DE3303912A1

DE3303912A1 - Automatischer rueckspuelfilter

Info

Publication number: DE3303912A1
Application number: DE19833303912
Authority: DE
Inventors: Norbert 6719 Ramsen Priefer
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1983-02-05
Filing date: 1983-02-05
Publication date: 1984-08-09
Also published as: AT386135B; ATA32984A; DE3303912C2

Description

Automatischer Rückspülfilter
Die Erfindung betrifft einen automatischen Rückspülfilter mit mehreren Filterelementen, die jeweils beidseitig Öffnungen aufweisen, welche von Tellerventilen über eine Hubvorrichtung abwechselnd schließbar sind.
In den Patentanmeldungen P 31 38 184.7, P 32 15 462.3 und P 32 47 440.7 sind derartige Rückspülfilter beschrieben. Die Reinigung der Filterelemente erfolgt über Sprühlanzen, in die ein zusätzliches Spülmittel eingebracht wird.
Bei der Filtration von Medien mit hoher Viskosität verstopfen die Filterelemente sehr schnell, so daß dies einen Filtrationsbetrieb unter Druck notlfendiz macht. Hierdurch setzen sich die Verschmutzungen in die Poren der Filterelemente fest, so daß sie nur schwierig zu reinigen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, konstruktive Verbesserungen vorzuschlagen, mit denen eine Reinigung der Filterelemente erleichtert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die als Sprühlanze ausgebildete Kolbenstange der Hubvorrichtung mittels einer Rotationsvorrichtung um ihre Längsachse drehbar ist.
Durch das Drehen der Sprühlanze beim Reinigen der Filterelemente wird ein hoher Abreinigungsgrad erzielt, da mehrmals alle Bereiche der zu reinigenden Filterelemente durch den Strahldruck des aus den Düsen der Sprühlanze strömenden Reinigungsmediums erfaßt werden. Die Reinigung mit rotierenden Sprühlanzen erfolgt gleichzeitig mit der Filtration, indem einige Filterelemente im Filtrationsbetrieb arbeiten und die übrigen Filterelemente gereinigt werden. Der Filtrationsbetrieb muß somit niemals unterbrochen werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, welches in der Zeichnung dargestellt ist.
Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht des Rückspülfilters, Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht der Hubvorrichtung und der Rotationsvorrichtung, Fig. 3 eine Draufsicht der Rotationsvorrichtung, Fig. 4 zwei Filterelemente in einem Rückspülfilter, links in Filtrationsstellung, rechts in Reinigungsstellung.
In Fig. 1 besteht der Rückspülfilter aus der Trübe-Eintrittskammer 40, der Filtrataustrittskammer 41 und der Schlammaustragskammer 42. Die Trübe-Eintrittskammer 40, die Filtrataustrittskammer 41 sowie die Schlammaustragskammer 42 sind untereinander durch die Lochplatten 43 und 44 getrennt.
Die Schlammaustragskammer 42 ist als Konus ausgebildet und mündet in den Austragsstutzen 45. Seitlich an der Trübe-Eintrittskammer 40 befindet sich der Trübe-Eintrittsstutzen 46 und seitlich an der Filtrataustrittskammer 41 ist der Filtrataustrittsstutzen 47 angebracht. Der obere Deckel 36 der Trübe-Eintrittskammer 40 ist als glatter Boden ausgebildet, in dem Bohrungen vorgesehen sind, um die kompletten Filterelemente 48 hineinzustecken. Die Lochplatte 43 zwischen der Trübe-Eintrittskammer 40 und der Filtrataustrittskammer 41 wird zwischen die Flansche 56 geklemmt und mittels Dichtungen 57 abgedichtet.
Zwischen der oberen Lochplatte 43 und der unteren Lochplatte 44 ist ein Druckausgleichsrohr 58 angeordnet, welches durch die obere Lochplatte 43 gesteckt wird und mittels einer Mutter 59 fest verschraubt wird. Das untere Ende des Druckausgleichsrohres 58 wird in die untere Lochplatte 44 eingeschweißt. Am unteren Austragsstutzen 45 ist ein elektrisch oder pneumatisch bedienbares Ventil 60 vorgesehen.
Das komplette Filterelemente 48 besteht aus der Rotationsvorrichtung 63, der Hubvorrichtung 61, dem Druckkörper 20, dem Drehkörper 65 sowie der als Sprühlanze ausaebildeten Kolbenstange 28, an deren unterem Ende sich der mit einem Dichtring 63 versehene Ventilteller 50 befindet. ~Der eigentliche Filterkörper besteht aus einem Spaltrohr 54. . An dem Spaltrohr 54 sind jeweils am oberen sowie am unteren Ende Ventilsitze 52 angeschweißt, die mittels außenliegenden Dichtungen 53 abdichten. Der Druckkörper 20 besteht aus einem Rohr 51, welches mit dem Kolben 66 verbunden ist und an dessen unterem Ende sich ein Ventilteller 29 mit außenliegendem Dichtungsring 30 befindet. Auf der Rotationsvorrichtung 63 ist ein mit einem Mehrwegeventil 55-versehener Einlaßstutzen 37 angebracht.
Der Druckkörper 20 und der Drehkörper 65 sind mittels Kugeln 18 gegeneinander um ihre Längsachse drehbar gelagert.
In Fig. 2 ist die Rotationsvorrichtung 63 und die Hubvorrichtung 61 vergrößert dargestfllt, links der Mittellinie in Filtrationsstellung, rechts der Mittellinie in Reinigungsstellung.
Fig. 3 zeigt die Rotationsvorrichtung 63 in Draufsicht. Die Rotationsvorrichtung 63 besteht aus dem Gehäusekopf 64, dem Zwischenboden 6 und dem in dem Gehäuse 1 liegenden Flügelrad 2. Der Gehäusekopf 64 ist mittels der Schrauben 4 mit dem Zwischenboden 6 verschraubt. Zur Abdichtung dient die Dichtung 3. Zwischen dem Zwischenboden 6 und dem unteren Boden 33 wird mittels Zuganker 8 und Futter 9 das Zylinderrohr 7 eingespannt. Zwischem dem Zwischenboden 6, dem unteren 13oden 33 und dem Zylinderrohr 7 befinden sich die Dichtungen 5 und 32. Im unteren Teil des Zylinderrohres 7 ist eine Bohrung 69 angebracht zur Be- bzw. Entlüftung des unteren Teiles der E!ubvorrichtunC 61. Die Hubvorrichtung 61 besteht aus dem Druckkorner 20>, dessen unterer Teil als Rohr. 51 ausgebildet ist und mit einem Ventilteller 29 mit au£Jenliegender Dichtung 30 abschlie3t. Der Druckkörner 20 bildet mit derfest verbundenen Auflage 17 und der Membrane 16 einen Kolben 66. ,JTn ein indringen der Trsibe in den unteren Teil der Hubvorrichtung 61 zu verhindern, ist im unteren Boden 33 zwischen dem Druckkörper 20 und dem Boden 33 eine Lippendichtung 31 angeordnet. Weitere Lippendichtungen 14 und 27 sind zwischen dem Druckkörper 20 und dem Drehkörperoberteil 19 und dem Drehkörperunterteil 26 vorgesehen. Da die Kolbenstange 28 als Sprühlanze ausgebildet ist, besteht die Möglichkeit, daß sich der im Filterkörper befindliche Druck durch die Sprühlanze im oberen Teil der Hubvorrichtung 61 aufbauen kann.
Um dies zu verhindern, befindet sich zwischen dem Drehkörperoberteil 19 und dem Drehkörperunterteil 26 eine Führungsbuchse 24, in der das Kegelventil 22 mit außenliegendem Dichtungsring 21 durch die Druckfeder 23 nach oben auf die als Ventilsitz ausgebildete Bohrung im Drehkörperoberteil 19 gedrückt wird. Zwischen der Auflage 17 und dem Drehkörperoberteil 19 befinden sich Kugeln 18, so daß eine Drehung des Druckkörpers 20 gegen den Drehkörper 65 ermöglicht wird. In dem als Rohr ausgebildeten oberen Ende des Drehkörperoberteils 19 befinden sich Bohrungen 38 und gegerniberliegende Schlitze 39, durch die der Mitnehmer 10 gesteckt wird. Der Mitnehmer 10 ist mit der Nabe 67 des Flügelrades 2 verbunden. Dadurch wircl es möglich, die Sprühlanze während der Drehung des Fliigelrades 2 nach unten zu bewegen. Die Länge der Schlitze ist so groß gewählt, daß der gesamte Hub überschritten werden kann. Die als Kolben 66 dienende Membran 16 wird mittels Druckscheibe 15 und einer Flutter 13 auf die Auflage 17 gedrückt. Am oberen Ende des Drehkörpers 65 ist ein mit einer Mutter 11 feststellbarer Klemmring 12 befestigt. Dieser Klemmring 12 bewirkt ein Hochfahren der Sprühlanze, nachdem der Abreinigungsvorgang beendet ist. Unterhalb der Auflage 17 befindet sich die Druckfeder 25, welche die gesamte Kolbenstange 28 nach oben drückt. Die gesamte Hubvorrichtung 61 mit der Rotationsvorrichtung 63 wird mit ihrem unteren Boden 33 auf den Deckel 36 mittels der Dichtung 34 abgedichtet und mit Schrauben 35 verschraubt. Am Gehäusekopf 64 ist ein Einlaßstutzen 37 angebracht, durch den das Medium zum Spülen und zum Antreiben des Flügelrades einströmt. Die in dem Zwischenboden 6 vorgesehene Bohrung 62 dient als Einlaß für das Spülmedium, um den Kolben 66 abwärts zu drücken.
In Fig. 4 ist die Funktionsweise des automatischen Rückspülfilters dargestellt, links der Mittellinie in Filterstellung und rechts der Mittellinie in Abreinigungsstellung. Die Trübe tritt durch den Trübe-Eintrittsstutzen 46 in die Triibe-Eintrittskammer 40 ein und durchströmt das Filterelement 48 von innen nach außen und tritt als Filtrat durch den Filtrataustrittsstutzen 47 aus. Während des Filtrationsvorganges wird durch die in der Hubvorrichtung 61 innenliegende, in Fig. 2 dargestellte, Druckfeder 25 die Kolbenstange 28 nach oben und der am unteren Ende der Kolbenstange 28 befindliche Ventilteller 50 auf den Ventilsitz 52 gedrückt. Das sich am unteren Austragsstutzen 45 befindliche Ventil 60 ist hierbei geschlossen. Durch das Druckausgleichsrohr 58 ist der Druck zwischen der Trübe-Eintrittskammer 40 und der Schlammaustragskammer 42 ausgeglichen. Das sich oben am Filterelement 48 befindliche Mehrwegeventil 55 hat hierbei die links der Mittellinie in Fig. 4 dargestellte Stellung.
Der Abreinigungsvorgang eines Filterelementes 49 ist in Fig. 4 rechts der Mittellinie gezeigt. Er wird wie folgt eingeleitet: Mit zunehmender Verschmutzung der Filterelemente steigt auch die Druckdifferenz zwischen der Trübe-Eintrittskammer 40 und der Filtrataustrittskammer 41. Über einen Druckdifferenzmesser, der auf eine bestimmte Druckdifferenz eingestellt ist, wird nun das Signal zur Abreinigung gegeben. Hierbei öffnet sich das an der Hubvorrichtung 61 befindliche Ventil 55 in der in Fig. 4 rechts dargestellten Richtung. Hierbei strömt nun Wasser oder Reinigungsmittel in das in Fig. 2 dargestellte Gehäuse 1 und dringt durch den Spalt zwischen Flügelrad 2 und Zwischenboden 6 durch eine in dem Zwischenboden 6 befindliche Bohrung 62 in den oberen Teil der Hubvorrichtung 61 und drückt den Kolben 66, den Druckkörper 20, den Drehkörper 65 sowie die Kolbenstange 28 soweit nach unten, bis der obere Ventilteller 29 auf den Ventilsitz 52 gedrückt ist.
Der untere Ventilteller 50 hebt somit vom Ventilsitz 52 ab.
Gleichzeitig öffnet das am Austragsstutzen 45 angebrachte Ventil 60. Durch den im Filterelement 49 nun entstehende.
Unterdruck strömt das Filtrat von außen nach innen und schwemmt den an der Innenwand des Spaltrohres 54 sich befindenden Schlamm nach unten weg. Bedingt durch das Abheben des unteren Ventiltellers 50 von seinem Ventilsitz 52 beginnt sich die als Sprühlanze ausgebildete Kolbenstange 28 zu drehen. Die Drehung der Sprühlanze wird durch Kraftübertragung des von dem Spülmittel angetriebenen Flügelrades 2 über den in die Schlitze 39 des mit der Sprühlanze fest verbundenen Drehkörpers 65 eingreifenden Mitnehmer 10 bewirkt (Fig. 2). Nachdem der Hub voll ausgefahren ist, werden die im Drehkörperoberteil 19 befindlichen Bohrungen 38 frei und das anstehende Spülmedium kann durch sie nach innen strömen.
hierbei wird das Kegelventil 22 nach unten gedrückt, so daß das Spülmedium in die Sprühlanze eindringen und durch die in der Sprühlanze befindlichen Düsenbohrungen strömen kann.
Hierbei können die Düsenbohrungen senkrecht und/oder in einem spitzen Winkel zur Längsachse der Kolbenstange weisen.
Damit wird erreicht, daß mehrmals alle Bereiche der Spaltrohrinnenwand durch das gleichzeitige Drehen der Sprühlanze schneller und besser gereinigt wird.
Nach Beendigung der vorher festgelegten Abreinigungszeit unterbricht das Ventil 55 den Zufluß des Spülmediums in die Hubvorrichtung 61. Das Ventil 60 wird geschlossen und die in der Hubvorrichtung 61 befindliche Druckfeder 25 drückt den Druckkörper 20, den Drehkörper 65 mit der Kolbenstange 28 nach oben, bedingt durch den durch das Druckausgleichsrohr 58 hergestellten Druck zwischen Trüe-Eintrittskammer 40 und Schlammaustragskammer 42. Das Kegelventil 22 wird hierbei ebenfalls geschlossen. Der Filtrationsvorgang kann wiederum beginnen.
In jedem Filtergehäuse befinden sich mindestens drei Filterelemente. Die Abreinigung erfolgt somit kontinuierlich, d.h.
der Filtrationsbetrieb wird nicht unterbrochen.
1 Gehäuse 2 Flügelrad 3 Dichtung 4 Schraube 5 Dichtung 6 Zwischenboden 7 Zylinderrohr 8 Zuganker 9 Mutter 10 Mitnehmer 11 Mutter 12 Klemmring 13 Mutter 14 Lippendichtung 15 Druckscheibe 16 Membrane 17 Auflage 18 Kugel 19 Drehkörperoberteil 20 Druckkörper 21 Dichtring 22 Kegelventil 23 Druckfeder 24 Führungsbuchse 25 Druckfeder 26 Drehkörperunterteil 27 Lippendichtung 28 Kolbenstange 29 oberer Ventilteller 30 Dichtung 31 Lippendichtung 32 Dichtung 33 unterer Boden 34 Dichtung 35 Schraube 36 Deckel 37 Einlaßstutzen 38 Bohrung 39 Schlitze 40 Trübe-Eintrittskammer 41 Filtrataustrittskammer 42 Schlammaustragskammer 43 Lochplatte 44 Lochplatte 45 Austragsstutzen 46 Trübe-Eintrittsstutzen 47 Filtrataustrittsstutzen 48 Filterelement 49 Filterelement 50 unterer Ventilteller 51 Rohr 52 Ventilsitze 53 Dichtungen 54 Spaltrohr 55 Magnetventil 56 Flansche 57 Dichtungen 58 Druckausgleichsrohr 59 Muttern 60 Ventil 61 Hubvorrichtung 62 Bohrung 63 Rotationsvorrichtung 64 Gehäusekopf 65 Drehkörper 66 Kolben 67 Nabe 68 Dichtring 69 Bohrung - Leerseite -

Claims

Automatischer Rückspülfilter Patentansprüche: ( 1.)Automatischer Rückspülfilter mit mehreren Filterelementen, die jeweils beidseitig Öffnungen aufweisen, welche von Tellerventilen über eine Hubvorrichtung abwechselnd schließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die als Sprühlanze ausgebildete Kolbenstange (28) der Hubvorrichtung (61) mittels einer Rotationsvorrichtung (63) um ihre Längsachse drehbar ist.
2. Automatischer Rückspülfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsvorrichtung (63) aus einem in einem Gehäuse (1) angeordneten Flügelrad (2) zusammengesetzt ist, wobei der Gehäusekopf (64) einen Einlaßstutzen (37) aufweist, in den das Medium zum Antrieb des Flügelrades (2) einströmt.
3. Automatischer Rückspülfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nabe (67) des Flügelrades (2) ein stabförmiger Mitnehmer (10) angebracht ist, der in zwei gegenüberliegende Schlitze (39) eines die mit einem unteren Ventilteller (50) versehene Kolbenstange (28) tragenden Drehkörpers(65) eingreift.
4. Automatischer Rückspülfilter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper (65) von einem einen oberen Ventilteller (29) und einen Kolben (66) tragenden Druckkörper (20) umgeben ist, wobei der Drehkörper (65) und der Druckkörper (20) gegeneinander über Kugeln (18) um ihre Längsachse drehbar gelagert und die sich gegeneinander bewegenden Flächen durch Lippendichtungen (14, 27) gedichtet sind.
5. Automatischer Rückspülfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Sprühlanze ausgebildete Kolbenstange (28) als Düsen dienende Bohrungen aufweist, die senkrecht und/oder in einem spitzen Winkel zur Längsachse der Kolbenstange (28) weisen.