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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für Schächte und
Leitungen und deren Verwendung.
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Aus
dem Stand der Technik sind die unterschiedlichsten Systeme bekannt.
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Die
DE 198 17 898 offenbart
eine Geruchssperre für
einen Straßenkanal.
Diese Geruchssperre besteht im wesentlichen aus einem ringförmigen Kragen,
der von einer im wesentlichen in Vertikalrichtung verlaufenden Schachtwand
vorspringt und in seinem Zentrum eine kreisförmige Öffnung aufweist. Zu dieser Öffnung hin
weist der Kragen eine Überströmkante auf,
so dass der Kragen einen nach oben offenen Ringraum begrenzt, in
dem sich normalerweise Wasser ansammelt. Im Ringraum befindet sich
weiterhin ein ringförmiger
Schwimmkörper,
der sich vertikal bewegen kann und normalerweise im Wasser des Ringraumes
schwimmt. Im ausgetrockneten Zustand liegt der Schwimmkörper auf
dem Kragen dergestalt auf, dass die Überströmkante in das Innere des Schwimmkörpers eingreift.
Die jeweiligen Kontaktflächen
sind dabei als Dichtflächen
ausgebildet. Der Schwimmkörper
trägt weiterhin
einen Geruchsfilter, der für
die aus der mit dem Kanalschacht verbundenen Kanalisation austretenden
Fäulnisgase
durchlässig
ist. Ein eventuell im Kanalsystem entstehender Überdruck kann sicher abgebaut
werden. Der Filter ist dabei so ausgebildet, dass er die übel riechenden Fäulnisgase
aus der ausströmenden
Abluft herausfiltert.
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Im
praktischen Betrieb der aus der
DE
198 17 898 bekannten Konstruktion muß als zusätzliche konstruktive Maßnahme eine
spezielle Führung
vorgesehen werden, mittels derer der Schwimmkörper über der Öffnung im Kragen zentriert
in Vertikalrichtung beweglich geführt werden kann. Die ordnungsgemäße Funktion
dieses Geruchsverschlusses wäre ohne
eine solche Führung
nicht sichergestellt, da der Schwimmkörper bei austrocknendem Ringraum
unter Umständen
so auf dem Kragen zu liegen kommt/kommen kann, dass nicht die gesamte Öffnung im
Kragen vom Schwimmkörper
abgedichtet überdeckt
wird. Somit könnten
weiterhin übel
riechende Gase aus dem Kanalschacht austreten. Eine entsprechende
Vertikalführung
des Schwimmkörpers ist
daher ein unabdingbares Merkmal. Diese Maßnahme ist mit zusätzlichem
konstruktivem Aufwand verbunden, was erhöhte Fertigungskosten erzeugt.
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Die
EP 626 189 A2 offenbart
einen Desodorierungsfilter zum Einsetzen in einen Kanalschacht. Der
Filter weist einen Filterraum auf, in dem Filtermaterial angeordnet
ist. Das Filtergehäuse
ist von einem Fallrohr durchzogen , welches dem Ableiten von Wasser
dient und von einem Auffangtrichter unterhalb eines Sandfanges aufgefangen
wird. In dem Filtergehäuse,
bzw, in dem Filterraum ist ein Stützgerüst für das Filtermaterial angeordnet,
welches verhindern soll, dass das Filtermaterial zusammensackt und
damit den Luftdurchtritt verhindert oder unmöglich macht. Bei der Herstellung
muß also
ein Stützgerüst mit ausgestaltet
werden, das mit einem erhöhten konstruktiven
und Materialaufwand verbunden ist. Zum Austausch des Filtermaterials
wird zusätzlich eine
entfernbare Frontplatte in der Vorrichtung vorgesehen, die einen
weiteren fertigungstechnischen Aufwand darstellt.
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Die
DE 201 20 614 U1 offenbart
einen Geruchsfilter für
die Schmutzwasserkanalisation. Die Vorrichtung ist als Filterbehälter in
Kanalschächte passgenau
einsetzbar und dient zur Aufnahme eines Filtermaterials mit und
ohne Filtervlies. Der Filterbehälter
weist über
den gesamten Bodenbereich eine Vielzahl von engen Öffnungen
auf, die sich leicht zusetzen können. Über den
Filterbehälter
ist ein Schmutzfang und darüber
ein Kanaldeckel gelegt. Der Schmutzfang enthält eine Wasserabflußöffnung, durch
die das von oben eindringende Wasser durch einen Entwässerungsstutzen
durch den Entwässerungstrichter
mit Schließklappe
im Filterbehälter
direkt in den Kanalschacht abgeführt
wird. Bei erhöhtem
Wasseraufkommen kann es bei einer Vorrichtung dieser Bauart leicht
zu einem Rückstau
kommen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Filtervorrichtung für Schächte und
Leitungen bereitzustellen, die nicht die Nachteile des Standes der Technik
aufweist.
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Im
Vergleich zu vorbekannten Geruchssperren soll ein verbesserter und
vereinfachter Aufbau sowie eine kostengünstigere Fertigung der Vorrichtung
ermöglicht
werden. Zusätzliche
Führungselemente
wie in der
DE 198 17 898 oder
Stützelemente wie
in der
EP 626 189 sind
bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
nicht erforderlich. Durch die einfache Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und ihrer Bauteile ist es zudem möglich gegenüber dem Stand der Technik Material
einzusparen.
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Zudem
soll eine Filtervorrichtung bereitgestellt werden, die einfach einzusetzen
und zu handhaben ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann innerhalb
von Leitungen oder Schächten
und/oder an deren Endöffnung
angeordnet sein.
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Die
erfindungsgemäße Filtervorrichtung
für Schächte und
Leitungen besteht aus einem Grundkörper, einem in die obere Eintrittsöffnung des Grundkörpers eingesetzten
Grobfilter, einer zwischen Grobfilter und unterer Austrittsöffnung des Grundkörpers angeordneten
Filterklappe, wobei die Filterklappe um eine Achse zwischen einer
geöffneten
Stellung und einer geschlossenen Stellung kippbar ist und wenigstens
einen geeigneten Filtereinsatz enthält.
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Die
erfindungsgemäße Filtervorrichtung weist
einen Grundkörper
auf, der paßgenau
in Schächte
und Leitungen eingesetzt werden kann. Im und/oder am Grundkörper können gegebenenfalls weitere
Arretierungsmittel angeordnet sein, die gegebenenfalls bei der Fertigung
des Grundkörpers
mit ausgeformt werden. Der Grundkörper kann verschiedenste symmetrische
und asymmetrische geometrische Ausgestaltungen haben, wie z.B. runde,
rechteckige, quadratische, hexagonale, oktogonale Ausführungsformen
usw., und in der Länge
variieren, ohne dass der Mechanismus der Filterklappe hierdurch
behindert wird. Der Grundkörper
hat eine obere Eintrittsöffnung
und eine untere Austrittsöffnung,
wobei als Austrittsöffnung
die Öffnung
bezeichnet wird, in der ein gasförmiger
Stoff in die Vorrichtung einströmt
und als Eintrittsöffnung
die Öffnung
bezeichnet wird, aus der ein gasförmiger Stoff aus der Vorrichtung
ausströmt.
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Im
Grundkörper
der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
befindet sich an der oberen Eintrittsöffnung ein Grobfilter. Der
Grobfilter ist, im Bereich der oberen Eintrittsöffnung, im Querschnitt an den Grundkörper angepaßt. Der
Grobfilter hat die Aufgabe grobe Verunreinigungen, wie Steine, Laub,
und anderes von der Filterklappe und insbesondere vom Filtereinsatz,
der das Filtermaterial enthält,
fernzuhalten. Der Grobfilter ist dabei so ausgestaltet, dass fluide
Medien, die durch die Eintrittsöffnung
in die Filtervorrichtung einfließen, auch bei größeren Durchflußraten direkt über die
Wand des Grundkörpers
entlang abfließen. Überraschenderweise
gelangt kein oder nur geringste Mengen des fluiden Mediums auf den
Filtereinsatz. Dies wird z.B. dadurch erreicht, das Öffnungen
oder Durchbrüche
nur im Randbereich des Grobfilters angeordnet sind. Besonders vorteilhaft
sind solche Ausführungsformen,
bei denen das fluide Medium nur auf der Seite der Ablauföffnung der Filterklappe
an der Wand des Grundkörpers
entlang fließen
kann. In einer weiteren Ausführungsform
ist der Grobfilter so ausgestaltet, dass er in Kipprichtung der
Filtervorrichtung zur Ablaufseite hin nach unten gezogen ausgestattet
ist, ohne mit der Filtervorrichtung in diesem Bereich in Kontakt
zu treten. Hierdurch wird vorteilhafterweise das fluide Medium direkt
an die Ablaufseite geführt.
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Die
erfindungsgemäße Filtervorrichtung weist
innerhalb des Grundkörpers
senkrecht zur Strömungsrichtung
eine Filterklappe auf. Diese ist um eine Achse senkrecht zur Strömungsrichtung
des Gases schwenkbar angeordnet und zwischen einer geschlossenen
Stellung A und einer geöffneten
Stellung B beweglich. Die Filterklappe ist vorzugsweise in der geometrischen
Ausgestaltung ihrer Grundfläche, d.h.
der Auflage, der des Querschnitts des Grundkörpers angepaßt, wie
oben bereits beschrieben. Die Filterklappe ist unterhalb des Grobfilters
angeordnet. In der geschlossenen Stellung A befindet sich die Filterklappe
in waagerechter Position zur Strömungsrichtung
des Gases und bildet mit der Wand des Grundkörpers einen im wesentlichen
dichten Abschluß.
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Die
erfindungsgemäße Filtervorrichtung weist
auf der Auflage der Filterklappe einen vollständig umlaufenden geschlossenen
Bund auf, innerhalb dessen ein schichtenförmiger Aufbau vorhanden ist. Die
Schichten sind von unten nach oben in folgender Weise in der Auflage
angeordnet: ein Tropfenfang, ein Filtereinsatz und gegebenenfalls
eine lösbare
Befestigung, die die Schichten bei Drehung um die Achse in der vorgegebenen
Position hält.
Innerhalb des Bundes sind in der Auflage der Filterklappe Gasdurchtrittsöffnungen
unterschiedlicher Größe vorhanden,
so dass kein Überdruck
entstehen kann. Die Gasdurchtrittsöffnungen sind vorteilhafterweise
relativ großzügig ausgestaltet,
so dass sich die Auflage durch Verschmutzung nicht leicht zusetzt.
Ein Druckaufbau unterhalb der Filterklappe wird so verhindert. Das
Gas kann durch den, oberhalb der durchbrochenen Auflage befindlichen
Tropfenfang und den Filtereinsatz, die jeweils in ihrem Querschnitt
im Vergleich zur Auflage verkleinert sind, gefiltert entweichen. Überraschenderweise
wird hierdurch ein verbessertes Durchströmen des Filtereinsatzes ermöglicht.
Der Tropfenfang bewirkt Verwirbelungen und erhöhte Tröpfchenbildung, so dass die
Filterwirkung verbessert wird. Der Tropfenfang kann beispielsweise
als Kunststoffmatte, Filzmatte oder ähnlichem ausgestaltet sein.
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Der
Bund ist in seinem Umfang geringer als die Auflage, so dass zwischen
dem Bund und der Wand des Grundkörpers
wird eine Aussparung gebildet, die nach unten durch die Auflage
begrenzt wird. Dieser Bund ist Tropfenfang und Filtereinsatz in Form,
Umfang und Höhe
angepasst. Der Bund ist in seiner Höhe so gestaltet, dass er je
nach Bauart und Durchmesser der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistet,
dass kein fluides Medium über
den Rand des Bundes aus der Aussparung in den Filtereinsatz gelangen
kann. Vorzugsweise wird vor Erreichen des kritischen Pegels des
fluiden Mediums der Kippmechanismus ausgelöst. Besonders bevorzugt wird
die Höhe
des Bundes so bemessen, dass ein Sicherheitsabstand des Pegels des
fluiden Mediums zu dem oberen Rand verbleibt, wenn der Kippmechanismus
ausgelöst
wird. Am Bund ist ein nach innen gerichteter Kragen direkt oberhalb
des Filtereinsatzes angeordnet, um die Fixierung der Einsätze zu gewährleisten(Sicherungselement).
Der Bund kann statt des Sicherungselementes mit anderen gegebenenfalls
lösbaren
Befestigungsmitteln, wie z. B. einem Gitter oder einem Netz zur
Fixierung des Tropfenfangs und des Filtereinsatzes versehen sein.
Unter einem lösbaren
Befestigungsmittel werden beispielhaft Nut-Feder-, Haken-Ösen-Systeme
oder ähnliche
verstanden.
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Die
Filterklappe bewegt sich um die Kippachse in einem Drehwinkelbereich
von 0° – 90°, bevorzugt
15° – 60°. Besonders
bevorzugt ist ein Drehwinkel in einem Bereich von 25° – 50°.
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Der
Bund mit Tropfenfang und Filtereinsatz ist exzentrisch zum Mittelpunkt
der Auflage angeordnet. Ausgehend vom Grundkörper wird dafür Größe und Form
der Filterklappe ermittelt und die Exzentrizität der Bundlage auf der Auflage
angepasst. Hiermit wird vorteilhafterweise das Öffnen der Vorrichtung mittels
Gewichtsverlagerung bei Zutritt von fluiden Medien gefördert. Das
sichere Öffnen
und Schließen der
Filterklappe wird hierdurch gewährleistet.
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Die
Auflage ist in Richtung der Austrittsöffnung derart abgedichtet,
dass sich fluides Medium in der Aussparung zwischen der Wand des
Grundkörpers
und dem Bund sammeln kann, der Kippmechanismus jedoch nicht in seiner
Funktion behindert wird. Dies kann durch eine am Rand der Auflage
angeordnete vollständig
oder partiell umlaufende Dichtung/en oder Dichtungslippen aus weichem
flexiblem Material, zum Beispiel Gummi, Silikone, aus PE, PP, PU
oder ähnlichem,
erreicht werden.
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Je
nach Anwendung können
gegebenenfalls auch andere Materialien verwendet werden, sofern sie
den Beanspruchungen standhalten.
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Der
Grundkörper
weist weiterhin mindestens einen Anschlag auf, der die Filterklappe
in der geschlossenen Stellung von der Unterseite stützt. Die oberste
Fläche
des Anschlages auf der die Auflage der Filterklappe in der geschlossenen
Stellung aufliegt, ist wenigstens in der gleichen Höhe der Ansatzpunkte
der Kippachse angeordnet, um eine horizontale Lage der erfindungsgemäßen Filterklappe
zu gewährleisten.
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Der
Anschlag kann bei der Fertigung des Grundkörpers vorgesehen werden oder
nachträglich an
der Wand des Grundkörpers
angebracht werden. Vorzugsweise wird jedoch der Anschlag direkt
bei der Fertigung mit ausgestaltet. Der Anschlag kann, um eine geringst
mögliche
Materialbeanspruchung der Vorrichtung zu gewährleisten, den halben Durchmesserumfang
der Filterklappe ausgebildet sein, in der die erfindungsgemäße Filtervorrichtung
geschlossen ist. Dies entspricht ca. 180° des Radius gegenüber der
Ablauföffnung.
Die vorher beschriebene Dichtung kann r. B. als Dichtungslippe die
restlichen 180° oder gegebenenfalls
einen größeren Bereich
abdecken oder die Filterklappe vollständig umschließen. Die Dichtung
oder Dichtungslippe ist so ausgestaltet, dass sie bei großen Systemen
das Schrumpfen oder andere im Laufe der Gebrauchszeit auftretende
Verformungen ausgleichen kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform
können im
oder am Grundkörper
ein oder mehrere Griffe vorgesehen sein, die das Positionieren und/oder
Herausheben der Filtervorrichtung erleichtern.
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Eine
effiziente und kostengünstige
Herstellung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
ist mit den Ausführungen
des Grundkörpers,
Grobfilters und der Filterklappe möglich, wenn diese aus nicht-korrodierendem
Kunststoffmaterial hergestellt werden können. Bevorzugt seien als Kunststoffe
beispielhaft PE, PP, PU, PPS , PVC oder Mischungen oder ähnliche
erwähnt.
Die Kunststoffteile können
nach den üblichen
Verfahren wie Spritzgußverfahren,
Tiefziehverfahren, Schleuderverfahren oder ähnlichen hergestellt werden.
Die verwendeten Materialien müssen eine
ausreichende Schlagfestigkeit und die notwendige Formfestigkeit
aufweisen, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung möglichst
langlebig ist.
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Des
weiteren können
auch Verbundwerkstoffe verwendet werden. Hierfür seien beispielhaft GFK, Harz-
Glasfaser- oder Kohlefaserlaminate oder ähnliche erwähnt. Die Kunststoffteile können nach üblichen
Verfahren verarbeitet werden, wie z.B. Extrusionslaminierung, Walzenschmelzverfahren,
Kleben oder ähnliches,
seien beispielhaft erwähnt
ohne hierauf beschränkt
zu sein. Die Temperaturbeständigkeit, die
Festigkeit und Schlagfestigkeit der Vorrichtung können hierdurch
gemäß den Anforderungen
erhöht und
verbessert werden.
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Eine
erhöhte
Beständigkeit
der Filtervorrichtung gegen Chemikalien kann r.B. durch die Verwendung
von Teflon als Material und /oder Beschichtung für alle entsprechenden Bauteile
bzw. ausgewählten Bauteile
der Filtervorrichtung erzielt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
können die
einzelnen Teile der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung aus metallischen
Werkstoffen wie r.B. Metalle, Metalllegierungen, niedrig oder hochlegierte
Stähle,
Zink, Kupfer oder äjnliche
oder Mischungen davon bestehen.
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Die
metallischen Werkstoffe können
nach den üblichen
Verfahren wie r.B. durch Stanzen oder Tiefziehen oder Umformen oder
andere übliche
Verfahren geformt werden.
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Die
Bauteile der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
können
aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien bestehen. In der
geschlossenen Stellung der Filterklappe ist innerhalb des Bundes durch
jede Gasdurchtrittsöffnung
ein durchgehender Gasweg in oder aus den Schächten und Leitungen gewährleistet,
wobei das Gas durch die jeweils verwendeten Filtereinsätze gefiltert
wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann gegebenenfalls zusätzlich
eine Dichtung vollständig
am und/oder im Grundkörper
angeordnet sein, die die Dichtigkeit zwischen Schacht oder Leitung
und der Vorrichtung gewährleistet.
In einer weiteren Ausführungsform
kann die Dichtung auch an der Filterklappe ausgestaltet sein. Nebenwege
für einen
ungefilterten Gasaustritt sollen somit ausgeschlossen werden. Vorteilhafterweise
wird hierdurch zusätzlich
der Sitz der erfindungsgemäßen Vorrichtung
innerhalb des Schachtes und/oder der Leitung verbessert.
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In
der Aussparung zwischen dem Bund mit dem Filtereinsatz und der Wand
des Grundkörpers sammelt
sich das fluide Medium, bis der Kippmechanismus durch die Gewichtskraft
des fluiden Mediums und die asymmetrische Anordnung und Gewichtung der
Filterklappe ausgelöst
wird. In der geöffneten Stellung
ist die Filterklappe um die Achse auf der Seite der Ablauföffnung nach
unten und auf der anderen Seite um eine entsprechende Strecke nach
oben gekippt. Der Winkel, um den die Filterklappe aus der geschlossenen
Stellung hinauskippt, beträgt
maximal 90°.
Ist das fluide Medium wenigstens zu einem Teil durch die Ablauföffnung abgeflossen
kippt die Filterklappe zurück
in die geschlossene Stellung, wobei diese mit der Wand des Grundkörpers wieder
einen im wesentlichen dichten Abschluß bildet, so dass entweichende
Gase ausschließlich
durch den Filtereinsatz von etwaigen Gerüchen und/oder Substanzen gefiltert
ins Freie abgegeben werden.
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Um
ein vollständiges
Umschlagen der Filterklappe zu verhindern und die Rückstellung
in die geschlossene Stellung sicherzustellen, wird der Ausschlag
der Filterklappe in der geöffneten
Stellung vorzugsweise durch die untere, d.h. der Filterklappe zugewandten,
Kante des Grobfilters begrenzt. Vorteilhafterweise ist an der Kontaktstelle
zwischen der Filterklappe und dem Grobfilter ein Stopper, d.h. elastisches
Teil am Grobfilter und/oder an der Filterklappe gegebenenfalls am
Bund oder der Auflage vorgesehen, um den Stoß elastisch abzufangen und
eine Materialbeanspruchung an den Kontaktstellen von Grobfilter
und Filterklappe zu minimieren. Als Material für diese Verstärkung der
Kontaktstelle sind beispielhaft Gummi, Silikonelemente, PE, PP,
PU andere Materialien oder Mischungen davon geeignet.
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Die
Filterklappe ist so im Grundkörper
angeordnet, dass sie an der Ablaufseite, d. h. an der Seite der
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
an der die Filterklappe in der geöffneten Stellung in Richtung
der Austrittsöffnung
gekippt ist, mit der Wand des Grundkörpers und/oder einem eventuell
am unteren Ende des Grundkörpers
angeformten, nach innen weisenden Kragens keinen weiteren Abschluß bildet,
der das Ablaufen des fluiden Mediums verhindert. Vorteilhafterweise
kann die Filterklappe in der geöffneten Stellung
aus der unteren Austrittsöffnung
des Grundkörpers
herausragen.
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Als
Filtereinsatz können
sowohl chemisch, als auch biologisch arbeitende Filtereinsätze verwendet
werden. Je nach Einsatz- und/oder Anwendungsgebiet kann biologisch
abbaubares Filtermaterial in/oder auf Filtervliesen verwendet werden,
welches nach der Abnutzung als Dünger
oder Brennmaterial verwendet werden kann.
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Als
besonders vorteilhaft haben sich für die erfindungsgemäße Filtervorrichtung
weitmaschige Kunststoffmatten, z. B. aus PE, PP oder ähnlichem Material
herausgestellt, die mittels geeigneter Herstellungsverfahren mit
Aktivkohle und/oder anderen Filtermaterialien bedeckt sind. Es können alle
dem jeweiligen Anwendungsgebiet entsprechenden Filtermaterialien
wie z.B. Aktivkohlepatronen und auch gegebenenfalls Katalysatoren
und/oder Katalysatormetalle wie z. B. Ni, Pd, Pt, oder ähnliches
verwendet werden.
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Als
Filtereinsatz kann beispielsweise auch ein engmaschiges Sieb verwendet
werden, welches mit Zeolithen, Aktivkohlegranulat, oder Granulaten die ähnliche
Eigenschaften belegt werden. Hierbei können die Filtereinsätze gegebenenfalls
zusätzlich mit
Katalysatoren beladen sein.
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Vorzugsweise
werden jedoch auf PP-Aktivkohlematten basierende chemische Filtereinsätze verwendet.
Auch Matten aus Schaummetallen wie z.B. Aluminiumschwämme oder ähnliches
können verwendet
werden. Der Filtereinsatz ist jeweils vorteilhafterweise so ausgeführt, dass
das Filtermaterial sich während
des Kippens der Filterklappe nicht verschieben, oder sogar aus dem
Filtereinsatz herausfallen kann.
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Die
Vorrichtung und die Filtereinsätze
können
leicht ausgetauscht werden, wenn die Filterwirkung nachlässt und
/oder diese wegen Verschmutzung oder Verstopfung gewechselt werden
müssen.
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Besonders
geeignet ist die Filtervorrichtung für einen im wesentlichen in
Vertikalrichtung orientierten Kanalschachthals eines Abwasserlaufs
ohne hierauf beschränkt
zu sein, wobei unter Abwasser in diesem Zusammenhang alle Arten
wasserhaltiger und nichtwasserhaltiger Flüssigkeiten verstanden werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann für industrielle
Leitungs- und/oder Abwassersysteme, Abwassersysteme in kommunalen
Leitungssystemen und/oder Kanalsysteme oder ähnliche Anwendungsbereiche
verwendet werden. Das im Abwassernetz geführte Abwasser kann beispielsweise
aufgrund einer Belastung mit organischen Verunreinigungen, wie sie
insbesondere in der Umgebung von Brauereien, Schlachthöfen anzutreffen
sind, eine starke Entwicklung von übel riechenden Fäulnisgasen
zeigen. Während
reine Brauchwasserkanäle
geruchsdicht ausgeführt
werden können,
sind z.B. Regenwasserkanäle
notwendigerweise nach oben hin offen, damit das Regenwasser ablaufen
kann. Oft führen
diese Kanäle
auch Brauchwässer
ab, die durch Belastung mit Fäkalien,
Waschwasser, Spülwasser
und ähnlichem übel riechende
Gase abgeben.
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Auch
im Bereich der industriellen Abwässer, gerade
auch im Bereich der chemischen Industrie treten häufig Geruchsbelästigungen
aus Kanalsystemen oder Leitungen auf.
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Mit
der vorliegenden erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
wird erreicht, dass das Austreten unangenehmer Gerüche und
möglicherweise
auch toxischer Substanzen aus Kanal- und/oder Leitungssystemen verhindert
wird, wobei dennoch die Be- und Entlüftung des jeweiligen Systems
gewährleistet bleibt.
Im und/oder auf dem Filtereinsatz werden an die jeweiligen Anforderungen
angepasste Filtermaterialien verwendet.
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Die
erfindungsgemäße Filtervorrichtung
ist ohne weiteres in die handelsüblichen
Kanalschachthälse
einsetzbar, ohne diese verändern
zu müssen. Die
Vorrichtung kann in ihrer Ausgestaltung an die vorgesehene Leitung
und oder den Kanal angepaßt werden.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung ergeben
sich aus den Unteransprüchen
sowie den folgenden Ausführungsbeispielen.
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Die
nachfolgenden Figuren sollen die erfindungsgemäße Filtervorrichtung näher erläutern, ohne
sie jedoch zu begrenzen.
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Die
nachfolgenden Figuren zeigen:
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1 zeigt eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
im Schnitt, wobei die Filterklappe (3) in der geschlossenen
Stellung (A) dargestellt ist und die geöffnete Stellung (B) der Filterklappe
(3) in gestrichelten Linien angedeutet ist. Der Schnitt
ist ein Querschnitt durch die Kippachse (5);
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1A zeigt eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Filtervorrichtung,
in der zusätzlich
gemäß der 1 dargestellten Ausführungsform
jeweils in der geschlossenen Stellung (A) und in der geöffneten
Stellung (B) ein Stopper (21) dargestellt ist, der am Bund
(9) der Filterklappe (3) angeordnet ist;
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2 zeigt eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
im Schnitt, wobei der Schnitt als Längsschnitt durch die Kippachse
(5) geführt
ist. Gegenüber
der 1 um 90° gedreht
dargestellt;
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3 zeigt die Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
aus 1 eingesetzt in
einen Kanalschacht;
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4 zeigt die Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
aus 2 eingesetzt in
einen Kanalschacht;
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5 zeigt die Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
aus 1 eingesetzt in
einen Kanalschachthals in einer anderen Ausgestaltung:
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6 zeigt eine Draufsicht
auf die Auflage (6) die den Tropfenfang (7) und
den Filtereinsatz(8) in einer im wesentlichen runden Ausführungsform
aufnimmt;
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7 zeigt eine Draufsicht
auf die Auflage (6) die den Tropfenfang (7) und
den Filtereinsatz(8) in einer an zwei gegenüberliegenden
Seiten abgeflachten Ausführungsform;
und
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8 zeigt einen Schnitt durch
die erfindungsgemäße Filterklappe
(3).
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Einführend sei
festgehalten, dass in den unterschiedlichen beschriebenen Ausführungsformen gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen
versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen
Offenbarungen sinngemäß auf gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen übertragen werden können. Auch
sind die in der Beschreibung gewählten
Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar
beschriebenen, sowie dargestellten Figuren bezogen und sind bei
einer Lageänderung
sinngemäß auf die
Lage zu übertragen.
Des weiteren können
auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten
und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische
oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung
(22), wie sie z.B. in einem Abwasserablauf an einer Straße oder
einer Fußgängerzone
zur Ableitung von Regenwasser in das darunter befindliche Abwassernetz
verwendet wird. An der Erdoberfläche
ist der Kanalsschacht (13) in der Regel durch einen Kanaldeckel
abgedeckt, der Öffnungen
für den Wasser-
und Gasdurchtritt aufweist. Das im Abwassernetz geführte Abwasser
kann beispielsweise aufgrund einer Belastung mit organischen Verunreinigungen,
wie sie insbesondere in der Umgebung von Brauereien, Schlachthöfen anzutreffen
sind, eine starke Entwicklung von übel riechenden Fäulnisgasen
aufweisen.
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1A zeigt eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
(22), in der zusätzlich
zu der in 1 dargestellten
Ausführungsform
jeweils in der geschlossenen Stellung A und in der geöffneten
Stellung B ein elastisches Teil (21) dargestellt ist, der
am Bund (9) der Filterklappe (3) angeordnet ist.
In der hier dargestellten Ausführungsform
ist das elastische Teil (21) am oberen Rand des Bundes
(9) ausgestaltet. In weiteren Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
(22) kann das elastische Teil (21) an der Kontaktstelle
(25) zwischen Grobfilter (2) und der Auflage (6)
angeordnet sein. In der geöffneten
Stellung B wird eine Ablauföffnung
(18) für
fluide Medien freigegeben. In einer weiteren Ausführung, die
hier nicht dargestellt ist, kann das elastische Teil (21)
zwischen der Filterklappe (3) und dem Grobfilter (2)
und/oder an der Filterklappe gegebenenfalls entweder am Sicherungselement
(9) oder an der Auflage (6) zur Seitenwand des Grundkörpers (1)
vorgesehen werden, um den Stoß elastisch
abzufangen und eine Materialbeanspruchung an den Kontaktstellen
(25) von Grobfilter (2) und Filterklappe (3)
zu minimieren. Die Position des elastischen Teils (21)
ist abhängig
von dem Winkelausschlag der Filterklappe (3). Als Material
für diese Kontaktstelle
(25) sind beispielhaft Gummi, Silikonelemente, PE, PP,
PU, andere Materialien oder Mischungen davon geeignet.
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2 zeigt die erfindungsgemäße Filtervorrichtung
(22), wie sie in 1 dargestellt
ist, wobei der Schnitt in Längsrichtung
der Kippachse (5) geführt
ist. Die Kippachse (5) kann durchgängig in einem Stück, oder
wie in der Darstellung angedeutet in 2 Ansätzen an der Wand des Grundkörpers (1)
ausgestaltet sein.
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Der
in der 3 gezeigte Kanalschacht
hat im wesentlichen in Vertikalrichtung orientierte Seitenwände (13),
welche aus Beton geformt sein können. Auf
die Seitenwände
(13) aufgesetzt ist ein Endstück (16) , welches
stufenartig ausgeformt ist und sich von oben nach unten im Querschnitt
verjüngt.
In diesen Kanalschacht ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
(22) eingesetzt gezeigt. Die unterste Stufe dieses Endstückes (16)
(die Oberfläche
der untersten Stufe) bildet hierbei die Auflagefläche für den oberen
Auflagekragen (14) des Grundkörpers (1) der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
(22). Diese besteht aus einem Grundkörper (1), dessen Querschnitt
an den Querschnitt des Abwasserablaufes (Kanalschachthals) angepaßt ist und der
an seinem oberen Ende eine Eintrittsöffnung (10) besitzt
und einen Auflagekragen (14) ausbildet. Der Auflagekragen
(14) liegt auf der Oberfläche der untersten Stufe im
Endstück
(16) auf, um damit den Grundkörper (1) im Kanalschachthals
zu halten. Zusätzlich
soll damit ein im wesentlichen dichter Abschluß gebildet werden, wobei zur
Abdichtung gegebenenfalls zusätzlich
im und/oder am Grundkörper (1)
weitere Dichtung/en vorgesehen werden. Der Grundkörper (1)
weist in der vertikalen Ausführungsform
an seinem unteren Ende die Austrittsöffnung (11) auf, die
zentral in der Bodenfläche
des Grundkörpers
(1) ausgebildet ist.
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In
das obere Ende des Grundkörpers
(1) ist ein Grobfilter (2) eingesetzt. Dieser
Grobfilter (2) ist im Straßenabwasserbereich hauptsächlich als
Laubfang ausgebildet. Dieser Grobfilter (2) bildet ebenfalls an
seinem oberen Ende einen Auflagekragen (15) aus, mit der
dieser Laubfang (2) auf dem oberen Ende des Grundkörpers (1)
an dessen Auflagekragen (14) aufliegt. Der Laubfilter ist
wenigstens in seinem oberen Ende dem Querschnitt des Grundkörpers angepaßt.
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In
einer nicht dargestellten Ausführungsform kann
der Grobfilter (2) in Richtung der Ablaufseite (23)
bauchig oder anderweitig ausgestaltet sein, so dass das fluide Medium
direkt an die Ablaufseite (23) geführt wird, ohne den Kippmechanismus
zu behindern.
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Weiterhin
ist die Filterklappe (3) in im wesentlichen waagerechter
Position zur Strömungsrichtung
zwischen dem unteren Ende des Grobfilters (2) und dem unteren
Ende des Grundkörpers
(1) kippbar angeordnet. Die Auflage (6) der Filterklappe
(3) ist in der Grundfläche
dem Querschnitt des Grundkörpers (1)
angepaßt,
so dass diese in der geschlossenen Stellung einen im wesentlichen
dichten Abschluß bildet.
In der geschlossenen Stellung liegt ein Bereich der Auflage (6)
auf einem Anschlag (4), der an der Wand des Grundkörpers (1)
angeordnet ist, auf. Die Auflage (6) der Filterklappe (3)
ist dabei mit Gasdurchtrittsöffnungen
(17) (hier nicht dargestellt) versehen.
-
Auf
der Auflage (6) befindet sich schichtförmig von unten nach oben angeordnet,
ein Tropfenfang (7) und mindestens ein Filtereinsatz (8).
Sowohl der Tropfenfang (7) als auch der Filtereinsatz (8)
sind im Querschnitt zur Auflage (6) verkleinert. Filtereinsatz
(8) und Tropfenfang (7) sind von einem Bund (9), der
senkrecht auf der Auflage (6) angeordnet ist, eingefaßt. In der
geschlossenen Stellung der Filterklappe (3) wird ein Gasweg
für aus
dem Abwassernetz austretende Gase gewährleistet, und zwar derart, dass
die Gase durch die Gasdurchtrittsöffnungen (17) durch
den jeweils verwendeten Filtereinsatz (8) hindurchtreten
und so unangenehme Gerüche und/oder
gar toxische Substanzen herausgefiltert werden können.
-
Die
Verwendung ist solange gewährleistet, wie
ein sicheres Aufliegen des Tropfenfangs (7) und/oder des
Filtereinsatzes (8), aufeinander auf den Gasdurchtrittsöffnungen
(17) gewährleistet
ist und das Filtermaterial noch seine Filterwirkung entfaltet.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
handelt es sich bei dem Filtereinsatz (8) um weitmaschige
Polypropylen (PP) Matten, die mittels geeigneter Herstellungsverfahren
mit Granulat aus Aktivkohle bedeckt sind. Entsprechende Filtermatten
sind kommerziell von verschiedensten Anbietern erhältlich.
-
Besonders
geeignet sind Filtereinsätze
(81, die nicht leicht ausgewaschen werden können und daher
eine lange Lebensdauer und Funktionsfähigkeit besitzen.
-
4 zeigt die gemäß 3 beschriebene Ausführungsform
in einem Längsschnitt
durch die Kippachse (5), sowohl in der geschlossenen Stellung (A)
als auch in der hier durchbrochen dargestellten geöffneten
Stellung (B).
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In 5 ist ein Kanalschacht in
einer anderen Ausgestaltung gezeigt, in der die erfindungsgemäße Filtervorrichtung
(22) gemäß 1 und 2 eingesetzt werden kann. Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung
(22) bestehend aus dem Grundkörper (1), in dem der
Grobfilter (2) eingesetzt ist und der im unteren Bereich
der Austrittsöffnung
(11) befindlichen Filterklappe (3) mit Auflage
(6), Bund (9), dem innenliegenden Tropfenfang
(7) mit darüberliegendem
Filtereinsatz (8), die schwenkbar auf der Achse 15)
gelagert sind, ist passgenau in die Kanalschachtwandung 113)
eingelassen.
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In
der 6 ist eine runde
Ausgestaltung die Auflage (6) der Filterklappe (3)
gezeigt. Die Gasdurchtrittsöffnungen
(17) sind in runder Form gezeigt, können aber auch in weiteren
Ausführungsformen
z. B. eckig ausgestaltet sein. In ihrer Größe können diese Gasdurchtrittsöffnungen
(17) je nach Anwendungsgebiet variieren.
-
In
der 7 ist eine an zwei
gegenüberliegenden
Seiten abgeflachte Ausgestaltung der Auflage (6) der Filterklappe
(3) dargestellt. Die Gasdurchtrittsöffnungen (17) sind
in runder Form gezeigt, können
aber auch in weiteren Ausführungsformen
z. B. eckig ausgestaltet sein. In ihrer Größe können diese Gasdurchtrittsöffnungen
(17) je nach Anwendungsgebiet variieren.
-
In 8 ist die Filterklappe der
erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
vergrößert in
der geschlossenen Stellung (A) gezeigt. Auf der durch die Gasdurchtrittsöffnungen
(17) (hier nicht dargestellt) durchbrochenen Auflage (6)
liegt ein Tropfenfang (7) und ein Filtereinsatz (8)
auf, der diese Öffnungen vollständig bedeckt,
so dass ein ungefilterter Gasaustritt über diesen Weg verhindert wird.
Zur Aufnahme und Fixierung des Tropfenfangs (7) und des
Filtereinsatzes (8) ist an der Auflage (6) ein
umlaufender Bund (9) angeordnet, in dessen Innendurchmesser ein
Sicherungselement (19) dargestellt ist. Dieses ragt in
den Bundinnendurchmesser und fixiert den Tropfenfang (7)
und Filtereinsatz (8) gegen Herausfallen. In weiteren nicht
dargestellten Ausführungsformen
können
gegebenenfalls auch mehrere Filtereinsätze (8) und/oder Tropfenfänge verwendet
werden, die gleich oder unterschiedlich zueinander sein können. Die
Auflage (6) liegt auf der Kippachse (5), die im
Schnitt dargestellt ist.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
kann eine weitere zusätzliche
gasdurchlässige
Auflage auf dem Filtereinsatz vorgesehen werden, die den Filtereinsatz
nach oben hin vor Durchnässung
oder Verschmutzung abschirmt. Beispielhaft hierfür seien Gore-Tex- oder Sympathex-Vliese
oder ähnliche
erwähnt.
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In
einer weiteren Ausführungsform,
die hier nicht dargestellt ist, kann das Sicherungselement (19)
beispielhaft durch ein Gitter oder ähnliches ersetzt werden. Hierbei
erstreckt sich das Gitter über die
gesamte Fläche
des Filtereinsatzes, wobei der Gasdurchtritt gewährleistet bleibt. Vorzugsweise
ist die Sicherung oder die jeweils verwendete Befestigung so ausgeführt, dass
Filtereinsatz (8) und Tropfenfang (7) ohne Aufwand
bequem und schnell ausgetauscht werden können.
-
Der
Bund (9) oder die Befestigungsvorrichtung (hier nicht gezeigt),
kann in einer weiteren hier nicht gezeigten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
(22) lösbar
auf der Auflage angebracht sein, um die Austauschbarkeit des Filtereinsatzes
(8) und gegebenenfalls des Tropfenfangs (7) zu
gewährleisten.
Als lösbare
Verbindung werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Nut und Feder-, Haken
und Ösen-System
oder ähnliche
Systeme verstanden. Als Fluide Medien werden Wasser, organische
flüssige
Substanzen wie THF, Dioxan oder ähnliche,
reine Gase die Schmutzpartikel oder schädliche Gase wie Schwefelwasserstoff,
CO oder CO2 oder ähnliche sowie Mischungen davon
verstanden.
-
- 1
- Grundkörper
- 2
- Grobfilter
- 3
- Filterklappe
- 4
- Anschlag
- 5
- Kippachse
- 6
- Auflage
- 7
- Tropfenfang
- 8
- Filtereinsatz
- 9
- Bund
- 10
- Eintrittsöffnung
- 11
- Austrittsöffnung
- 12
- Dichtung
- 13
- Kanalschacht-Seitenwand
- 14
- Auflagekragen
(Grundkörper)
- 15
- Auflagekragen
(Grobfilter)
- 16
- Kanal
Endstück
(Aufsatz)
- 17
- Gasdurchtrittsöffnungen
- 18
- Ablauföffnung
- 19
- Sicherungselement
- 20
- Auflagevlies
- 21
- elastisches
Teil
- 22
- Filtervorrichtung
- 23
- Ablaufseite
- 24
- Strömungsrichtung
- 25
- Kontaktstelle
- 26
- Arretierungsmittel
- A
- geschlossene
Stellung der Filterklappe
- B
- geöffnete Stellung
der Filterklappe