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Umwälz- und Filtervorrichtung für Bäder
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Die Erfindung betrifft eine Umwälz- und Filtervorrichtung für Bäder.
Derartige Umwälzanlagen werden für Schwimmbäder, Whirl-Pools oder dergleichen verwendet,
wenn man starke Strömungen erzielen will. Hierzu ist es notwendig starke Xmpen vorzusehen,
die dementsprechend hohe Förderströme aufweisen.
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Bisher war es üblich in derartigen Anlagen die Pumpe und das zur kontinuierlichen
Entfernung von Schwebstoffen notwendige Filter räumlich voneinander getrennt anzuordnen.
Hierbei ordnete man im allgemeinen vor der Pumpe, also saugseitig, ein relativ grobes
Sieb zum Abfangen größerer Teile (Fäden etc.) an, die eine Gefahr für die Pumpe
darstellen. Das eigentliche Feinfilter wurde druckseitig angeordnet, da die verwendeten
Filter einen Druckabfall mit sich bringen, der über der Saugleistung der Pumpe liegt.
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Durch diesen Aufbau ergibt sich aber nicht nur ein großes Bauvolumen,
wobei die einzelnen Teile (Fadenfänger, Pumpe, Feinfilter) getrennt voneinander
montiert werden müssen, sondern das Feinfilter benötigt darüber hinaus ein druckfestes
Gehäuse, was zu einem hohen Bauaufwand führt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Umwälz-und Filtervorrichtung
für Bäder aufzuzeigen, die möglichst kompakt aufgebaut und einfach herzustellen
ist und dennoch alle üblicherweise gestellten Aufgaben der Wasseraufbereitung erfüllt.
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Diese Aufgabe wird bei einer Umwälz- und Filtervorrichtung für Bäder
mit einem Gehäusekörper und einem Einlaß- und einem Auslaßstutzen und im wesentlichen
achssymmetrischen Innenraum, mit einem Gehäusedeckel und mit einem Filtereinsatz
dadurch gelöst, daß im Gehäusekörper ein radial einwärts durchströmtes Faltenfilter
angebracht ist, das ein inneres Stützrohr mit Bohrungen und an beiden Enden dicht
aufgesetzte und zueinander parallele Dichtscheiben mit Innenbohrungen aufweist,
deren Durchmesser im wesentlichen der lichten Weite des Stützrohres entsprechen,
daß das Filter einlaßseitig mit der Bohrung seiner einen Dichtscheibe auf dem konischen
Ende eines zum Innenraum konzentrischen Gehäuseansatzes sitzt und auslaßseitig mit
seiner anderen Dichtscheibe auf der konzentrischen Dichtlippe eines beidseitig offenen
Einsatzkorbes aufsitzt, der im Gehäusekörper derart unter Abdichtung eingesetzt
ist, daß die Bohrung der anderen Dichtscheibe mit dem Auslaßstutzen kommuniziert.
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Durch diese besondere Anordnung ist gewährleistet, daß zum einen Grobschmutz
sicher abgefangen wird. Zum anderen ist durch die Ausbildung des Feinfilters als
Faltenfilter mit der für diese Filter typischen großen Filteroberfläche gewährleistet,
daß die Saugleistung der Pumpe durch den Filterwiderstand nicht überschritten wird.
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Da andererseits das Filter saugseitig an der Pumpe angeschlossen ist,
kann es besonders einfach und kompakt aufgebaut werden, da der dort herrschende
Innendruck nur gering ist. Weiterhin ist durch die Anordnung des Faltenfilters mit
seinen Dichtscheiben gewährleistet, daß es äußerst einfach (auch vom Laien) herausgenommen
und
gesäubert werden kann. Durch die konzentrische Anordnung und
besondere Anbringungsweise der Abdichtelemente ist gewährleistet, daß das Filter
nach dem Reinigen ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen eingesetzt werden kann und beim
Schließen des Filtergehäuses zwangsläufig dicht eingesetzt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Gehäusekörper der
Anlage beim Auslaß, vorzugsweise konzentrisch zu diesem, einen Verbindungsstutzen
auf, an dem eine Pumpe angeflanscht werden kann. Dadurch ergibt sich eine besonders
kompakte Anlage, die einen nur sehr geringen Befestigungsaufwand erfordert.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Einsatzkorb in der
Nähe seines oberen Randes, also gegenüber seinem (offenen) Boden einen umlaufenden
Wulst auf, der über die Mantelfläche des Einsatzkorbes hervorsteht. Dieser Wulst
ist in seinen Abmessungen so gewählt, daß er auf einem Innenabsatz im Gehäusekörper
aufsitzt, während der Korb tiefer im Gehäusekörper sitzt. Durch diese Ausbildung
ist gewährleistet, daß der Einsatzkorb zum einen konzentrisch zum Gehäusekörper
geführt ist, zum anderen in axialer Richtung gehalten wird und schließlich eine
äußerst einfache und dennoch wirksame Dichtung geschaffen ist.
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Vorzugsweise trägt der Einsatzkorb an seinem Boden eine Glocke, die
mit der Dichtscheibe einen Innenraum bildet.
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Dieser Innenraum steht über öffnungen in der Glocke mit dem Auslaß
in Strömungsverbindung. Weiterhin weist die
Glocke in ihrem Boden
eine zum Einsatzkorb konzentrische Bohrung auf. Diese Bohrung sitzt dann, wenn der
Einsatzkorb mit seinem Wulst auf dem Innenabsatz des Gehäusekörpers aufliegt auf
dem konischen Ende eines weiteren konzentrischen, vom Boden des Gehäuses nach oben
ragenden Gehäuseansatz. Durch diese Ausbildung des Einsatzkorbes ist zum einen eine
weitere Abstützung erreicht, zum anderen wird der Einsatzkorb im Gehäusekörper noch
besser bzw. einfacher zentriert.
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Vorzugsweise ist entweder in den Gehäuseansatz am Boden des Gehäusekörpers
oder in den Gehäuseansatz am Deckel eine Filterpatrone eingesetzt (eingeschraubt),
deren Heizstab konzentrisch in das Stützrohr ragt. Bei einer derartigen Anordnung
kann auf engstem Raum eine maximale Heizleistung erzielt werden, da die Anordnung
des Heizstabes im Inneren des Filters gewährleistet, daß das Heizelement optimal
umspült wird. Durch diese gute Umspülung kann das Heizelement trotz seiner geringen
Abmessungen eine sehr hohe Heizleistung ohne die Gefahr von Dampfbildung/Verkalkung
auf das Wasser übertragen.
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Darüber hinaus ist auch hier wieder die eingangs gestellte Aufgabe
erreicht, nämlich eine Umwälzanlage möglichst kompakt aufzubauen und dennoch in
verschiedener Hinsicht (Filtern und Heizen) aufbereiten zu können.
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Durch die im wesentlichen achssymmetrische Ausbildung aller Elemente
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gewährleistet, daß man die Einzelteile auf
relativ einfache Art einstückig im Spritzgußverfahren aus Kunststoff herstellen
kann, wobei man vorteilhafterweise den Gehäuse-
körper, den Gehäusedeckel
und den Einsatzkorb jeweils als einstückige Teile herstellt. Dadurch sinken die
Herstellungskosten ebenso wie die Lagerhaltungs- und die Montagekosten, wobei gleichzeitig
die Stabilität der ganzen Einheit steigt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und
Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt Figur 1 einen Längsschnitt durch eine
bevorzugte Ausführungsform eines geschlossenen Filtergehäuses mit Einsatz, Figur
2 einen Teil-Längsschnitt eines Filtergehäuses mit Heizpatrone im Deckel und Figur
3 einen Teil-Längs schnitt eines Filtergehäuses mit Heizpatrone im Gehäusekörper.
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Das in Fig. 1 gezeigte Gehäuse besteht aus einem Gehäusekörper 10,
der an seinem Oberende einen Einlaßstutzen 11 und etwa im unteren Drittel, dem Einlaßstutzen
11 gegenüberliegend einen Auslaßstutzen 12 aufweist. Der Einlaßstutzen 11 steht
in üblicher Weise über eine Rohr-oder Schlauchverbindung mit dem Becken in Verbindung.
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Am Auslaß 12 ist direkt eine Pumpe angeflanscht, die gegebenenfalls
das Filtergehäuse 10 mitträgt. Auf den Gehäusekörper 10 ist ein Deckel 20 aufgesetzt,
der in eine
Aufweitung am oberen Rand des Gehäusekörpers 10 mit
einem kurzen Schuß eingreift. Zwischen dem Schuß und der die Aufweitung begrenzenden
Schulter des Gehäusekörpers 10 ist ein O-Ring zur Abdichtung eingesetzt. Der Deckel
20 ist über Verbindungsschrauben 23 mit Knebeln 22 fest auf den Gehäusekörper 10
aufgeschraubt.
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An seiner Unterseite weist der Gehäusekörper 10 einen über einen O-Ring
21 abgedichteten Entleerungsstopfen 16 auf.
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Der Gehäusekörper 10 weist in etwa in halber Höhe eine nach innen
hervorspringende Schulter 15 auf, die durch eine Verengung des im wesentlichen kreisförmigen
Innenquerschnittes des Gehäusekörpers 10 entsteht. Auf dieser Innenschulter 15 sitzt
eine Wulst 42, die sich am oberen Rand eines Einsatzkorbes 40 befindet. An seinem
unteren Ende ist ein nach innen ragendes Bodenteil im Einsatzkorb 40 ausgebildet,
das neben einer radialen Schulter (zur Zentrierung des später beschriebenen Filters)
eine Dichtlippe 41 mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt aufweist. Diese Dichtlippe
steht somit vom Boden des Einsatzkorbes 40 in axialer Richtung hervor und ist durchgehend
geschlossen. Auf dem Boden des Einsatzkorbes 40 ist eine Glocke 46 angebracht, deren
Umfangswand Durchbrechungen 43 aufweist. Der Boden der Glocke 46 weist eine konzentrische
Öffnung 44 auf. Sobald der Einsatzkorb 40 in den Gehäusekörper 10 ganz eingesetzt
ist, so daß die Wulst 42 auf der Schulter 15 aufsitzt, sitzt die Bohrung 44 auf
dem konischen Ende 14 eines Gehäuseansatzes 13,der konzentrisch zum Innenraum des
Gehäusekörpers 10 von dessen Boden nach oben ragt. Es ist zwar
die
Funktion des Einsatzkorbes 40 im wesentlichen auch ohne die erwähnte Glocke 46 gewährleistet,
jedoch trägt diese zur Stabilität und leichteren Zentrierbarkeit der Anordnung wesentlich
bei.
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Im Gehäusekörper 10 befindet sich ein Faltenfilter 30, das aus einer
zickzack-förmigen Filtermembran gebildet ist, die rings um ein Stützrohr 31 angebracht
ist. An beiden Enden sind die Filtermembran 33 und das Stützrohr 31 mit Dichtscheiben
32 abgeschlossen, die mit den axialen Enden der Membran 33 dicht verbunden sind.
Das Stützrohr 31 selbst befindet sich zwischen den beiden zueinander parallelen
Dichtscheiben 32, so daß beim Zusammenpressen der Dichtscheiben 32 die auftretenden
Kräfte vom Stützrohr 31 aufgefangen werden und nicht auf die Filtermembran 33 wirken
können.
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Die Dichtscheiben 32 weisen einen Außendurchmesser auf, der dem der
gefalteten Membran 33 entspricht und haben konzentrische Innenbohrungen, deren Durchmesser
in etwa dem der lichten Weite des Stützrohres 31 entspricht. Das Stützrohr 31 ist
mit einer Vielzahl von radialen Bohrungen 34 versehen.
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Das zu filternde Medium gelangt von außen in die sich radial nach
innen hineinwölbenden Falten der Membran 30, strömt durch die Membran 30 hindurch
um so in den Innenraum, gebildet aus Membran und Stützrohr 31 zu gelangen.
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Aus diesem Innenraum gelangt das Medium durch die Bohrungen 34 in
das Stützrohr 31 und strömt durch das Stützrohr und die Bohrung einer der Abdichtscheiben
32 aus dem Filter heraus.
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An seiner Oberseite sitzt das Filter 30 mit der Innenbohrung seiner
Dichtscheibe 32 auf der konischen Endfläche 25 eines Ansatzes 24, der konzentrisch
zum Innenraum 17 des Gehäusekörpers 10 vom Deckel 20 nach unten bzw. nach innen
ragt.
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Während die Abdichtung des Stützrohr-Innenraumes an seinem einen Ende
durch den Eingriff der Dichtscheibenbohrung mit der konischen Fläche 25 des Deckel-Ansatzes
24 geschieht, ist das Filter am anderen Ende über die Dichtlippe 41, den Einsatzkorb
40, den Wulst 42 und die Schulter 15 zum Gehäuse hin abgedichtet. Wenn man die Dichtscheiben
32 aus dem geeigneten nicht allzu steifen Material fertigt, so ergibt sich durch
diese Anordnung von Außenkonus 25 und Dichtlippe 41 mit dreieckigem Querschnitt
in äußerst einfacher Weise und ohne hohe Anpresskräfte eine wirksame Abdichtung
der Filterpatrone, so daß das zu filternde Medium ausschließlich den oben beschriebenen
Weg durch das Filter nehmen kann.
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Um eine besonders kompakte und leicht im Spritzgußverfahren herstellbare
Form zu bekommen, ist der Innenraum 17 des Gehäusekörpers 10 sich ganz leicht konisch
nach unten hin verjüngend ausgebildet und hat einen kreisförmigen Querschnitt. Um
dennoch die Filterpatrone über möglichst die gesamte Tiefe des Gehäusekörpers 10
ausbilden zu können, weist der Einsatzkorb 40 an seinem dem Auslaß 12 zugewandten
Wandabschnitt eine ~Eindellung" auf, so daß das gefilterte Medium aus dem Glocken-Innenraum
45 über die Durchlässe 43 ohne wesentliche Druckverluste in den Auslaßstutzen 12
gelangen kann.
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In Fig. 2 ist eine weiter bevorzugte Ausführungsform gezeigt, bei
der im Deckel 20 bzw. in den nach innen ragenden Ansatz eine Heizpatrone 47 eingesetzt
ist. Der Heizstab 48, der in Fig. 2 nur unvollständig gezeichnet ist, ragt im wesentlichen
bis zum Ende des Filters 30 bzw.
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ein wenig darüber hinaus. In Fig. 3 ist eine Modifikation dieser Anordnung
gezeigt, bei der die Heizpatrone 47 von unten also durch den bodenseitigen Ansatz
des Gehäusekörpers 10 eingeschraubt ist, wobei in diesem Fall das Heizelement 48
nicht ganz bis zum Ende des Filters 30 in dessen Innenrohr 31 hineinragt. Die Anordnung
ist jeweils so, daß das Heizelement 48 konzentrisch zum Innenrohr 31 verläuft.
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Durch diese Anordnung kann das umzuwälzende Wasser auf geheizt werden,
ohne daß man hierfür einen besonderen Aufbau benötigt. Dies ist insbesondere dadurch
erreichbar, daß das eigentliche Heizelement 48 in einer Zone angebracht ist, in
der das Medium schnell und mit großen Turbulenzen strömt, was durch den radialen
Einstrom durch die Öffnungen 34 und den axialen Ausstrom erzielt wird.
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Durch diese besonders gute Durchmischung des Mediums kann eine sehr
hohe Heizkörpertemperatur und somit eine hohe Heizleistung erzielt werden, ohne
daß dabei die Gefahr von Dampfbildung und entsprechender Verkalkung des Heizkörpers
aufträte. Darüber hinaus ist der Heizkörper mit wenigen Handgriffen freigelegt und
zwar immer dann, wenn man das Filter reinigt. Man kann also dann die Verkalkung
des Heizkörpers schon im Ansatz leicht verhindern.
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Vorteilhafterweise wird die Heizpatrone 47 in Reihe mit einem Ubertemperatur-Thermostat
und einem druck-sensitiven
Schalter angeordnet, der die Heizung
nur dann in Betrieb setzt, wenn die Pumpe nicht nur angeschaltet ist, sondern das
Medium tatsächlich in hinreichender Geschwindigkeit strömt. Vorteilhaft ist in diesem
Fall auch ein Differenz-Druckschalter, der die Heizung dann einschaltet, wenn die
Druckdifferenz vor und hinter dem Filter die bevorzugte Betriebs-Strömungsgeschwindigkeit
anzeigt.
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Auf diese Weise werden Schäden an der Heizpatrone 47 sicher vermieden.
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Die oben beschriebene Anordnung kann selbstverständlich auch als Druckfilter
(gegebenenfalls mit Heizung) geschaltet werden, es ist auch jederzeit möglich den
Einsatzkorb 40 umzudrehen, die untere Dichtscheibe 32 mit ihrer Bohrung auf den
unteren Konus 14 des unteren Gehäuseansatzes 13 aufzusetzen und so den in Fig. 1
als Auslaßstutzen 12 bezeichneten Ansatz als Einlaß zu verwenden, den Einlaßstutzen
11 aus Fig. 1 dementsprechend als Auslaßstutzen.