DE2220732A1

DE2220732A1 - Automatisches steuer- und sicherheitsventil

Info

Publication number: DE2220732A1
Application number: DE19722220732
Authority: DE
Inventors: Egon Zinner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-04-27
Filing date: 1972-04-27
Publication date: 1973-11-08

Description

Titel: Autematisches Steuer- und Sicherheitsvontil Auvendung@gebiet: Die Erfindung betrifft ein Filterstouer- und Sicherheitaventil mit autematischer Wechselfließrichtung nach Druckanstiog und einstellbarer maximalen Fließdruckbegrenzung zur Reinigung aller rückspülbaren Wasserfilter.
Zweck: Bei Filtern aller Größen wird die Säuberung (Rückapülung) sofort bei erreichtem Druckanstieg automatisch durchgeführt, wodurch das Wasser hygionisch bleibt und Druckverluste durch hohen Verschmutzungsgrad in der Wasserversorgung vermieden werden. Außerden werden dadurch Überbelastungen von Förderpumpen ausgeschaltet.
Stand der Technik: Bei allon rückspülbaron Wasserfilterm, die derzeitig auf dem Markt Verwendung finden, wird die Rück@pülung zur Säuberung überwiegend von Hand geschaltet. Dadurch bestoht die Gefahr, daß die Anlage überfahren wird, und die Filtration nicht mehr einwandfrei erfolgt.
Die Roinigung erfordert dann nicht abzuschätzende Unkoston.
Die automatische Steuerung ein@@ Ventils wird mittels einer Zeitschaltubr in dem vorbo@timmten Zeitpunkt (Tag und Stunde) durchgeführt.
Auch bier ist ein Überfchr@n d@@ Anlage nicht ausgenchl@ssen, wenn eine frühere Ver@chmutzung eimtritt. Eine Überbela@tung der Punpe ist damit möglich.
Zei @m frühor Rück@pülung entst@bt eim größerer Wasserverbrauch.
Die autommjtische Eü@k@pül@@g mit Differem@-druckmesser ist eine sehr aufwendige Installation und durch die elektrische Schaltung mebrerer Elemente sehr störanfällig, weshalb darauf oft verzichtet wird. Für kleine Filteranlagen stehen die hohen Anschaffungskosten aller elektrisch betriebenen Filtersteueranlagen in keine. Verhältnis zum Anschaffungswert. Außerdem bedürfen diese elektrischen Anlagen einer fachzännischen Überprüfung und müssen zusätzlich VDE-geschützt sein.
Fundstellen: Wasseraufbereitungsfirmen, z. B. Firma Grunbeck, 8884 Röchstädt/Donau, Postfach 1140; Firma Cillichesie, Ernst Vogelmann, 71 Heilbronn-Sontheim, Bottwarbahnstr. 70; Firma Berkefeld-Filter GmbH, 31 Celle, Postfach i21 Firma Hagen & Elsässer, 7 Stuttgart-Vaihingen, Ruppmannstr. 26; Servo-Wasserreinigerbau, 7419 Sirchingen bei Urach; VDGW, 6000 Frankfurt.
Aufgabe: Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, daß iit einen einzigen mechani@chen Steuerventil, mit vereinfachten Arbeits- und Montageautwendungen und geringsten Material- und Überwachungskosten, für Filter lit kleinsten und größten Filterleistungen, die Umschaltung auf Rückspülung bei Verschmutzung, sowie die Rückstellung auf Filtration, wenn der Filterwiderstand normal ist, vollkommen automatisch vorgenommen wird. Die Störanfälligkeit ist damit auf ein Minimum herabgesetzt.
Der Einsatz von Elektroinstallateuren, sowie die lagerhaltung von elektrischen Teilen entfällt.
Lösung: Die Aufgabe wird erfindungsgeiäß dadurch gelöst, inden ein Steuerkolben im Ventil durch den Anstieg des Filterwiderstandes zurückgedrückt wird und durch Umlenkkanäle die Fließrichtung entgegengesetzt verläuft.
Der Kolben verharrt solange in dieser Stellung, bis der Widerstandsdruck nachgelassen hat und normal ist. Dann erst wird der Kolben durch die Kolbengegendruckfeder in die alte Stellung zurückgedrückt, und die Filtration beginnt von neuen.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung: Um den maximalen Wasserdruck (Puspendruck) nicht zu überschreiten, kann die Kolbengegendruckfeder mit der Spannschraube auf den gewünschten maximalen Widerstandsdruck eingestellt werden, so daß niemals eine Uberbelastung der Pumpe eintritt. Dieser Kolben mit Gegendruckfeder und Spannechraube wirkt zugleich als Sicherbeits- und Überdruckventil.
Erzielbare Vorteile: Die Vorteile dieser Erfindung bestehen darin, daß das automatische Filtersteuer- und Sicherheitsventil die Möglichkeit bietet, kleinste und größte rückspülbare Filter damit auszustarten bzw. entsprechende Konstruktionen auf den Markt zu bringen, und ohne Strom die Säuberung durch Rückspülung und die Uuchaltung auf Filtration, automatisch durchzuführen.
Der Filtereffekt wird dadurch optimal erreicht.
Durch die rechtzeitige automatische Rückspülung bleibt die Hygiene des Wassers garantiert.
Außerdem aind die Anschaffungs- und Unterhaltungakosten, sowie die Störanfälligkeit gegenüber anderen Systemen wesentlich geringer.
Zusätzlich bietet dieses Filtersteuer- und Sicherheitsventil die Gewähr, daß Förderpumpen nicht überlastet werden können, da es gleichzeitig als Überdruckventil arbeitet.
Beschreibung eines Fi ltersteuervorganges: Am Venturi-Eingangskanal 3 im Vertilkörper 1 ist der Pumpenförderdruck angeschlossen. Dae zu filternde Wasser durchströmt den Doppelwechselkanal 11 im Steuerkolben 10 zum Leitwechseltrichter 4 des Ventilkörpers 1. Vom Leitwechgeltrichter 4 gelangt das Wasser in das Filter und fließt gereinigt aus des Filter durch den Richtungswechselkanal 5 vom Vertilkörper 1, durchfließt den X-Kanal 12 im Steuerkolben 10 senkrecht zum Ausgangskanal 6 des Ventllkörpers 1.
Der Steuerkanal 8 im Ventilkörper 1 verbindet die Steuerkammer 9 im Ventilkörper 1 mit dem Venturi-Eingangskanal 3 des Ventilkörpers 1.
Bei dieser Fließrichtung des Filtrationsvorganges entsteht in der Steuerkammer 9 des Ventilkörpers t kein Überdruck. Dadurch wird der Kolben 10 durch die Kolbengegendruckfoder 13 an den Begrenzungsring 16 gedrückt.
Fördert z. B. die Pumpe mit 1 atü, dann wird die maximale tiberdruckgrenze wie folgt eingestellt: Nit eines im Ausgang des Leitwechseltrichter@ 4 des Ventilkörpers i eingebauten Ventil wird der Wasserstrem durch Zudrehen so weit gebremst, daß der Widerstandsdruck die maximale Fördergrenze. z. B. 1,5 atü erreicht.
Gleich@eitig wird mit der Spannschraube 14 im Ventilkörper 1 die Kolbengegendruckfeder 13 so gespannt, daß der Filtrationsvergang nicht unterbrochen wird. Das Ventil wird geöffnet.
Steigt nun die Vorschmutzung im Filter so hoch an, daß der Widerstandsdruck im Venturi-Eingangskanal 3 den oben eingestellten Druck s. B.
1,5 atü der Kolbengegendruckfeder 13 übersteigt, dann herrscht in der Steuerkammer 9 durch den Steuerkanal 8 der gleiche Überdruck von z. B.
1,6 atü und schicht den Steuerkolben 10, wie in Abbildung 2 ersichtlich, gegen die Kolbengegendruckfeder 13 bis zu Begrenzungsring 15.
Bei dieser Kolbenstellung fließt da@ Wasser durch den Venturi-Eingangskanal 3 des Ventilkörpers 1 in den schrägen X-Kanal 12 des Steuerkolbens 10 zum Ricktungswech@elkanal 5, und damit in umgekehrter Richtung durch das Filter.
Die im Filter bisher surückgehaltenen Verunreinigungen werden jetzt zurückgespült und fließen aus den Filter in den Leitwechseltrichter 4 des Ventilkörper@ 1 durch den Doppelwechselkanal 11 des Steuerkolbeu 10 und gelangen über den Spülkanal 7 im Ventilkörper 1 zum Abwasserkanal.
Schald durch diesen Rückspülvorgang alle Verunreinigungen aus dem Filter entfernt zind, wird der Widerstandsdruck in Venturi-Eiagangskanal 3 vom Ventilkörp@r 1 und damit in der Steuerkammer 9 des Ventilkörpers 1 über den Steuerkanal 8 des Ventilkörpers t auf den Normaldruck absinken.
Die Kolbengegendruckfoder 13 wird mit dem gespan@-ten Druck z. B. 1,5 atü den Steuerkolben 10 in die Ausgangmpesitiez, Abbildung 1, ruckartig bis zum Begre@zung@ring 1@ zurückdrückon.
Dor Filtratiensvergang beginnt von neuem, bis der Widerstandsdruck durch Verunreinigungen ang@stiegen ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

Oberbegriff: 0 1. Filtersteuer- und Sicherheitsventil ohne Stroh mit einstellbarer maximaler Fließdruckgrenze als Überdruckventil mit antomatischer Wechzelfließrichtung für alle rückspülbaren Filter und alle Filterleistungen, Konnzeichnender Teil: dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerkolben im Ventil durch den Anstieg des Filterwiderstandes zurückgedrückt wird und durch Umlenkkanäle die Fließrichtung entgegengesetzt verläuft. Damit wirkt das Ventil als Sicherheits-und Überdruckventil.

Nach erreichtem Ausgangsdruck kehrt der Steuerkolben in seine Ausgangsstellung zurück.

Oberbegriff des Unteranspruchs: 2. Filtersteuer- und Sicherheitsventil nach Anspruch 1, Kennzeichnender Teil des Unteranbruch: dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung über den Steuerkanal der Steuerkammer zu Steuerkolben durch die Möglichkeit einer Widerstandsbegrenaung mit der Spannschraube auf die Kolbengegendruckfeder zugleich auch als Sicherheite- und Überdruckventil arbeitet.

Zusatz zur Beschreibung eines Filtrationivorganges: Bei unverschmutztem Filtrationssorgang wird die Strömung im Ausgangskanal 6 über den Druckausgleichskanal 19, den freien Zylinderraum, in dem sich die Kolbengegendruckfeder 13 befindet, drucklos halten.

Mit der Fli.ßgeschwindigkeit ia Venturi-Eingangskanal 3 bei unverschmutztem Filter wird die Steuerkammer 9 über den Steuerkanal 8 und der Kapillare 17 drucklos bzw. im Unterdruck gehalten. Die Kolbengegendruckfeder l3 wird dadurch in ihrer Druekrichtung unterstützt.

Mit ansteigender Verschmutzung des Filters läßt die Fließgeschwindigkeit im Yenturi-Eingangskanal 3 und im Richtungswechselkanal 5 -nach.

Mit wach@endem Widerstandsdruck im Venturi-Eingangskanal 3 wird der Sog im Steuerkanal 8 zum Druck, der sich dann in der Steuerkammer 9 aufbaut.

Mit der Bremsschraube 18 in der Kapillare 17 kann der Urter- bzw. Überdruck in der Steuerkaiser 9 reguliert werden.

Überschreitet der Filterwiderstand die bereits eingestellte Überdruckgrenze der Kolbengegendruckfeder 13 (Sicherheitsdruck), wird der Steuerkolbei 10 durch diesen Überdruck bis zu Begrenzungsring 15 gedrückt.

Der jetzt herrschende Überdruck im Venturi-Eingangakanal 3 und im richtungswechselkanal 5 hält dem Überdruck im Steuerkanal 8, in der Kapillare 17 und damit in der Steuerkammer 9.

Läßt der Widerstandsdruck durch die Ztückspülung (Sänberung des Filters) nach, dann nicht die Fileßgeschwindigkeit in Venturi-Eingangskanal 3 und im Richtungzwechselkanal 5 wieder au, wemit im Steuerkanal 8, in der Kapillare 17 und damit in der Steuerkammer 9 der Überdruck bis zu Unterdruck wieder abgebaut wird.

Die Kolbengegendruckfeder 13 erhält dadurch Unterstützung in ihrer Funktion und drückt den Steuerkolben 10 bis zum Begrenzungsring 16 zurück.

In dieser Stellung beginnt ein neuer Filtrationevorgang.

Zusatz zu kennzeichnenden Teil des Unteranspruchs: Mit den Venturi-Eingangskanal, der Kapillare und der Bremsschraube kann der Druck in der Steuerkammer reguliert werden.