DE2852611A1

DE2852611A1 - Rueckspuelbares fluessigkeitsfilter

Info

Publication number: DE2852611A1
Application number: DE19782852611
Authority: DE
Inventors: Guenther Seiffert
Original assignee: Oventrop Sohn KG F W
Current assignee: Oventrop Sohn KG F W
Priority date: 1978-12-05
Filing date: 1978-12-05
Publication date: 1980-06-12
Also published as: DE2852611C2

Description

Rücksplllbares Flüssigkeitsfilter
Die Erfindung betrifft ein rückspülbares Flüssigkeitsfilter, bestehend aus einem in einem einen Zulauf und einen Ablauf aufweisenden Gehäuse ongeordneten, konischen, von außen nach innen durchströmbaren Filterkäfig und aus einer zuströmseitig des Filterkäfigs angeordneten und in eine Rücklaufleitung mündenden, die Filterrückstände abführenden Rückspüirinne, insbesondere für Hauswasseranlagen.
Bei dem aus der DE-PS 930 925 bekannten Flüssigkeitsfilter dieser Gattung ist der konische Filterkäfig im Gehäuse an einer gehäusefesten, achsparallel verlaufenden und außen am Filterkorb dichtachließend anliegend angeordneten Rückspulrinne vorbeidrehbar angeordnet, um während der Filtration jeweils einen Teil des Filterkäfig-Umfanges mittels unter Druck stehendem Filtrat von abgesetzten Feststoffteilchen freizulegen.
Hierbei besteht aber der Nachteil, daß ständig, das heißt auch bei nicht umlaufendem Filterkäfig ein Teil des Filtrats zurückgelenkt wird und demzufolge nur ein Teil des Filterkäfigs zur Filtration zur Verfügung steht, obunhl in vielen Fällen infolge geringerer Verschmutzung des Filtrats nur dann und wann eine Rückspülung des Filterkäfigs notwendig wäre.
Hieraus ergibt sich eine geringe Wirtschaftlichkeit, und zwar sowohl hinsichtlich des Wirkungsgrades als auch bezüglich des Mehrbedarfs an Filterfläche.
Darüber hinaus unterliegen beim Umlaufen des Filterkäfigs die Dichtflächen der Rückspüirinne und der Filterkäfigmantel einem hohen VerschleiE, und zwar sowohl bei ständig, als auch bei nur intermittierend umlaufendem Filterkäfig, wobei im letzten Falle der Verschleiß durch zwischenzeitlich abgelagerte Feststoffteilchen noch wesentlich mehr als bei kontinuierlich umlaufendem Filterkäfig gefordert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es nun ein rückspülbares Flüssigkeitsfilter vorbeschriebener Gattung sowohl hinsichtlich seiner Wirtschaftlichkeit als auch seiner Haltbarkeit und Funktionsfähigkeit zu verbessern.
Dabei soll das Filter auch einfach gefertigt werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 offenbarten Kennzeichen.
Auf diese Weise erhält man ein rückspülbares Filter, bei dem zum ausschließlichen Filtern die gesamte Filterfläche zur Verfügung steht, aber auch während des Filterns eine zonenweise Rückspülung des Filterkäfigs ermõglicht.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß nunmehr während des Filterns, wobei die Rückspüirinne mit Abstand vom Filterkäfig angeordnet ist, durch Drehen der Welle zunächst das die Rücklaufleitung verschließende Ventil geöffnet wird, um sowohl die im Gehäuse und vorallem zuströmseitig am Filterkäfig und an der Rückspülrinne abgelagerten Feststoffteilchen abzuführen.
Alsdann wird nach weiterer Drehung der Welle in Offnungs-Drehrichtung des Ventils das Verschlußorgan des zweiten Absperrorgans in die Gehäusebohrung die Verbindung zwischen dem zustromseitigen Gehäuseraum und der Rückspülrinne verichliußund eingeführt und gleichzeitig die Rückspulrinne dem Filterkäfig genähert, wonach unter ieiterer Drehung der Welle das Filtrat infolge ständiger Verengung des Durch leises zwischen der Außenseite des Filterkäfigs und den mit letzterem korrespondierenden Dichtflãchen der Rückspülrinne unter ständig wachsender Strömungsgeschwindigkeit die restlichen, außen an der Filterfläche und an der RUckspulrinne anhaftenden Filterrückstände mitgerissen und durch die Rückspülrinne der Rückspülleitung zuströmen.
Danach sind nach weiterer Drehung der Welle bci dichtschließender Anlage der Dichtflächen der Spülrinne am Filterkäfig die zueinander beweglichen Dichtflächen frei von ansonsten den Verschleiß begünstigenden FilterrUckständen.
Erst dann erfolgt eine zonenweise intensive Reinigung des Filters durch Rückspülung.
Eine gleichmäßige Vorreinigung des Filterkäfigs und der Rückspülrinne durch Vorspülen begünstigendes Merkmal ist im Anspruch 2 offenbart.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn beim vorbeschriebenen Gegenstand der Ventilkörper um die Längsachse der Welle verdrehbar gelagert ist, um den Verschleiß des Ventilkörpers und des zugeordneten Ventilsitzes möglichst gering zu halten.
Eine besonders funktionstüchtige und fertigungstechnisch günstige Gestaltung vorbeschriebener Einzelheiten ist im Anspruch 4 gekennzeichnet, Hierzu kennzeichnet sich eine den Aufwand vermindernde Weiterbildung des vorbeschriebenen Gegenstandes durch die im Anspruch 5 offenbarten Merkmale.
Zudem ist es aus fertigungstechnischen Gründen vorteilhaft, wenn die RUcklaufleitung zur Welle koaxial ausgerichtet einmUndend angeordnet ist.
Zur Verbesserung des Wirkungagrades während der Vorspülung ist es vorteilhaft, den vorbeschriebenen Gegenstand, wie im Anspruch 7 gekennzeichnet, auszubilden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 ein rückspülbares Flüssigkeits-Filter im Längsschnitt, Fig. 2 desgleichen im Querschnitt entsprechend der Linie II-II und Fig. 3 desgleichen im Querschnitt entsprechend der Linie III-III gesehen.
Dieses Flüssigkeitsfilter, insbesondere für Wasser, besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, mit einem Zulaufstutzen 2 und einem Ablaufstutzen 3, einem im Gehäuse auswechselbar angeordneten, von außen nach innen durchströmbaren, konischen Filterkäfig 4, zwei Absperrorganen 5 + 6 und einem Gehäusestutzen 7 zum Anschluß einer Rücklaufleitung.
Das Gehäuse 1 ist aus einem Gehäusekopf 8, an dem die Stutzen 2 und 3 angeformt sind, und aus einem etwa topfförmigen, den angeformten Gehäusestutzen 7 aufweisenden Gehäuseteil 9 zusammengesetzt. Seide Gehäuaeteile 8 + 9 sind mittels einer Schraubverbindung 10 miteinander lösbar und dichtschließend verbunden.
Koaxial zur Schraubverbindung 10 ist im Gehäuse 1 eine Welle 11 angeordnet.
Ebenfalls koaxial zur Schraubverbindung 10 ist der Filterkäfig 4 angeordnet, dessen im Durchmesser kleine Stirnseite dem Stutzen 7 zugewandt ist, während dessen Mündung lediglich mit dem Ablaufstutzen 3 in Verbindung steht.
Der Filterkäfig 4 ist auf einem korbartigen Gerüst 12 gehaltert, dessen Mündungsring in einen zu diesem komplementär ausgebildeten Gehäusesitz 13 dichtschlisßend eingesprengt ist.
Am Gerüstboden 14 ist ein Stutzen 15 angeformt, durch den die Welle 11 mittels eines O~Ringes 16 sbgedichtet drehbar und axial verschiebbar hindurchgreift.
Der obere Endteil der Welle 11 trägt einen Gewindering 17, welcher in eine Gewindebohrung 18 eingeschraubt ist.
Letztere ist in einem Nippel 19 angeordnet, der in eine Gewindebohrung 20 des Gchäusekopfes 8 dichtschließend eingeschraubt ist.
Im Nippel 19 ist der obere Endteil der Welle 11 drehbar und axial verschiebbar gelagert.
Zudem ist im Nippel 13 eine Wellendichtung Z1 austauschbar gehaltert.
Außerdem trägt der obere Endteil der Welle 11 eine Handhabe 22, mit deren Hilfe die Welle 11 gedreht werden kann.
Auf dem unteren Endteil der Welle 11 ist ein zu letzterer koaxial angeordneter Ventilkörper 23 drehbar gelagert.
Letzterer korrespondiert mit einem in den Stutzen 7 mUndenden Ventilsitz 24.
Zur Festlegung des Ventilkörpers 23 auf der Welle 11 ist ein Sprengring 25 angeordnet.
Zwischen dem Ventilkörper 23 und dem topfförmigen Filterkäfig 4 ist an der Welle 11 ein zu dieser gleichachsig angeordneter, haubenffrmiger und kolbenschieberartig mit einem Gehäuse-Durchbruch 26 korrespondierender Verschlußkörper 27 befestigt, dessen Durchmesser gröBer als der des Ventilkörpers 23 ist.
An letzterem ist eine Rückspülrinne 28 angeformt.
Am VerschluBkörper 27 sind eine ringförmige Dichtfliche 29 und mehrere auf den Umfang verteilt angeordnete und acheparallel verlaufende, die Welle 11 im Bereich ihres unteren Endteiles drehbar und axial verschiebbar führende Rippen 30 angeformt.
Die an den Filterkäfig 4 anlegbaren Schenkeirandteile 31 der Rückapfllrinne 28 sind bei geschlossenem Absperrorgan 5 zum gehiluaefeaten und konischen Mantel des Filterkäfige 4 parallel und mit Abstand von letzterem angeordnet, während der Abstand des Rinnensteges von den Schenkelrandteilen 31 von oben nach unten zunimmt, so daß auch der lichte Quer schnitt der Rückspüirinne 28 in Richtung zum Absperrorgan 6 hin zunimmt, um in der Rückspülrinne 28 gleichmäßige Str#mungsgeschwindigkeiten zu erhalten.
Die obere Stirnseite der Spülrinne 28 ist mittels einer dem Krümmungsradius des Filterkäfigs 4 angepaßten Stirnwand 32 verschlossen.
Soll nun das Filter durch Rückspülen gereinigt werden, wird zunächst die Handhabe 22 so gedreht, daß sich der Ventil~ körper 23 von seinem Ventilsitz 24 abhebt.
Danach vermögen im Gehäuse 1 zuströmseitig abgesetzte Filtrat-Ruckstände durch den Ventilsitz 24 und den Stutzen 7 in die nicht dargestellte Rücklaufleitung abzuströmen.
Beim weiteren öffnen des Abaperrorganes 5 schließt das Absperrorgan 6, wonach das Filtrat nur noch durch die Rückspülrinne 28 in die Rücklaufleitung abströmen kann.
Gleichzeitig nähern sich die Schenkelrandteile 31 der umlaufenden Rnckspülrinne 28 dem Filterkäfig 4, wobei mit zunehmender Verminderung der Spalte zwischen dem Filterkäfig 4 und den als Dichtleisten ausgebildeten Schenkelrandteilen 23, die Stramungsgeschwindigkeit des durch die Rückspülrinne 28 äbströmenden Filtrats ansteigt und die restlichen, zustramseitig des Filterkäfigs 4 abgesetzten Filtrat-RUckatände in zunehrendew Maße mitreißt.
Sind die Dichtleisten der Rückspüirinne 28 durch weiteres öffnen des Absperrorganes 5 an den Filterkäfig 4 angelegt, wird letzterer von innen nach außen durchatrömt und somit rückgespült.
Damit nach der Anlage der Rückspüirinne 28 am Filterkäfig 4 die Rückspuirinne 28 zum zonenweisen Rückapülen der gesamten Filterfläche unbegrenzt umlaufen kann, ohne daß dabei die Rückspüirinne 28 in axialer Richtung verstellt wird, ist die Gewindebohrung 18 so ausgebildet, daß diese den Gewindering 17 in der vorbeschriebenen Stellung der Rückspülrinne 28 freigibt.
Um stets eine dichtachließende Anlage der Rnekspülrinne 28 am Filterkäfig 4 in der vorbeschriebenen Funktionsphase sicherzustellen, kann noch eine einerseits am Nippel 19 und andererseits am Gewindering 17 sich unter Vorspannung so abstützende Druckfeder angeordnet werden, die die Rückspulrinne 28 in Richtung zum Filterkäfig 4 hindrangt.
Bei starker Verschmutzung des Filtrats kann es vorteilhaft sein, an den Stutzen 7 eine Ablaufleitung anzuschließen.
Dieses Prinzip ist auch umkehrbar, derart, daß die RUckspülrinne 28 gehäusefest und der Filterkäfig 4 mittels der Welle 11 verdreh- und in axialer Richtung zur RUckspUlrinns 28 hin und zurück verstellbar angeordnet sind.
Zudem ist dabei das Ventil 5 in Strömungsrichtung öffnend auszubilden und die Dichtfläche 29 des Verechlußkörpers 27 so vorzusehen, daß die Dichtfläche 29 bei geschlossenem Ventil 5 in Strömungsrichtung vor dem Gehäusedurchbruch 26 -steht.
Weiterhin ist hierbei die Mündung des Filterkäfigs 4 im Gehäusesitz 13 drehbar und axial verschiebbar abzudichten.
Unter gewissen Umständen ist es auch möglich, den Schraubentrieb zum axialen Verstellen der Welle 11 so auszubilden, daß der Gewindering 17, insbesondere kleiner Gewindesteigung, ständig im Eingriff mit der Gewindebohrung 18 steht, wobei allerdings der Filterkäfig 4 nach innen so nachgiebig ausgebildet sein sollte, daß bei an der Rückspüirinne Z8 anliegendem Filterkäfig 4 doch noch mindestens eine Umdrehung möglich ist, ohne infolge zu hoher Reibung einen frühzeitigen Verschleiß befürchten zu müssen.
Eine weitere mögliche Variante, bei der eine sogenannte Vorspülung ebenfalls gegeben ist, besteht darin, daß a.) der Filterkäfig 4 zum Filtern von innen nach außen durchströmbar angeordnet ist, wozu also des Filtrat durch den Stutzen (3) in das Gehäuse 1 einströmt und durch den Stutzen 2 ausströmt, b.) der Filterkäfig 4 gehäusefest und die Rückspulrinne 28 innerhalb des Filterkäfigs 4 an der Welle 11 gehaltert umlauf- und in axialer Richtung der Welle 11 verstellbar angeordnet ist, wobei beim ausschließlichen Filtern die Rückspüirinne 28 mit Abstand von der Innenseite des Filterkäfige 4 steht, c.) das Ventil 5 in Strömungsrichtung öffnend ausgebildet ist und d.) das kolbenschieberartige Absperrorgan mit einem in einer im Gehäuseteil 9 in Höhe des Filterbodens 14 anordneten Trennwand vorgesehenen Durchbruch zusammenwirkt.
Diese Lösungen sind nicht so günstig wie das eingangs beschriebene Auafflhrungsbeispiel.
Alle neuen in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmsle werden als erfindungawesentlich angesehen.
Leerseite

Claims

Patentansprüche: 9 ückspülbares Flüssigkeitsfilter, bestehend aus einem in einem einen Zulauf und einen Ablauf aufweisenden Gehäuse angeordneten, konischen, von außen nach innen durchströmbaren Filterkäfig und aus einer zuströmseitig des Filterkäfigs angeordneten und in eine Rücklaufleitung mündenden, die Filterrücksände abführenden Rückspüirinne, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a. der Filterkäfig (4) ist gehäusefest gehaltert, b. im Gehäuse (1) ist eine den Filterkäfig (4) axial durchgreifende, von außen betätigbare Welle (11) angeordnet, c. die Welle (11) trägt außerhalb des Filterkäfigs (4) einen in Strömungsrichtung schließenden Ventilkörper (23), der mit einem in der Rücklaufleitung mündenden Ventilsitz (24) korrespondiert, d. der konische Filterkäfig (4) ist mit seiner im Durchmesser kleinen Stirnseite dem Ventilsitz (24) zugewandt angeordnet, e. der Ventilsitz (24) steht sowohl mit dem zulaufseitigen Innenraum des Gehäuses (1) als auch mit der Rückspülrinne (28) in Verbindung, f. die Rückspülrinne (28) ist mit der Welle (11) starr verbunden und bei geschlossenem Ventil (5) mit Abstand vom Filterkäfig (4) angeordnet, g. die Welle (11) ist im Gehäuse (1) mittels eines Schraubentriebes (17/18) in Öffnungsrichtung des an der Welle (11) angeordneten Ventilkörpers (23) soweit axial verstellbar bis die Rückspülrinne (28) an der Außenseite des Filterkäfigs (4) dichtschließend anliegt, alsdann insbesondere aber ohne axiales Verstellen frei drehbar gelagert ist und h. im Gehäuse (1) ist an der Welle (11) in Strdmungs richtung vor dem in der Rücklaufleitung angeordneten Ventilsitz (24) ein zweiter, in eine Gehäusebohrung (26) kolbenschieberartig eingreifbarer, beim Öffnen des ersten Ventiles (5) diesem nacheilender und die Verbindung zwischen dem Gehäuseinnenraum und den Ventilsitz (24) des ersten Ventils (5) versperrender Verschlußkörper (27) vorgesehen.
2. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Querschnitt der Spülrinne (28) in Richtung zur Rücklaufleitung hin zunehmend ausgebildet ist.
3. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (23) um die Längsachse der Welle (11) verdrehbar gelagert ist.
4. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (27) etwa haubenförmig ausgebildet und mit der Mündung dem Ventil (5) zugewandt angeordnet ist, ferner außen an der Mündung mit dem Gehäusedurchbruch (26) korrespondierende Dichtflächen (29) aufweist, und daß die Rückspülrinne (28) im Bereich des Bodens des haubenförmigen Verschlußkdrpers (27) in diesen einmündet.
5. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (11) an dem den Ventilkörper (23) und den haubenförmigen VerschluBkörper (27) tragenden Endteil lediglich mittels am Uerschlußkörper (27) angeordneter, im Gehäuae-Durshbruch (26) dreh- und axial verschiebbar geführter Rippen (30) gelagert ist und daß die Schraubentriebelemente (17/18) und die Wellenstellorgane (22) an der den Absperrorganen (5,6) abgewandten Seite des Gehäuses (1) angeordnet sind.
6. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung zur Welle (11) koaxial ausgerichtet einmündend angeordnet ist.
7. Anordnung des Flüssigkeitsfilters nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mit den VerschluBorganen (5,6) und der Rücklaufleitungseinmündung lotrecht nach unten zielend angeordnet ist.
8. Rückapülbares Flüssigkeitsfilters bestehend aus einem in einem einen Zulauf und einen Ablauf aufweisenden Gehäuse angeordneten, konischen Filterkäfig und aus einer zustrdmseitig des Filterkäfigs angeordneten und in eine Rücklaufleitung mündenden, die Filterrückstände abführenden Rückspülrinne, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a.) der Filterkäfig (4) ist von innen nach außen durchströmbar angeordnet, b.) der Filterkäfig (4) ist gehäusefest gehaltert, c.) im Gehause (1) ist eine den Filterkäfig (4) axial durchgreifende, von außen betätigbare Welle (11) angeordnet, d.) die Welle (11) tragt außerhalb des Filterkäfigs (4) einen in Strömungsrichtung öffnenden Ventilkörper (23), der mit einem in der Rücklaufleitung mündenden Ventilsitz (24) korrespondiert, e.) der konische Filterkäfig (4) ist mit seiner im Durchmesser kleinen Stirnseite dem Ventilsitz (24) zugewandt angeordnet, f.) der Ventilsitz (24) steht sowohl mit dem zulaufseitigen Innenraum des Filterkäfigs (4) als auch mit der Rückspülrinne (28) in Verbindung, g.) die Rückspüirinne (28) ist innerhalb des Filterkäfigs (4) mit der Welle (11) starr verbunden und bei geschlossenem Ventil (5) mit Abstand vom Filterkäfig (4) angeordnet, h.) die Welle (11) ist im Gehäuse (1) mittels eines Schraubentriebes (17/18) in Öffnungsrichtung des an der Welle (11) angeordneten Ventilkörpers (23) soweit axial verstellbar bis die Rückspüirinne (28) an der Innenseite des Filterkäfigs (4) dichtschließend anliegt, alsdann aber insbesondere ohne axiales Verstellen frei drehbar gelagert ist und i.) im Gehäuse (1) ist an der Welle (11) in Strömungsrichtung vor dem in der Rücklaufleitung angeordneten Ventilsitz (24) ein zweiter, in eine Gehäuse-Trennwandbohrung kolbenschieberartig eingreifbarer, beim Öffnen des ersten Ventiles (5) diesem nacheilender und die Verbindung zwischen dem Filterkäfig-Innenraum und dem Ventilsitz (24) des ersten Ventils (5) versperrender Verschlußkörper (27) vorgesehen.