DE267444C

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Publication number: DE267444C
Application number: DENDAT267444D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 267444 KLASSE \2d. GRUPPE

MARTIN DEACON und WILLIAM GORE in LONDON.

nach dessen Kopf übergeführt wird.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Dezember 1912 ab.

.Die Erfindung bezieht sich auf ein Filter derjenigen Art, bei welchem der Sand oder ein anderes Filtermaterial selbsttätig während des Filterns von dem einen Teil der Filtermaterialsäule nach dem anderen geführt wird. Bei Filtern der gekennzeichneten Art erfolgt die Überführung des feinzerteilten Filtermateriales zweckmäßig vom Fuß der Filtermaterialsäule nach dem oberen Ende oder

ίο Kopf derselben. Es hat sich nun herausgestellt, daß hierbei in dem das Filtermaterial enthaltenden Gefäß ein Sandkonus von beträchtlicher Höhe gebildet wird, welcher praktisch feststehend ist. Der Sand bewegt sich auf verschiedenen Wegen durch den ringförmigen Raum zwischen der Wandung des Gefäßes und der Außenfläche des Sandkonus. Außer den »wirksamen Häuten«, welche sich auf der Oberfläche des Filtermateriales und in der Filtermaterialsäule selbst bilden, entsteht eine derartig »wirksame Haut« auch auf der Außenseite des genannten Sandkonus. Hieraus folgt, daß die zur Verfügung stehende Fläche für die Filtration wesentlich vergrößert wird, und daß die zu filtrierende Flüssigkeit nicht nur von dem Kopf des Apparates zugeführt zu werden braucht, sondern auch von anderen Punkten.

Das Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines Filters, welches in wirksamer Weise die Fläche dieser wirksamen Häute ausnutzt.

Das Filter besteht zu dem angegebenen Zwecke aus einem Gefäß mit dem Filtermaterial, z.B. Sand oder.einer anderen feinverteilten Filtermasse. Genanntes Gefäß besitzt zweckmäßig einen trichterartigen unteren Teil, von welchem der Sand nacheinander abgeführt wird, indem derselbe beispielsweise ejektorartig durch die zu behandelnde Flüssigkeit abgeführt wird. Anstatt nun die Flüssigkeit, wie bisher, nur an dem Kopf des Filtermateriales zuzuführen, kann sie gemäß der Erfindung auch von den Seiten aus in das Filtermaterial eintreten. Dieses wird dadurch ermöglicht, daß das zylindrische Gefäß mit einem oder mehreren Zylindern versehen ist, welche durchlöchert oder in anderer Weise so gestaltet oder angeordnet sind, daß die Flüssigkeit durch sie hindurchfließen kann. Fragliche Einsatzzylinder haben einen geringeren Durchmesser als den des äußeren Gefäßes und werden durch Arme oder in anderer geeigneter Weise in dem Gefäß so unterstützt gehalten, daß ein ringförmiger Raum zwischen Einsatz und Gefäßwandung gebildet wird, in welchen die zu filtrierende Flüssigkeit gelangen kann.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in den Fig. 1 bis 7 veranschaulicht.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform eines Filters ist für Gebrauch j unter der Erdoberfläche bestimmt, und die äußere Wand des Gefäßes weist die Form

eines kreisförmigen Schachtes A aus Beton oder einem anderen geeigneten Material auf. Im Innern des genannten Schachtes ist ein Einsatz angeordnet, welcher aus einer Anzahl kurzer Zylinder oder Ringe B besteht, die j durch Muttern und Bolzen B¹ (Fig. 5) an Stangen oder Rahmen C gehalten werden, die ihrerseits in irgendeiner geeigneten Weise in dem Schachte A unterstützt sind. Die Ringe B nehmen im Durchmesser nach dem Kopf der Filtermaterialsäule zu ab, so daß der ganze Einsatz eine kegelförmige Gestalt erhält, welche einen ringförmigen Raum zwischen der inneren Wand des Schachtes A und dem Einsatz bildet. Fraglicher ringförmige Raum nimmt im Durchmesser nach dem Boden des Schachtes zu ab. Ein kleiner Spalt D (Fig. 5) befindet sich zwischen der Bodenkante des einen Ringes B und der oberen Kante des nächstfolgenden Ringes, so daß die zu behandelnde Flüssigkeit von dem ringförmigen Raum in den feinzerteilten Sand oder ein anderes Filtermaterial im Innern des Einsatzes eintreten kann.

Der untere Teil des Schachtes A ist konisch gestaltet und mit einem trichterartigen Einsatz E versehen, welcher durch einen Kopfteil E¹ abgeschlossen ist, der teilweise den Bodenteil des eigentlichen Einsatzes darstellt.

Der fragliche Teil E¹ verhindert also ein Herabfallen der Hauptmasse des Filtermateriales. Der Trichter E wird von einem mittleren Rohr F unterstützt gehalten, das an Querträgern G hängt und durchlöchert ist, so daß die nitrierte Flüssigkeit nach Passieren des Filtermateriales in dem Einsatz in das Rohr eintreten kann.

Im Innern des Rohres F befindet sich ein Rohr H, welches bis zu dem Boden des Trichters E reicht und bis zu dem oberen Ende des Rohres F. Durch dieses innere Rohr H gehen zwei kleine Rohre /, P, welche mit ihren unteren Enden an dem Boden der konischen Spitze des Schachtes A enden. Zu diesem Punkte gelangt der feinzerteilte Sand, welcher durch den Kanal K zwischen Trichter E und konischer Wandung des Schachtes A sich nach unten bewegt. Das Ende des Rohres / ist, λνίε in Fig. 2 angedeutet, nach oben umgebogen, so daß mit dem nach unten offenen Ende des Rohres P ein Ejektor gebildet wird, um kleine Mengen von Sand durch das Rohr 7¹ nach der Waschvorrichtung L zu führen. Die zu filtrierende Flüssigkeit wird durch das Hauptrohr M eingeführt, und das Rohr J sowie ein weiteres Rohr P, welche zu der Waschvorrichtung L führen, sind mit dem genannten Hauptrohr verbunden. Ein Teil der Flüssigkeit geht durch das Rohr 7 nach dem Boden des Filters und fließt dann durch das Rohr P nach der Waschvorrichtung und nimmt Sand nacheinander mit. Der gereinigte Sand geht von der Waschvorrichtung durch den trichterartigen Teil der letzteren nach dem Hauptrohr zurück und wird durch den Flüssigkeitsstrom in den oberen Teil des Schachtes A eingeführt, woselbst er auf die Oberfläche des Filtermateriales fällt. Zwischen den Punkten, wo das Rohr / und die Waschvorrichtung L mit dem Hauptrohr M verbunden sind, ist ein genügendes Rohrstück vorhanden, um den erforderlichen Durchfluß zu sichern. Das Rohr P dient weiterhin dazu, sauberes Wasser nach eier Waschvorrichtung L zu führen, um den gereinigten Sand abzuführen und das schmutzige Waschwasser zu verdrängen, welches mit von dem gewaschenen Sande entfernten Teilchen aus der Waschvorrichtung L durch ein Ausflußrohr N abfließt (Fig. 1). Das Rohr M ist kurz vor dem oberen Teile des Rohres F gegabelt, und jeder Arm endet in ein offenes Mundstück M¹. Diese Anordnung ist in der Zeichnung nicht besonders dargestellt, jedoch ist die Anordnung genau dieselbe wie die der Fig. 4, welche sich auf eine weiter unten noch näher beschriebene Ausführungsform bezieht.

Die gestrichelte Linie ο der Fig. 1 gibt in groben Umrissen die Grenzlinie zwischen dem mittleren und relativ feststehenden Kern des Filtermateriales und dem äußeren Teile des letzteren an, welcher sich mit großer Geschwindigkeit durch den Apparat nach unten bewegt. Die fragliche Linie gibt weiterhin die Lage der »wirksamen Haut« an, welche sich an oder in der Nähe dieser Stelle bildet. Hiermit soll aber nicht gesagt sein, daß sich nur eine einzige wirksame Haut an dieser Stelle bildet, sondern daß die fragliche Linie schematisch die Lage andeutet, an welcher ein oder mehrere derartige wirksame Häute Hegen. Gemäß der Erfindung werden diese wirksamen Häute äußerst vorteilhaft ausgenutzt, und es ist ersichtlich, daß die zu behandelnde Flüssigkeit, welche in das Filter¹ i°5 material durch die Spalten D zwischen den Ringen B eintritt, eine Richtung einschlägt, die annähernd senkrecht zur Oberfläche der wirksamen Häute verläuft, und daß die fragliche Flüssigkeit durch die wirksamen Häute hindurchgeht, ehe sie in das durchlöcherte Rohr F eintritt.

Um die Bildung dieser wirksamen Häute in der durch die Linie ο angegebenen Lage zu unterstützen, wird der Bodenteil des Filters, "-5 wie in Fig. 1 ersichtlich, ausgebildet. An dieser Stelle ist keine direkte, in der Längsrichtung verlaufende Bewegungsbahn für das Material vorhanden, welches den mittleren Sandkonus bildet. Hier ist ein Auslaß für den Sand unterhalb des unteren Ringes B vorgesehen, und desgleichen einer an dem durch

die Buchstaben P der Fig. ι angegebenen Punkte, woselbst Schlitze in dem oberen Teil des Trichters E gebildet sind. Die Hauptbe-

. wegungsrichtung des Filtermateriales ist also zwischen der Fläche, welche den genannten mittleren und feststehenden Kegel abgrenzt, und der inneren Wand des durch die Ringe B gebildeten Einsatzes nach unten gerichtet. Die filtrierte Flüssigkeit geht von dem Rohr F

ίο nach oben und alsdann durch das Ableitungsrohr M-.

Die in der Fig. 3 dargestellte abgeänderte Ausführungsform ist ähnlich der eben beschriebenen. Die verschiedenen Abänderungen dienen vor allem dazu, das Filter über dem Erdboden zu verwenden. Das äußere Gefäß , weist die Form eines zylindrischen Behälters A¹ auf, welcher durch Träger A² unterstützt wird und im Innern einen aus Ringen B

ao zusammengesetzten Einsatz aufweist, wobei die Ringe in der in der Fig. 1 angegebenen Weise angeordnet sein können. Der Boden des Filters ist insofern abgeändert, als der Trichter E nicht geschlossen ist, sondern eine Ausfütterung E² aus Beton o. dgl. erhält. Diese Ausfütterung ist so gestaltet, daß für den mittleren Filtermaterialkegel ein direkter Auslaßweg vorhanden ist, welcher, wie aus Fig. 3 ersichtlich, durch ein Ventil R abgeschlossen werden kann. Genanntes Ventil wird durch" ein Handrad R¹ an dem oberen Ende des Filters gesteuert.

Bei dieser Ausführungsform des Filters wird die zu filtrierende Flüssigkeit durch das Einlaßrohr M an dem Boden des Filters eingeführt, woselbst sich die Waschvorrichtung L befindet. Der gereinigte Sand geht mit dem zu filtrierenden Wasser durch das Hauptrohr M nach oben und durch die gegabelten Enden M¹ des fraglichen Rohres in den oberen Teil des Filters, welches hierbei durch einen Deckel A^s abgeschlossen ist. Fig. 4 ist ein Grundriß dieser Ausführungsform, aus welchem die offenen Enden M¹ des Hauptrohres zu beiden Seiten des Rohres F zu ersehen sind. Ebenso wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform tritt die filtrierte Flüssigkeit in ein mittleres, mit Löchern versehenes Rohr F, von wo sie durch das Ableitungsrohr M² abgeführt wird. Das Ventil R kann so eingestellt werden, daß die Öffnung an dem Boden des Trichters E nach Wunsch reguliert wird, zum Zwecke, die Bewegungsgeschwindigkeit des Filtermateriales in dem mittleren Konus zu regulieren. In jedem Falle wird die Bewegungsgeschwindigkeit ■ klein gehalten, und sie kann auch durch Abschließen der fraglichen Öffnung vollkommen aufgehoben werden.

Die Fig. 6 der Zeichnung stellt im Schnitt den Bodenteil einer abgeänderten Ausführungsform des Filters dar, bei welcher die filtrierte Flüssigkeit, anstatt durch ein mittleres Rohr emporzusteigen, in der durch die Pfeile α angegebenen Richtung abgeführt wird. Bei dieser Ausführungsform, welche im übrigen gleich der der Fig. 1 und 3 sein kann, ist ein Gußstück 5 unterhalb des konischen Bodens des Gefäßes A¹ vorgesehen, und die filtrierte Flüssigkeit, welche durch das mittlere Rohr nach unten strömt, tritt durch die Öffnungen 5"¹ in den ringförmigen Kanal S² und von hier in das Ableitungsrohr M². Der nach unten gehende Sand tritt durch die Kanäle K¹, K~ durch die Löcher 6"³ des Gußstückes S in die Kanäle S*, und von hier nach dem Ej ektor, woselbst er nach der Waschvorrichtung befördert wird.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die verschiedensten Abänderungen hinsichtlich einzelner Teile des Filters vorgenommen werden. So können beispielsweise die Ringe B, welche den Einsatz darstellen, anstatt der in der. Fig. 5 angegebenen Ausbildung einen größeren Unterschied im Durchmesser zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ringen aufweisen und so angeordnet werden, daß sie sich überlappen. Weiterhin kann irgendwelche geeignete Anordnung zum Waschen des Sandes sowie zum Verteilen desselben bei seiner Rückbewegung nach dem Filter getroffen werden, oder es können auch Koagulierungsmittel der zu behandelnden Flüssigkeit zugeleitet werden.

Anstatt des vorgesehenen Seitene'inlasses für die zu filtrierende Flüssigkeit können auch eine Anzahl durchlöcherter Rohre zur Anwendung kommen, welche in senkrechter Richtung in dem Filtermaterial angeordnet werden. Fragliche Rohre werden zweckmäßig nahe den Wandungen des Schachtes oder Gefäßes angebracht, und die zu filtrierende Flüssigkeit geht durch diese Rohre nach unten und durch Löcher derselben nach außen und alsdann durch das Filtermaterial nach einem mittleren Sammelrohr.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Filter, bei welchem das Filtermaterial während des Betriebes vom Boden des FiI-ters nach dessen Kopf übergeführt wird und sich in der Hauptsache in der Nähe der Behälterwandung bewegt, so daß es einen mittleren feststehenden Materialkegel verhältnismäßig ungestört läßt, um den sich wirksame Häute bilden, dadurch gekennzeichnet, daß behufs Zuführung der Filterflüssigkeit sowohl von oben als auch von den Seiten im Innern des Filterbehälters (z. B. A in Fig. 1) in an sich bekannter Weise ein aus einer Anzahl von Ringen (B■ in Fig. 1 und 5) bestehender Einsatz

angeordnet ist, derart, daß eine vollständige Ausnutzung der wirksamen Häute erfolgt.
2. Filter gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Behälters einen mittleren, durch ein Ventil (R in Fig. 3) gesteuerten Auslaß aufweist, derart, daß die Bewegung des den Kern der Filtermaterialmasse bildenden Filtermateriales reguliert oder angehalten werden kann, während das übrige Filtermaterial durch einen konischen Raum nach einer Auslaßöffnung unterhalb des Ventiles (R) gelangt.
3. Filter gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die filtrierte Flüssigkeit durch eine mittlere Kammer abwärts strömt und durch Öffnungen (S¹ in Fig. 6 und 7) in einen ringförmigen Kanal (S") eines Gußstückes (S) gelangt, während das Filtermaterial durch konische Kanäle (K¹, K-) und durch Öffnungen (S^s, S⁴) genannten Gußstückes nach dem Ejektor befördert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

i:;:rlin. gedruckt in der reichsdruckere:.