäuse 27 aus Metall zu verwenden.
Die Verbindung zwischen Verbindungsstutzen 21 und Stutzen 29 erfolgt über einen Zentralkanal 13 und einen koaxial darum herum angeordneten Ringkanal 15. Der Zentralkanal 13 ist mit dem Auslass 14 verbunden. Der Ringkanal 15 ist mit dem Einlass 16 verbunden.
Der Stutzen 29 ist in den Verbindungsstutzen 21 eingesteckt und mit einer Klammer 17 in axialer Richtung gesichert. Dadurch ist das Armaturengehäuse 27 frei drehbar und kann entsprechend die Installationsbedingungen in gewünschter Weise gegenüber der Rohrleitung orientiert werden. Statt der gezeigten Konfiguration ist es auch möglich, eine Flanschverbindung üblicher Bauweise oder eine andere Verbindungsart zu verwenden. Diese ist dann nicht drehbar, sondern wird in einer von vier möglichen Orientierungen installiert.
2 zeigt die Anordnung im Schnitt entlang einer vertikalen Schnittebene in einer Betriebsstellung. Das Armaturengehäuse 27 weist einen nach unten ragenden Gehäusestutzen 18 mit einem Innengewinde 26 auf. In das Innengewinde ist eine Filtertasse 20 fest und unverdrehbar eingeschraubt. Am Boden der Filtertasse 20 ist ein Ablass 22 vorgesehen, der mit einem Kugelhahn 24 verschließbar ist.
Das Armaturengehäuse weist hinter dem Verbindungsbereich zur Anschlussarmatur eine im Wesentlichen rohrförmige Trennwand 30 auf. Die Trennwand 30 trennt den Einlassbereich 32 vom Auslassbereich 28. Die Filtertasse 20 ist am oberen Ende offen. Ein Dichtring 34 ist in einer zugehörigen Ringnut außen an der Filtertasse 20 vorgesehen.
Der Auslassbereich 28 ist im Wesentlichen rohrförmig mit einer Wandung 38. Seitlich bildet die nach unten ragende Wandung 38 mit dem Ende der rohrförmigen Trennwand 30 eine Öffnung. Die Öffnung wird von einem nachstehend beschriebenen Druckminderer 40 kontrolliert.
Koaxial ist in der Filtertasse 20 ein im Wesentlichen zylindrischer Filterelement 42 angeordnet. Der Filterelement 42 ist aus Kunststoff gefertigt. Es ist aber natürlich auch jedes andere wasserfeste Material geeignet. Der Filterelement 42 ist in 11 noch einmal separat dargestellt. Der Filterelement 42 besteht aus einer Vielzahl von Ringen 46, die sich in Umfangsrichtung erstrecken. Die Ringe 46 werden mit Längsstreben 44 verbunden. Schmutzpartikel, die in radialer Richtung durch den Filterelement 42 fließen, bleiben an den Ringen 46 und einem aufgespritzten Sieb hängen und werden so aus dem Wasser herausgefiltert. Der Filterelement ist im unteren Bereich mit vier nach unten ragenden Vorsprüngen 67 versehen, die an einen Boden 86 des Filterelementes 42 angeformt sind. Die Vorsprünge 67 erstrecken sich in radialer Richtung. Mit dem Boden 86 ist der Filterelement 42 nach unten verschlossen.
Der obere Rand des Filterelementes 42 erstreckt sich durch eine passende Öffnung 49 eines Ringteils 48. Das Ringteil ist in 8 noch einmal gesondert dargestellt. Das Ringteil 48 weist eine im Wesentlichen vertikale, ringförmige Wandung 55 auf. Am unteren Ende weist das Ringteil 48 einen nach innen ragenden Rand 53 auf. Der Rand 53 bildet eine Öffnung 49, in welche der Filterelement 42 hineinragt. Auf Höhe des Randes 53 sind außen drei radiale Vorsprünge 57 angeformt. Das Ringteil 48 ist so in die Filtertasse 20 eingesetzt, dass die nachstehend beschriebenen, an die Innenwandung der Filtertasse 20 angeformten Kanäle von oben verschlossen sind. Auf diese Weise ist das Ringteil 48 verdrehsicher in der Filtertasse 20 gehalten.
Auf das Ringteil 48 ist ein Aufsatz 52 aufgesteckt. Der Aufsatz 52 hat die Form eines nach oben und unten offenen Kegelstumpfes. Dieser ist in der Explosionsdarstellung in 5 separat dargestellt. Der Aufsatz ist verdrehbar mit dem Ringteil 48 verbunden. Der Aufsatz 52 ist auf einen nach unten ragenden Ringvorsprung 19 des Armaturengehäuses 27 gesteckt. Der Ringvorsprung 19 und der Aufsatz 52 sind verdrehbar verbunden. Dabei wird der Einlassbereich 32 von dem Bereich vor dem Druckmindererventil 40 getrennt.
In den Filterelement 42 ist eine Druckminderer-Hülse 56 eingesteckt. Die Druckminderer-Hülse 56 ist in 7 gut zu erkennen. Die Druckminderer-Hülse 56 weist ebenfalls radiale Vorsprünge 58 auf, die nach außen vorspringen. Die Vorsprünge 58 erstrecken sich von oben bis zum nach innen ragenden Rand 53 am unteren Ende des Ringteils 48. Oben an den Rand 53 sind nach innen ragende, radiale Vorsprünge 51 angeformt. Die Vorsprünge 51 befinden sich im zusammengesetzten Zustand auf gleicher Höhe, wie die Vorsprünge 58 an der Druckminderer-Hülse. Wenn die Druckminderer-Hülse 56 verdreht wird, schlagen die Vorsprünge 58 an den Vorsprüngen 51 an. Auf diese Weise sitzt die Druckminderer-Hülse 56 bis auf einen kleinen Winkel nicht weiter verdrehbar in dem Filterelement 42 und dem Ringteil 48.
Im Boden der Filtertasse 20 ist eine Öffnung vorgesehen. Ein in 9 und 10 im Detail dargestelltes Drehelement 60 erstreckt sich durch die Öffnung im Boden der Filtertasse. Das Drehelement 60 hat einen zylindrischen unteren Teil 62 mit vergrößertem Durchmesser. An diesen Bereich des unteren Teils ist eine Außenverzahnung 64 angeformt.
Das Drehelement 60 ist von unten in ein Übertragungselement 54 eingesteckt. Drehelement 60 und Übertragungselement 54 sind gegeneinander verdrehbar angeordnet. Das Übertragungselement 54 ist in 10 und 11 im Detail dargestellt. Der untere Bereich des Übertragungselements 54 ist mit einer Außenverzahnung 59 versehen. Die Außenverzahnung 59 ist identisch zur Außenverzahnung 64 am Drehelement 60. Der Außendurchmesser der Verzahnungen 59 und 64 und der Durchmesser des Übertragungselements 54 im mittleren Bereich entspricht gerade dem Durchmesser der Öffnung in der Filtertasse 20. Entsprechend kann das Übertragungselement 54 gut durch die Öffnung gesteckt werden.
Am oberen Ende ist das Übertragungselement 54 von unten an ein Bodenteil 66 mit größerem Durchmesser angeformt. Im mittleren Bereich zwischen Verzahnung 59 und Bodenteil 66 sind außen zwei Ringnuten vorgesehen. In den Ringnuten sitzen Dichtungen 68. Die Dichtungen 68 sind in 2 gut zu erkennen.
Das Übertragungselement 54 wird von oben in die Filtertasse 20 und durch die Öffnung im Boden eingesteckt. Dann befinden sich die Dichtungen 68 gerade im Bereich des Bodens und dichten diesen ab. Das Bodenteil 66 ist so geformt, dass es gerade auf dem Boden der Filtertasse 20 aufliegt. Der untere Teil des Übertragungselements 54 mit der Verzahnung 59 ragt nach unten aus der Filtertasse 20 heraus. Dies ist in 2 gut zu erkennen. Sicherungsringe 81 und 83 (6) fixieren die axiale Lage des Übertragungselements 54.
An die Oberseite des Bodenteils 66 sind vier Vorsprünge 65 angeformt, die sich in axialer Richtung nach oben und in radialer Richtung erstrecken. Die Vorsprünge 65 erstrecken sich nach oben bis unter den Boden 86 des Filterelementes 42. An die Unterseite des Bodens 86 sind auf gleicher Höhe wie die Vorsprünge 65 Vorsprünge 67 angeformt. Die Vorsprünge 67 erstrecken sich in axialer Richtung nach unten und in radialer Richtung auf dem gleichen Radius, wie die Vorsprünge 65. Dies ist in 10 und 11 gut zu erkennen. Entsprechend bilden die Vorsprünge 67 auf der Unterseite des Filterelements 42 einen Anschlag für die Vorsprünge 65 an der Oberseite des Übertragungselements 54. Das Filterelement 42 folgt also bis auf einen geringen Winkel bis zum Erreichen des Anschlags der Drehung des Übertragungselements 54. Die Schnittebene in 2 erstreckt sich gerade durch die Vorsprünge 65.
Von unten ist ein Griffteil 70 auf der Verzahnung 59 des Übertragungselements 54 aufgesteckt. Das Griffteil 70 ist ringförmig und ist auf der Innenseite mit einer Innenverzahnung 71 versehen, die in die Verzahnung 59 eingreift. Das Griffteil 70 ist in 10 detailliert dargestellt. Der Eingriff der Verzahnung ist in 2 zu erkennen. Riefen 72 außen auf dem Griffteil 70 verhindern ein Abrutschen beim Drehen. Diese sind in 1 und 10 zu erkennen. Wenn das Griffteil 70 gedreht wird, dreht sich das Übertragungselement 54 mit. Auf diese Weise kann die Drehung des Übertragungselements 54 von außen bewirkt werden.
Das Drehelement 60 ist mit einer Gewindebohrung 63 versehen. Das Gewinde befindet sich im unteren Bereich der Gewindebohrung 63. In die Gewindebohrung ist ein Ablasselement 74 eingeschraubt. Das Ablasselement 74 ist im Wesentlichen rohrförmig. Zwischen dem Bereich in der Gewindebohrung 63 und dem Ablass 22 weist das Ablasselement 74 einen verbreiterten Bereich auf, in dem die Kugel 80 des Kugelhahns 24 angeordnet ist. Dadurch wird eine Schulter 87 gebildet. Dies ist in 2 gut zu erkennen. 2 und 3 zeigen den Kugelhahn 24 in Absperrstellung. 4 zeigt den Kugelhahn in geöffneter Stellung. Der Ablass 22 ist als Schlauchanschluss ausgeführt. Es versteht sich, dass auch jede andere Art der Absperrung und ein anderer Anschluss als Ablass 22 geeignet ist.
Auf der Schulter 87 ist ein Federwiderlagerring 76 gehalten. Der Federwiderlagerring 76 hat einen nach innen vorspringenden Rand 77. Auf dem Rand ist eine Feder 79 abgestützt. Die Feder 79 drückt von unten auf einen inneren Rand des Griffs 70. Der Griff 70 wird entsprechend in die in 2 gezeigte, obere Lage gedrückt. Der Griff 70 kann manuell gegen die Kraft der Feder 79 nach unten gezogen werden. Dann verlässt die Verzahnung 71 des Griffs 70 die Verzahnung 59 am Übertragungsteil und greift in die ansonsten identische Verzahnung 64 am Drehelement 60. Durch Herunterziehen und Drehen des Griffs 70 in der unteren Lage kann also das Drehelement 60 gedreht werden. Diese Stellung ist in 3 dargestellt.
Das Filterelement 42 weist einen Boden 86 mit einer Öffnung auf. Oberhalb des Bodenteils 66 des Übertragungselements 54 ist das Drehelement 60 mit einer koaxialen, zylindrischen Aufnahme 84 versehen. Die Aufnahme 84 erstreckt sich koaxial nach oben durch die Öffnung in dem Boden 86 in das Innere des Filterelements 42. Der obere Rand der Aufnahme 84 befindet sich knapp unterhalb der Druckminderer-Hülse 56. Dies ist in 2 zu erkennen. Ein Dichtring 88 in einer Ringnut außen an der Aufnahme 84 dichtet die Aufnahme gegenüber dem Boden des Filterelements 42 ab.
Zwischen der Innenwandung der Filtertasse 20 und dem Filterelement 42 ist ein äußerer Ringraum 90 gebildet. Zwischen dem Filterelement 42 und der Druckminderer-Hülse 56 ist ein innerer Ringraum 92 gebildet. Der äußere Ringraum 90 ist oben mit dem Einlassbereich 32 verbunden. Der äußere Ringraum 90 ist unten mit einer Stufe 94 verschlossen, die auf der Innenwandung der Filtertasse 20 gebildet ist. Der innere Ringraum 92 wird nach unten von dem Boden 86 des Filterelements 42 abgeschlossen. Am oberen Ende mündet der innere Ringraum 92 im Inneren des Aufsatzes 52. Der Innenraum 96 der Druckminderer-Hülse 56 ist trocken. Eine Stellspindel 98 erstreckt sich durch eine untere Öffnung der Druckminderer-Hülse 56. Die Stellspindel 98 ist in 9 zusammen mit dem Drehelement 60 gesondert im Detail dargestellt.
Die Stellspindel 98 weist am unteren Ende außen eine Verzahnung 100 auf. Mit der Verzahnung 100 greift die Stellspindel in eine entsprechende Verzahnung 102 innen in der Aufnahme 84 des Drehelements 60. Eine Drehbewegung des Drehteils 60 wird auf die Stellspindel 98 übertragen. Diese folgt der Drehung des Drehteils 60. Eine Dichtung 104 in einer Umfangsnut außen an der Stellspindel oberhalb der Verzahnung 100 dichtet die Spindel gegenüber der Aufnahme 84. Oberhalb der Dichtung 104 ist die Stellspindel mit einem Sicherungsring 106 versehen. Dieser befindet sich in montiertem Zustand unterhalb der Öffnung am unteren Ende der gehäusefesten Druckminderer-Hülse 56. Ein weiterer Sicherungsring 108 ist oberhalb der Öffnung angeordnet. Die Sicherungsringe 106 und 108 halten die Stellspindel in ihrer axialen Lage.
Auf den oberen Teil 114 der Stellspindel 98 ist ein Federteller 112 aufgeschraubt. Der Federteller 112 ist als Achtkant ausgeführt. Der Achtkant greift in die Innenseite der Druckminderer-Hülse 56. Der Federteller 112 ist somit unverdrehbar und behält seine Winkellage. Wenn die Stellspindel 98 rotiert, wird der Federteller 112 in axialer Richtung bewegt.
Der Federteller 112 bildet das Federwiderlager für eine Feder 116. Die Feder 116 ist Teil des Druckminderers 40. Der Druckminderer 40 ist mit der Druckminderer-Hülse 56, dem Federteller 112 und der Stellspindel 98 zusammen als Einsatz ausgebildet, der in 5 separat dargestellt ist.
Der Druckminderer 40 ist in 12 in geöffnetem Zustand und in 13 in geschlossenem Zustand dargestellt. 14 zeigt den Druckminderer im Detail. Die Druckminderer-Hülse 56 ist nach oben von einer Membran 118 begrenzt. Die Membran 118 liegt auf einem Membranteller 120. Die Membran 118 ist zwischen der oberen Kante 122 der Druckminderer-Hülse 56 und der unteren Kante eines Einsatzelements 124 eingeklemmt. Eine Spindel 126 erstreckt sich durch den Membranteller 120. Eine Mutter 36 ist auf das untere Ende der Spindel 126 aufgeschraubt oder aufgesetzt und hält den Membranteller 120 in seiner Lage. Das Einsatzelement 124 ist zwischen einem Ring 128 und einem Ringvorsprung 132 geklemmt. Der untere Rand 130 sitzt auf dem Ringvorsprung 132 der Druckminderer-Hülse 56 und ist mit einer Dichtung 134 gegen diese abgedichtet. Der Innenraum 96 unterhalb der Membran 118 ist trocken. Oberhalb der Membran 118 und unterhalb des Einsatzelements 124 ist die Steuerkammer 136 des Druckminderers 40 gebildet. Die Steuerkammer 136 ist über Kanäle (nicht dargestellt) mit dem Auslass 28 verbunden. In der Steuerkammer 136 herrscht Ausgangsdruck.
Auf das obere Ende der Spindel 126 ist ein Ventilteller 138 aufgeschraubt. In dem Ventilteller 138 ist eine Nut gebildet, in welcher die Ventildichtung 140 des Druckminderer-Ventils sitzt. Die Ventildichtung 140 wird mit einem Sicherungsring 144 gehalten, der auf einer Ringschulter 146 der Spindel 126 aufliegt. Das Einsatzelement 124 bildet am oberen Ende einen Ring 142. Der Ring 142 ist über Rippen mit dem übrigen Teil des Einsatzelements 124 verbunden. Der innere Rand des Rings 142 bildet den Ventilsitz des Druckminderer-Ventils. Der äußere Rand des Rings 142 ist mit einer Dichtung 148 versehen. Mit der Dichtung 148 sitzt der Ring 142 in der Öffnung in der unteren Wandung 38. Nur Wasser, welches durch das Druckminderer-Ventil fließt gelangt also zum Auslass 28.
Der Ventilteller 138 ist fest mit der Spindel 126 verbunden. Die Ventilspindel ist fest mit dem Membranteller 120 und der Membran 118 verbunden. Entsprechend folgt der Ventilteller 138 mit der Ventildichtung 140 jeder Axialbewegung der Spindel 126. Die Membran 118 ist von unten wie nachstehend beschrieben vom Atmosphärendruck und dem Federdruck der Feder 116 beaufschlagt. Von oben wirkt Ausgangsdruck auf die Membran 118. Wenn der Ausgangsdruck abfällt, etwa beim Zapfen von Wasser, bewegt sich die Membran 118 und die Spindel 126 nach oben und das Druckminderer-Ventil öffnet. Dann fließt Wasser zum Auslass 28. Wenn der Druck sich wieder aufbaut, wird die Membran mit der Spindel nach unten bewegt. Dann schließt das Ventil.
6 zeigt die Filtertasse 20 ohne Filtereinsatz 42 und Druckminderer 40. An der Innenwandung der Filtertasse 20 sind 6 radial nach innen vorspringende Rippen 150 angeformt. Die Rippen 150 sind jeweils paarweise dicht beieinander angeordnet und die Rippenpaare über den gesamten Umfang verteilt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jeweils drei Paare mit zwei Rippen 150 vorgesehen. Jedes Rippenpaar bildet einen Längskanal 152. Der Längskanal 152 erstreckt sich in axialer Richtung nach unten bis zum Bodenteil 66. Die Längskanäle 152 sind in 8 gut zu erkennen.
In dem Drehelement 60 ist ein Kanal 154 gebildet. Der Kanal 154 ist in 4 gut zu erkennen. Der Kanal 154 erstreckt sich zunächst in radialer Richtung. Oberhalb der Öffnung im Boden der Filtertasse 20 knickt er nach unten in axialer Richtung ab und mündet in der oben offenen Gewindebohrung 63. Die Gewindebohrung 63 wird von dem Kugelhahn 24 kontrolliert. Wasser, welches durch die Kanäle 154 nach unten fließt, mündet in der Gewindebohrung 63. Bei geöffnetem Kugelhahn 24 fließt es durch den Ablass 22 ab.
Das obere Ende der Kanäle 152 ist geschlossen. Zum Verschließen der Kanäle 152 ist das Ringteil 48 mit Vorsprüngen 57 vorgesehen. Dies ist in 4 zu erkennen. Die Vorsprünge verschließen die Kanäle 152 in der Filtertasse. Die Winkelbereiche zwischen den Kanälen 152 sind oben offen, so dass Wasser in Richtung der Pfeile nach unten fließen kann.
Es kann vorkommen, dass eine der Dichtungen leckt und geringfügige Wassermengen in den trockenen Bereich innerhalb der Druckminderer-Hülse 56 gelangt. Zum Abführen dieses Wassers ist ein Kanal zur Atmosphäre vorgesehen, der in 3 gut zu erkennen ist. Der Kanal umfasst eine radiale Bohrung 160 in der Stellspindel 98. Die Stellspindel 98 weist eine Axialbohrung 162 auf, die mit der radialen Bohrung 160 verbunden ist. Die Axialbohrung 162 in der Stellspindel 98 fluchtet mit einer Axialbohrung 164 in dem Drehelement 60. Unterhalb der Filtertasse 20 weist die Stellspindel 98 eine Radialbohrung 166 auf, welche die Verbindung zur Atmosphäre herstellt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass innerhalb der Druckminderer-Hülse 56 immer Atmosphärendruck herrscht. Es ist ferner sichergestellt, dass Wasser, welches durch Lecks in das Innere der Druckminderer-Hülse 56 gelangt, nach außen abfließen kann.
Die Anordnung arbeitet wie folgt:
2 zeigt den Betriebszustand mit geschlossenem Kugelhahn 24. Das Wasser fließt in Richtung der Pfeile von Einlass 16 nach unten in den äußeren Ringraum 90 zwischen den Kanälen 152. Vom äußeren Ringraum 90 fließt das Wasser radial nach innen durch den Filterelement 42. Dabei wird das Wasser gefiltert. Schmutzpartikel bleiben außen auf dem Filterelement 42 hängen. Im inneren Ringraum 92 fließt das gefilterte Wasser nach oben zum Druckminderer-Ventil. Wenn Wasser gezapft wird und der Ausgangsdruck im Ausgangsbereich 28 unter den eingestellten Druck abfällt, öffnet der Druckminderer und das Wasser fließt zum Auslass 14.
Zum Rückspülen wird der Kugelhahn 24 geöffnet. Dann fließt Wasser zunächst von außen nach innen vom äußeren Ringraum 90 zum Inneren Ringraum 92. Danach fließt das Wasser durch die Kanäle 152 an der Innenwandung der Filtertasse 20 und durch die Kanäle 154 nach unten zum Ablass 22. Dabei entsteht ein Sog durch das Filterelement 42 in radialer Richtung nach außen, also in umgekehrter Richtung zur normalen Fließrichtung in der Betriebsstellung. Die Schmutzpartikel werden dabei vom Filterelement 42 gelöst. Die Kanäle 152 decken nur einen geringen Winkelbereich ab. Entsprechend wird eine starke Sogwirkung erreicht.
Wenn der Griff 70 in der in 2 gezeigten oberen Stellung gedreht wird, dreht sich das Übertragungselement 54. Das Übertragungselement 54 greift mit Vorsprüngen in das Filterelement 42 und nimmt dies mit. Entsprechend wird dann auch das Filterelement 42 gedreht. Die verschmutzten Winkelbereiche des Filterelements 42 werden nacheinander an den Kanälen 152 der gehäusefesten Filtertasse vorbeibewegt. Die Kanäle 152 überstreichen alle Winkelbereiche des Filterelements 42. Auf diese Weise wird eine Rückspülung des gesamten Filterelements 42 bewirkt. Statt der Drehung des Filterelements 42 ist es auch möglich, die Filtertasse 20 oder beide gegeneinander drehbar zu gestalten.
Zum Einstellen des Ausgangsdrucks wird der Griff 70 zunächst nach unten bewegt. Dann greift die Verzahnung 71 am Griff 70 in die untere Verzahnung 64 am Drehelement 60. Dies ist in 3 dargestellt. Die Drehung des Drehelements 60 bewirkt durch die Verzahnung 100 und 102 eine Bewegung der drehfesten Stellspindel 98 in axialer Richtung. Dadurch wird der Federdruck der Feder 116 in gewünschter Weise geändert. Bei konstantem oder annähernd konstantem Atmosphärendruck wird der Ausgangsdruck ausschließlich durch den Federdruck bestimmt.
Die vorstehende Erfindung wurde hier anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Beschreibung dient jedoch nur zur Illustration der Erfindung. Der Umfang der Erfindung lässt eine Vielzahl von Variationen zu, die ausschließlich vom Schutzbereich der beigefügten Ansprüche bestimmt werden. So sind bestimmte Merkmale hinsichtlich Konstruktion, Material, Anordnung und Aufbau des Ausführungsbeispiels lediglich sinnvolle Ausgestaltungen. Die Anschlüsse, Absperrungen und Filtermaterialien können jede beliebige, dem Fachmann bekannte Ausgestaltung annehmen. Dies gilt für alle Merkmale und deren Kombinationen, solange in den Ansprüchen nicht eine bestimmte Kombination von Merkmalen als erfindungswesentlich offenbart ist.

Claims

Rückspülbare Druckminderer-Filter-Anordnung enthaltend: (a) ein Gehäuse (12) mit einem Einlass (16) und einem Auslass (14); (b) eine mit dem Gehäuse verbundene Filtertasse (20) mit radial nach innen vorspringenden Längsrippen (150), die paarweise am gehäuseseitigen Ende verschlossene Kanäle (152) bilden, die über die gesamte Länge nach innen öffnen; (c) ein koaxial in der Filtertasse (20) angeordnetes, gegenüber dem Gehäuse drehbares Filterelement (42), wobei ein äußerer Ringraum (90) zwischen der Filtertasse (20) und dem Filterelement (42) gebildet ist; (d) einen absperrbaren Ablass (22) am Boden der Filtertasse (20), der mit den Kanälen (154) an der Filtertasse (20) verbunden ist; und (e) einen Druckminderer (40); dadurch gekennzeichnet, dass (f) das Gehäuse (12) zwischen Auslass (14) und Filtertasse (20) eine Öffnung bildet, die von dem Druckmindererventil (40) kontrolliert wird; und (g) der Druckminderer (40) eine Feder (116), einen axialbeweglichen Federteller (112) als Federwiderlager und eine Stellspindel (98) aufweist, welche von außerhalb der Filtertasse (20) betätigbar ist und mit welcher die axiale Lage des Federtellers einstellbar ist; (h) wobei die Feder (116), der Federteller (112) und die Stellspindel (98) zumindest teilweise in einer abgeschlossenen Druckminderer-Hülse (56) angeordnet sind, die koaxial innerhalb des Filterelements (42) angeordnet ist, und wobei ein innerer Ringraum (92) zwischen dem Filterelement (42) und der Druckminderer-Hülse (56) gebildet ist.
Druckminderer-Filter-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stellspindel (98) nach unten durch eine Öffnung am unteren Ende der Druckminderer-Hülse (56) erstreckt und formschlüssig in ein Drehelement (60) eingreift, welches sich durch den Boden der Filtertasse (20) nach außen erstreckt.
Druckminderer-Filter-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Griff (70) zum manuellen Drehen des Drehelements (60) vorgesehen ist.
Druckminderer-Filter-Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (96) der Druckminderer-Hülse (56) trocken ist und ein Kanal (162, 164, 166) vorgesehen ist, der eine Verbindung zwischen dem Innenraum (96) der Druckminderer-Hülse (56) zur Atmosphäre herstellt.
Druckminderer-Filter-Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) einen um die von dem Druckminderer-Ventil kontrollierte Öffnung herum verlaufenden, nach unten erstreckenden Ringvorsprung aufweist, auf den der obere Rand des Filterelements (42) oder ein verdrehbar auf das Filterelement (42) aufsteckbarer Aufsatz (52) formschlüssig aufsteckbar ist.
Druckminderer-Filter-Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Einlass (16) und Auslass (14) durch eine Wandung (30) getrennt sind, der äußere Ringraum (90) mit dem Einlass (16, 32) verbunden ist und der innere Ringraum (92) mit dem Bereich vor der Öffnung in dem Gehäuse (12), welche von dem Druckminderer-Ventil (40) kontrolliert wird.
Druckminderer-Filter-Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (152) an der Filtertasse (20) über Kanäle (154) mit dem Ablass (22) verbunden sind, die sich durch den Boden der Filtertasse (20) nach außen erstrecken.
Druckminderer-Filter-Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übertragungselement (54) vorgesehen ist, das sich mit einem zylindrischen unteren Teil durch die Öffnung im Boden der Filtertasse (20) erstreckt und von unten an ein Bodenteil (66) angeformt ist, welches so geformt ist, dass es gerade auf dem Boden der Filtertasse (20) anliegt.
Druckminderer-Filter-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (54) derart von unten in das Filterelement (42) eingreift, dass das Filterelement (42) einer Drehung des Übertragungselements (54) folgt.
Druckminderer-Filter-Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (60) oberhalb des Bodenteils (66) eine Aufnahme (84) aufweist, welche formschlüssig mit dem unteren Teil der Stellspindel (98) verbindbar ist, so dass eine Drehung des Drehelements (60) eine Drehung der Stellspindel (98) bewirkt.
Druckminderer-Filter-Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff (70) (a) zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbar ist; (b) von einer Federkraft beaufschlagt ist, welche den Griff in eine erste Stellung drückt; (c) in der ersten Stellung formschlüssig mit einem Übertragungselement (54) zur Drehung des Filterelements (42) verbindbar ist, so dass das Übertragungselement (54) einer Drehung des Griffs folgt; und (d) in der zweiten Stellung formschlüssig mit dem Drehelement (60) zur Drehung der Stellspindel verbindbar ist, so dass das Drehelement einer Drehung des Griffs folgt.
Druckminderer-Filter-Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss am Drehelement und am Übertragungselement mit einer Verzahnung bewirkt wird und die Verzahnung am Drehelement die gleiche ist, wie die Verzahnung am Übertragungselement und zu dieser koaxial angeordnet ist.