DE2110241C3

DE2110241C3 - Nozzle for backwashable filters for liquid treatment

Info

Publication number: DE2110241C3
Application number: DE19712110241
Authority: DE
Inventors: Hermann 4900 Herford Schewe
Original assignee: Robert Krause Kg, 4900 Herford
Filing date: 1971-03-04
Publication date: 1976-01-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düse für rückspülbare Filter zur Flüssigkeitsaufbereitung, mit einem in Filtrations- und Rückspülrichtung abwechselnd durchströmbaren, vertikalen Düsenkanal und einem den Mengenstrom in Abhängigkeit von der Strömungsrichtung verändernden Ventil mit einem durch Auftrieb im Strömungsmedium betätigbaren, dem Düsenkanal zugeordneten Ventilglied, das den Düsenkanal für eine Durchströmung in Filtrationsrichtung im wesentlichen freigibt und für eine Durchströmung in Rückspülrichtung in Eingriff mit einem Ventilsitz bis auf eine im Ventüglied vorgesehene öffnung verringerten Durchmessers verschließt.The invention relates to a nozzle for backwashable filters for liquid treatment, with a Vertical nozzle channel and one alternating through flow in the direction of filtration and backwashing the flow rate depending on the flow direction changing valve with a buoyancy actuatable in the flow medium, the nozzle channel associated valve member, which the nozzle channel for a Flow in the direction of filtration essentially releases and for flow in the backwashing direction in engagement with a valve seat except for an opening of reduced diameter provided in the valve member locks.

Bei einer bekannten Düse dieser Art (DT-OS 16 803) ist als Ventüglied ein im wesentlichen zylinderabschnittförmiger Schwimmer vorgesehen, der in dem ihn umschließenden besonderen und mit dem den Düsenkanal umgrenzenden Düsenschaft lösbar verbundenen Gehäuse in vertikaler Richtung auf- und abbeweglich ist Ein solches, schwimmerförmiges Ventüglied neigt im Betrieb zu Verkantungen mit der Gefahr eines Festsetzens und daraus resultierenden Funktionsstörungen. Seine Anordnung und Funktionsweise macht eine Strömungsumlenkung bei Durchströmung des Düsenkanals in Filtrationsrichtung notwendig, die neben unerwünschten Strömungswiderständen Ablagerungen von festen Partikeln im Gehäuse begünstigt (DT-OS 20 16 803).In a known nozzle of this type (DT-OS 16 803), the valve member is a substantially cylindrical section Float is provided in the special surrounding it and detachably connected to the nozzle shaft surrounding the nozzle channel The housing can be moved up and down in the vertical direction. Such a float-shaped valve member tends to tilt during operation with the risk of seizing and the resulting malfunctions. Its arrangement and mode of operation divert the flow when it flows through the nozzle channel necessary in the direction of filtration, which, in addition to undesirable flow resistances, deposits favored by solid particles in the housing (DT-OS 20 16 803).

Bei einer ferner bekannten Filtereinrichtung (DTAS 10 94715) für die Reinigung von Rohwasser, bei der das Reinwasser in eine an eine Wasserkammer unterIn a further known filter device (DTAS 10 94715) for the purification of raw water, in the the pure water in one to a water chamber under

ίο einem Filterboden angeschlossene Verbrauchsleitung gedrückt wird und zwecks Rückspülung des Filterbettes eine gedrosselte Verbindung zwischen der Verbrauchsleitung und der Wasserkammer herstellbar ist, ist in der von einem horizontal verlaufenden Stromungskanal gebildeten Ableitung für das Rein wasser eine Ventilklappe vorgesehen, die in öffnungs- und Schließrichiung durch die Strömung in Filtrations- bzw. Rückspülrichtung betätigbar ist Diese um eine horizontal und quer zu den Strömungsrichtungen ausgerichtet Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Ventilklappe ist infolge ihres Eigengewichts bestrebt, stets eine herabiiängende Lage einzunehmen, so daß sie auf die Strömung in Filtrationsrichtung ständig als Drosselorgan einwirkt. Auch besteht die Gefahr von Ablagerungen und fortschreitenden Ansammlungen von festen Partikeln in einem in Filtrationsrichtung stromab der Ventilklappe gelegenen Bereich, die ein zuverlässiges Schließen der Ventilklappe hindern können. Überdies besteht die Gefahr eines Rückschwemmens solcher Partikel in die Filtereinrichtung.ίο a consumption line connected to a filter bottom is pressed and a throttled connection between the consumption line and the water chamber can be established for the purpose of backwashing the filter bed, a valve flap is provided in the discharge line for the pure water formed by a horizontally running flow channel, which opens and closes through the Flow can be actuated in the direction of filtration or backwashing. Due to its own weight, this valve flap, which is pivotably mounted about a pivot axis oriented horizontally and transversely to the directions of flow, always tries to assume a downward position, so that it constantly acts as a throttle element on the flow in the direction of filtration. There is also the risk of deposits and progressive accumulations of solid particles in an area downstream of the valve flap in the direction of filtration, which can prevent the valve flap from closing reliably. In addition, there is a risk of such particles being washed back into the filter device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Düse der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine allein von der Durchströmungsrichtung abhängige selbsttätige Mengenstromänderung gewährleistet. Hierzu ist die Düse nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß als Ventüglied eine um eine horizontal und quer zu den Strömungsrichtungen ausgerichtete Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Ventilklappe vorgesehen ist, die einen zur Klappenunterseite hin offenen, im Bereich des der Schwenkachse abgewandten Klappenrandes ausgeformten Luftsammeiraum aufweist oder einen abgeschlossenen Hohlraum umschließt und auf ihrer Unterseite einen der Ventilklappe in ihrer Offenlage eine Schrägstellung zur Vertikalen verleihenden Anschlag hatThe invention is based on the object of creating a nozzle of the type mentioned at the beginning, which is a single nozzle Automatic change in volume flow depending on the direction of flow guaranteed. This is the Nozzle according to the invention, characterized in that the valve member is a horizontal and transverse to the The pivot axis, which is aligned with the directions of flow, is provided which is pivotably mounted one open to the flap underside, in the area of the flap edge facing away from the pivot axis has formed Luftsammeiraum or encloses a closed cavity and on its underside one of the valve flap in its open position an oblique position to the vertical conferring stop has

Diese Ausgestaltung löst die Aufgabe mit einfachen baulichen Mitteln und stellt sicher, daß die selbsttätige Mengenstromänderung auch bei mit schleichender Strömung erfolgender Rückspülung zuverlässig eintritt.This configuration solves the problem with simple structural means and ensures that the automatic Change in volume flow also occurs reliably when backwashing occurs with creeping flow.

Der der Ventilklappe in ihrer Offenlage eine Schrägstellung zur Vertikalen verleihende Anschlag, der sicherstellt, daß eine Strömung in Rückspülrichtung auf die Ventilklappe ein Schließmoment ausübt, kann bei einer besonders einfachen Ausbildung von der seitlichen, nach unten über die Ventilklappenunterseite vorstehenden Umgrenzungswand des Luftsammeiraums gebildet sein.The valve flap has an inclined position in its open position to the vertical lending stop, which ensures that a flow in the backwash direction the valve flap exerts a closing moment can, in a particularly simple design, from the side, downward over the valve flap underside projecting boundary wall of the air collection space be educated.

Ferner kann die Ventilklappe in einem besonderen Gehäuse angeordnet und dieses mit dem den Düsenkanal umgrenzenden Düsenschaft lösbar verbunden sein. Auch kann zur Erzielung einer besonders wirksamen Abdichtung die Ventilklappe auf ihrer Oberseite einen konischen, mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Ansatz aufweisen.Furthermore, the valve flap can be arranged in a special housing and this with the nozzle channel delimiting nozzle shaft be releasably connected. Can also be used to achieve a particularly effective Sealing the valve flap on its top a conical, cooperating with the valve seat approach exhibit.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung näher veranschaulicht Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein mit dem SchaftA preferred embodiment of the subject matter of the invention is illustrated in more detail in the drawing. It shows
F i g. 1 shows a longitudinal section through a with the shaft

einer Düse verbindbares Gehäuse mit darin schwenkbar angeordneter Ventükiappe,A housing which can be connected to a nozzle and has a valve cap pivotably arranged therein,

F i g. 2 eine Ansicht der Anordnung nach F i g. 1 von unten gesehen.F i g. 2 shows a view of the arrangement according to FIG. 1 seen from below.

Bei dem dargestellten Beispiel bildet das Gehäuse samt Ventil einen zusätzlichen Bestandteil für eine rückspülbare. in bekannter Weise für Flüssigkeits-Aufbereitungsanlagen, -behälter od. dgl. Verwendung findende Düse. Im einzelnen umfaßt eine solche Düse eine/, nicht dargestellten Düsen- oder Filterkopf und einen den Düsenkanal umgrenzenden Düsenschaft. Das dargestellte Gehäuse bildet die untere Verlängerung für einen Düsenschaft, ist mit dessen unterem Ende verschraubbar und setzt den Düsenkanal fort. Hierzu ist das dargestellte Gehäuse 1, welches vorzugsweise aus widerstandsfähigem Kunststoff gefertigt ist, mit einem Innengewinde 2 versehen, über das das Gehäuse 1 auf den unteren Bereich eines Düsei.schaftes aufschraubbar ist, und trägt an seinem oberen Ende einen Flansch 3, welcher sich in Montagestellung an die Unterseite zo des Bodens beispielsweise eines Flüssigkeitsbehälters anlegtIn the example shown, the housing together with the valve forms an additional component for a backwashable. in a known manner for liquid treatment systems, containers or the like. Nozzle used. In detail, such a nozzle comprises a nozzle or filter head (not shown) and a nozzle shaft which delimits the nozzle channel. The housing shown forms the lower extension for a nozzle shaft, can be screwed to its lower end and continues the nozzle channel. For this purpose, the illustrated housing 1, which is preferably made of resistant plastic, is provided with an internal thread 2, via which the housing 1 can be screwed onto the lower region of a nozzle shaft, and at its upper end has a flange 3, which is in Mounting position on the underside zo of the bottom, for example, a liquid container applies

Der untere Bereich 4 des Gehäuses 1 hat einen rechteckigen Querschnitt und nimmt eine Ventilklappe 5 auf, die aus schwimmfähigem Kunststoff, ζ. Β Polypropylen, oder aus sonst geeignetem schwimmfähigem Material besteht und auf einer horizontalen Achse 6 schwenkbar gelagert ist. Diese horizontal und damit quer zu den beiden Strömungsrichlungen eines Strömungsmediums in der Düse ausgerichtete Achse 6 ist mit ihren beiden Enden in den Wandungen des rechtekkigen Bereiches 4 des Gehäuses 1 festgelegt. Die Ventilklappe 5 ist in ihrer Mitte mit einer relativ kleinen, wahlweise veränderlichen düsenartigen Durchflußöffnung 7 und an ihrer Oberseite mit einem konischen Ansatz 9 versehen, der in Schließstellung der Ventükiappe in Eingriff mit der scharfen Unterkante eines im Gehäuse 1 ausgeformten, eine Durchflußöffnung tO umgrenzenden Bundes in Eingriff gelangt. Diese Unterkante bildet einen Ventilsitz für den konischen Ansatz 9 an der Ventilklappe 5, so daß infolge des linienformigen Eingriffs zwischen diesen Teilen eine sichere Abdichtung unter Ausschluß von Verschmutzungs· und Verstopfungsgefahren gegeben ist.The lower portion 4 of the housing 1 has a rectangular cross-section and accommodates a valve flap 5, which are made of buoyant plastic, ζ. Β polypropylene, or of any other suitable buoyant material and on a horizontal axis 6 is pivotably mounted. This horizontal and thus transversely to the two directions of flow of a flow medium Aligned in the nozzle axis 6 is with both ends in the walls of the rectangular Area 4 of the housing 1 set. The valve flap 5 is in its center with a relatively small, optionally variable nozzle-like flow opening 7 and on its top with a conical extension 9 provided, in the closed position of the valve cap in engagement with the sharp lower edge of one in the housing 1 formed, a flow opening tO delimiting federal comes into engagement. This lower edge forms a valve seat for the conical extension 9 on the valve flap 5, so that as a result of the linear Engagement between these parts ensures a secure seal, excluding the risk of contamination and clogging given is.

Die Ventilklappe 5 weist ferner an ihrem der Achse 6 abgewandten Rand eine nach unten offene Luftsammeikammer 8 auf, deren seitliche Umgrenzungswand 8' nach unten über die Unterseite der Ventilklappe 5 vorsteht und einen Anschlag bildet, welcher der Ventilklappe in ihrer Offenlage eine Schrägstellung infolge seines Eingriffs mit der Gehäusewand verleiht. Infolge dieser Schrägsteilung übt eine Strömung eines Mediums in einer in der Zeichnung vertikal von unten nach oben verlaufenden Gegenstromrichtung auf die Ventilklappe ein Schließmoment aus. Die Luftsammelkammer 8 kann sich in Offeniage der Ventilklappe 5 einer Strömung von Medium in der in der Zeichnung von oben nach unten verlaufenden Hauptrichtung mit L..ι füllen und eine in Schließrichtung wirksame Auftriebskraft auf die Ventükiappe 5 ausüben, sobald infolge Umkehrung der Strömung in Gegenstromrichtung der Wasserspiegel in dem rechteckigen, erweiierten Gehäusebereich 4 über die Luftsammeikammer 8 nach oben hin ansteigt. Infolge der Begrenzung des Schwenkwinkels der Ventilklappe zwischen deren Offen- und deren Schließlage auf einen Winkclbetrag von unter 90° steht für die von der Luft in der Luftsammeikammer 8 erzeugte Auftriebskraft ein schon in Offenlage der Klappe ausreichender, sich mit dem Schließen der Ventilklappe vergrößernder Hebelarm zur Verfügung. The valve flap 5 also has, on its edge facing away from the axis 6, a downwardly open air collecting chamber 8, the lateral boundary wall 8 'of which protrudes downwards over the underside of the valve flap 5 and forms a stop which, in its open position, causes the valve flap to be inclined as a result of its engagement confers with the housing wall. As a result of this inclined division, a flow of a medium in a counterflow direction running vertically from bottom to top in the drawing exerts a closing moment on the valve flap. When the valve flap 5 is open, the air collecting chamber 8 can fill a flow of medium in the main direction in the drawing from top to bottom with L..ι and exert a lifting force effective in the closing direction on the valve cap 5 as soon as the flow is reversed in the countercurrent direction the water level in the rectangular, widened housing area 4 rises above the air collection chamber 8 towards the top. As a result of the limitation of the pivoting angle of the valve flap between its open and closed position to an angle of less than 90 °, the lifting force generated by the air in the air collecting chamber 8 is represented by a lever arm which is sufficient even in the open position of the flap and which increases with the closing of the valve flap Disposal.

An Stelle der dargestellten Ausführung mit einem gesonderten Gehäuse besteht auch die Möglichkeit, unmittelbar im Düsenschaft selbst einen erweiterten, rechteckigen Bereich entsprechend dem Gehäusebereich 4 vorzusehen und in diesem die Ventilklappe 5 mit ihrer Achse 6 anzubringen.Instead of the embodiment shown with a separate housing, there is also the possibility of directly in the nozzle shaft itself an enlarged, rectangular area corresponding to the housing area 4 to be provided and the valve flap 5 to be attached with its axis 6 in this.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Nozzle for backwashable filters for liquid treatment, with one in the direction of filtration and backwashing alternately through-flow, vertical nozzle channel and one that changes the flow rate depending on the direction of flow Valve with one that can be actuated by buoyancy in the flow medium and is assigned to the nozzle channel Ventügiied, which the nozzle channel for one Flow in the direction of filtration essentially releases and for flow in the backwashing direction in engagement with a valve seat except for an opening provided in the valve member Diameter sealed, characterized in that that as a valve member, a pivot axis (6) can be pivoted about a pivot axis (6) aligned horizontally and transversely to the directions of flow mounted valve flap (5) is provided, which is open to the flap underside, in the area of the the pivot axis facing away from the flap edge has formed air collection space (8) or encloses a closed cavity and on its underside one of the valve flap in its Open position has an inclination to the vertical giving stop

2. Nozzle according to claim 1, characterized in that the stop from the side, downwards Formed over the valve flap underside projecting boundary wall (8 ') of the air collection space is.

3. Nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the valve flap (5) in a special Housing (1) is arranged and this is releasably connected to the nozzle shaft surrounding the nozzle channel is.

4. Nozzle according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the valve flap (5) has a conical projection (9) cooperating with the valve seat on its upper side.