DE3443752A1

DE3443752A1 - Rueckspuelbares filter fuer fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3443752A1
Application number: DE19843443752
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: KOCH AUGUST G MASCHINEN
Current assignee: KOCH AUGUST G MASCHINEN
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1986-06-05
Also published as: DE3443752C2

Description

Die Erfindung betrifft ein rückspülbares Filter nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Filter dieser Art bieten den Vorteil, daß wegen der Aufteilung des Spülquerschnitts auf mehrere abwechselnd betreibbare Spülspalte der Spülflüssigkeitsstrom verkleinert ist. Bei einem bekannten Filter der angegebenen Art (DE-AS 23 27 532) sind die zwischen den Spülleitungen und den Spülspalten liegenden Durchgänge in radialen Rohren vorgesehen, die in Radialöffnungen des Nabenkörpers eingesetzt sind und an ihren radial äußeren Enden an axial verlaufende Spüldüsenkörper angesetzt sind.
Die Verwendung mehrerer Spülspalte führt im Vergleich zu der Verwendung eines einzigen Spülspalts zu einer entsprechenden Vermehrung und Verkleinerung der jedem Spülspalt zugeordneten Bauteile, Abmessungen und Leitungen.
Das erschwert Herstellung, Zusammenbau und Wartung und erhöht die Gefahr der Bildung von Ablagerungen oder gar Verstopfungen in dem Spülkopf oder den Spülleitungen.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein rückspülbares Filter für Flüssigkeiten zu schaffen, das trotz der beschriebenen Aufteilung des Spülstromes auf mehrere Spülspalte eine einfache Herstellung und Wartung ermöglicht und weniger zum Verstopfen und zur Bildung von Ablagerungen im Spülstrom neigt.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit dem Filter nach dem Anspruch 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Filter ist durch die Ausbildung des Spülkopfes als Formkörper eine für die Strömungsverhältnisse innerhalb und außerhalb des Spülkopfes optimale Gestaltung möglich, so daß der Druckabfall im Spülstrom verringert wird und ein höherer Anteil der für das Spülen zur Verfügung stehenden Druckdifferenz an der Filterfläche zu Reinigungszwecken zur Verfügung steht, Ablagerungen und Verstopfungen im Spülstrom vermieden werden und schon geringe Druckdifferenzen zu einem wirksamen Spülen ausreichen. Zusammenbau und Wartung sind vereinfacht, weil weniger Einzelteile zusammengebaut werden müssen. Bei der Wartung kann der Formkörper leicht als Ganzes ausgetauscht werden.
Die Erfindung, Ausgestaltungen der Erfindung und damit erzielbare Vorteile werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine ganz schematische Teildarstellung nach Art eines Axialschnitts durch ein erfindungsgemäßes Filter, wobei Antriebseinrichtungen für den Spülkopf nicht dargestellt sind.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht des Spülkopfes in Richtung des Pfeils II der Fig. 1.
Fig. 3 ist eine schematische Axialschnitt-Darstellung einer anderen Ausführungsform.
Figuren 1 und 2 zeigen ein rückspülbares Filter für Flüssigkeit. Das Filter hat ein zylindrisches Filtergehäuse 1 mit einer Umfangswand 3 und Stirnwänden 5 und 7, die mit der Umfangswand 3 durch Flanschverbindungen 9 bzw. 11 unter Zwischenlage von Dichtungen 13 bzw. 15 verbunden sind. In ringförmigen Ausnehmungen 17 bzw. 19 der Stirnwände 5 bzw. 7 ist ein zylindermantelförmiges Filterelement 21 gelagert.
Dabei kann es sich beispielsweise um ein Lochblech mit einer Gewebe-Bespannung handeln. Das Filterelement 21 trennt einen innerhalb des Filterelements liegenden Eingangsabschnitt 23 von einem außerhalb des Filterelements liegenden Ausgangsabschnitt 25 des Filters. Diese Abschnitte sind über Anschlüsse 27 bzw. 29 in einen zu reinigenden Strömungsmittelstrom einschaltbar. Um den Strömungswiderstand gering zu halten, ist der Anschluß 29 in der Umfangswand 3 vorgesehen.
Im Inneren des Filterelements 21 ist ein Spülkopf 31 um die Achse 32 des Filterelements 21 in Lagern 33 und 35 drehbar gelagert. Der Spülkopf 31 hat mehrere über die axiale Länge des Filterelements 21 verteilte, nahe an der inneren Oberfläche des Filterelements 21 angeordnete Spülspalte, bei der dargestellten Ausführungsform zwei Spülspalte 37 und 39, und einen Nabenkörper 41. Die Spülspalte 37 und 39 sind über Durchgänge 43 bzw. 45 mit Spülleitungen 47 bzw. 49 verbunden, die zu stationären Spülanschlüssen 50 bzw. 51 führen. Bei der dargestellten Ausführungsform verlaufen diese Spülleitungen in dem Nabenkörper 41. Die Verbindung zwischen den Spülleitungen und den stationären Spülanschlüssen erfolgt über das in Figuren 1 und 2 unten dargestellte Drehlager 33, das eine mit dem ersten Spülanschluß 50 verbundene erste Anschlußkammer 53 und eine mit dem zweiten Spülanschluß 51 verbundene zweite Anschlußkammer 55 aufweist. In diese Kammern münden die Spülleitungen 45 bzw. 49; zur Abdichtung sind Gleitringdichtungen 57 bzw. 59 vorgesehen. Das in den Figuren 1 und 2 obere Drehlager 35 enthält ebenfalls eine Gleitringdichtung 61.
Der Spülkopf weist einen Formkörper 63 auf, in welchem die Durchgänge 43 und 45 mit allmählichen Querschnittsänderungen von den Spülspalten 37 bzw. 39 zu ihren Spülleitungen 47 bzw. 49 verlaufen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Formkörper ein einstückig ausgebildetes Gußteil aus Metall, an das auch die erforderlichen Lagerteile angeformt sind, hier für das untere Lager 33 ein Lagerkörper 64 mit einem ringförmigen Anschlag 65 und einer Lagerfläche 67 und für das obere Drehlager 35 ein Lagerzapfen 69. Die Lagerfläche 67 und die Umfangsfläche des Lagerzapfens 69 werden ggf. nachbearbeitet. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Spülspalte 37 und 39 einstückig in dem Formkörper 63 ausgebildet; das ist für Herstellung, Montage und Wartung vorteilhaft.
Um ein dichtes Anliegen der Spülspalte an dem Filterelement 21 sicherzustellen, können die Spülspalte auch in Hülsen vorgesehen sein, die auf dem Formkörper 63 radial verschiebbar sind und durch Federn nach außen gedrückt werden, beispielsweise entsprechend der Darstellung in der DE-AS 23 27 532. Eine derartige Ausführungsform ist hier nicht dargestellt.
Die Ausführung des Spülkopfes als weitgehend einstückiger Formkörper 63 bietet Vorteile bei der Herstellung, insbesondere bei serienweiser Herstellung, und ermöglicht in sehr einfacher Weise die vorteilhafte Gestaltung der Durchgänge 43 und 45 mit allmählichen Querschnittsänderungen. Dies ist aus Fig. 1 ohne weiteres ersichtlich.
Die Ausführung des Formkörpers 63 aus Metall ist aus Gründen der Lebensdauer und Festigkeit oft zweckmäßig; die Ausführung als Gußteil ermöglicht freizügige Gestaltung und hohe Steifigkeit. Bei der dargestellten Ausführungsform sind auch die Lagerteile mit angeformt, so daß auch für diese keine Montagearbeiten erforderlich sind; allenfalls müssen die Lagerflächen nachbearbeitet werden.
Die dargestellte Ausführungsform ist noch weiter vereinfacht dadurch, daß der Formkörper 63 den Nabenkörper 41 mit enthält, so daß ein gesonderter Montagevorgang zum Anbauen eines Nabenkörpers entfällt.
Der Formkörper 63 kann auch aus anderen Materialien bestehen, insbesondere aus Kunststoff. Dabei ergibt sich ebenfalls eine sehr freizügige Gestaltungsmöglichkeit, und es kann eine hohe Korrosionsfestigkeit erzielt werden. Auch bei der Ausführung aus Kunststoff ist es ohne zusätzlichen Aufwand möglich, die Durchgänge 43 und 45 so herzustellen, daß sie in der gewünschten Weise mit allmählichen Querschnittsänderungen verlaufen.
Um den Zusammenbau des Filters zu erleichtern, ist es zweckmäßig, den Formkörper und wenigstens eines seiner Drehlager derart auszubilden, daß beim Zusammenfügen des Formkörpers mit dem Drehlager die Durchgänge 43, 45 mit ihren Spülanschlüssen 50 bzw. 51 verbunden werden. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt eine derartige Gestaltung bei dem unteren Drehlager 33 vor. Zum Abdichten der beim Zusammenbau hergestellten Verbindungen dienen die schon erwähnten Gleitringdichtungen 57 und 59.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist das zum Anschluß dienende Drehlager 33 als ein gesonderter Lagerkörper 81 ausgebildet, an welchem die Spülanschlüsse 50 und 51 vorgesehen sind. Man erhält dadurch einen sehr kompakten Aufbau.
Die Ausführung als gesonderter Lagerkörper macht eine freizügige Herstellung möglich; der Zusammenbau mit den übrigen Teilen des Filters ist sehr einfach möglich, insbesondere dadurch, daß der Lagerkörper 81 wie dargestellt in eine Öffnung des Filtergehäuses 1 eingesetzt wird; er kann beispielsweise in die Öffnung eingeschraubt sein. Besonders günstig ist es, wenn der Lagerkörper 81 einstückig ausgeführt ist; dadurch werden Herstellung und Montage weiter vereinfacht.Die einstückige Ausführung kann insbesondere als Gußteil vorliegen. Dies ermöglicht bei entsprechenden Stückzahlen eine kostengünstige Fertigung auch verhältnismäßig komplizierter Lagerkörper.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei axial gegeneinander versetzte Spülspalte 37 und 39 vorgesehen und über ihre Durchgänge 43 bzw. 45 zu einem axialen Ende des Formkörpers 63 hin anschließbar. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, weil dann das andere, in den Figuren obere axiale Ende des Gehäuses frei bleibt, so daß dort eine Antriebseinrichtung oder andere Bauteile bequem untergebracht werden können. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der eine Durchgang 45 über ein zu der Achse 32 koaxiales Rohr 71 an den Lagerkörper 81 angeschlossen; dieses Rohr 71 bildet die schon erwähnte Spülleitung 49. Der andere Durchgang 43 ist über einen das Rohr 71 umgebenden Axialkanal anschließbar, der die schon erwähnte Spülleitung 47 bildet.
Das Rohr 71 ist an eine Axialbohrung 73 einer die beiden Durchgänge 43, 45 voneinander trennenden Zwischenwand 75 angeschlossen. Diese Zwischenwand 75 geht im wesentlichen glatt in die Durchgänge 43 und 45 über. Dadurch ergibt sich ein besonders geringer Strömungswiderstand: dies ist angesichts der geringen Querschnitte der Spülleitungen 47 und 49 bedeutungsvoll. Da der Spülkopf als freizügig gestaltbarer Formkörper ausgeführt ist, insbesondere als Gußkörper, kann die Zwischenwand 75 ohne weiteres so gestaltet werden, daß sie an der Gestaltung des Querschnittsverlaufs beider Durchgänge 43 und 45 mitwirkt und eine dementsprechende Gestalt hat. Beispielsweise hat bei der dargestellten Ausführungsform die Zwischenwand 75 eine nach innen zunehmende Dicke derart, daß sie zu der Abnahme der Querschnitte beider Durchgänge 43 und 45 nach innen beiträgt. Diese Ausführungsform ist auch für die Stabilität des Formkörpers günstig.
Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 ist das zu der Achse 32 koaxiale Rohr 71 in der Axialbohrung 73 befestigt, tritt mit seinem freien Ende in den Lagerkörper 81 ein und bildet dort eine mit der Gleitringdichtung 59 abgedichtete Verbindung zu dem stationären Spülanschluß 51. Diese Ausführung bietet den Vorteil, daß beide Gleitringdichtungen 55 und 59 in dem Lagerkörper 81 liegen. Die Befestigung des Rohres 71 am Formkörper 63 kann beispielsweise durch Verschrauben erfolgen.
Die Arbeitsweise des beschriebenen Filters ergibt sich bereits aus der vorstehenden Beschreibung seines Aufbaues.
Eine zu reinigende Flüssigkeit wird über den Anschluß 27 in den Eingangsabschnitt 23 des Filters eingeleitet, durchströmt das Filterelement 21 und tritt aus dem Ausgangsabschnitt 25 über den Anschluß 29 wieder aus. Dabei sind die Spülanschlüsse 49 und 51 verschlossen, beispielsweise durch nicht dargestellte Ventile. Falls das Filter rückgespült werden soll, wird zumindest einer der Spülanschlüsse 50 und 51 zu einem (nicht dargestellten) Bereich hin geöffnet, der im Betrieb einen niedrigeren Druck hat als der Ausgangsabschnitt 25 außerhalb des Filterelements. Wenn beispielsweise der Spülanschluß 50 geöffnet wird, jedoch der Spülanschluß 51 geschlossen gehalten wird, strömt nur im Querschnittsbereich des ersten Spülspalts 37 gereinigte Flüssigkeit zurück durch das Filterelement 21,den Spülspalt 37, den Durchgang 43, die Spülleitung 47 und den Spülanschluß 50 ab; dabei wird der auf der Innenseite des Filterelements 21 abgelagerte Schmutz weggespült.
Durch Drehen des Spülkopfes 31 kann auf diese Weise der gesamte von dem Querschnitt des Spülspalts 37 bestreichbare Umfangsbereich des Filterelements 21 gereinigt werden. Der gleiche Vorgang ist auch mit dem Spülspalt 39 in der oberen Hälfte des Filters möglich, und es können natürlich auch beide Spülvorgänge gleichzeitig durchgeführt werden, wenn beide Spülanschlüsse 50 und 51 geöffnet werden. Der Zweck der Aufteilung in zwei Spülspalte besteht aber gerade darin, daß man den Rückspülstrom kleiner hält als bei einem Spülspalt, der sich über die ganze Höhe des Filterelements erstreckt, so daß man in der Regel die beiden Spülspalte 37 und 39 abwechselnd benutzen wird.
Es sind auch Ausführungen mit weiter unterteiltem Spülquerschnitt möglich, beispielsweise mit drei oder mehr Spülspalten. Aufbau und Wirkungsweise sind analog zu der vorstehenden Beschreibung.
Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform. Teile, die mit gleichartiger Funktion auch bei der Ausführung nach Figuren 1 und 2 vorkommen, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie dort, jedoch unter Voranstellung der Ziffer 3, bezeichnet. Insoweit wird, um Wiederholungen zu vermeiden, auf die vorstehende Beschreibung zu Figuren 1 und 2 Bezug genommen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind ebenfalls zwei axial gegeneinander versetzte Spülspalte 337, 339 vorgesehen; sie sind jedoch zusätzlich auch noch bezüglich der Achse 332 um etwa 1800 gegeneinander versetzt. Dadurch ist es leichter möglich, den Formkörper 363 mit einer ausgeglichenen Massenverteilung herzustellen. Ferner ist bei der Ausführungsform nach Fig. 3 das zu der Achse 332 koaxiale Rohr 371, das die Spülleitung 349 verkörpert, als Bestandteil des Lagerkörpers 381 ausgebildet und somit stationär. Das Rohr 371 tritt mit seinem freien Ende in die Axialbohrung 373 des Formkörpers 363 ein und ist dort mit einer Gleitringdichtung 359 gegen den Formkörper abgedichtet. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß man keinen Befestigungsvorgang im Inneren des Formkörpers auszuführen hat; dafür muß aber die Gleitringdichtung 359 im Inneren des Formkörpers angeordnet werden. Wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 ist das untere Drehlager 333 für den Formkörper 363 als Lagerkörper 381 ausgebildet, der in eine Öffnung des Gehäuses eingesetzt, beispielsweise eingeschraubt, ist. Damit für den betriebsmäßigen Durchfluß durch das Filter der Strömungswiderstand weiter verkleinert wird, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 3 der innen liegende Eingangsabschnitt 325 des Filters an seinem unteren Ende mit seinem vollen Querschnitt an eine Eingangskammer 83 angeschlossen, die einen unteren Gehäuseteil bildet und in ihrer Umfangswand den Eingangsanschluß 327 aufweist.
Die untere Querwand 305 des Gehäuses hat eine entsprechend große Öffnung 85, an deren Rand die Ausnehmung 317 zur Aufnahme des unteren Randes des Filterelements 321 ausgebildet ist. Der Lagerkörper 381 ist in eine Öffnung der End-Querwand 87 der Eingangskammer 83 eingesetzt. Es ergibt sich so ein durchgehend großer Strömungsquerschnitt für den betriebsmäßigen Strömungsmittelstrom.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ferner der Strömungswiderstand im Spülweg weiter verringert, und zwar dadurch, daß das anschlußseitige Ende des Formkörpers 363 jenseits der Querwand 305, also in der Eingangskammer 83,angeordnet ist; ferner verläuft der Durchgang 343, der zu dem der Querwand 305 näheren Spülspalt 337 führt, schräg durch die Öffnung 85 der Querwand 305, so daß dort der Spülstrom ohne wesentliche Umlenkung strömen kann. Außerdem kann dabei der Durchmesser des Lagerkörpers 381 unabhängig vom Durchmesser des Filterelements 321 gewählt, also insbesondere verhältnismäßig groß bemessen werden, so daß sich auch für die Spülleitungen und Spülanschlüsse große Querschnitte verwirklichen lassen.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 hat wie die Ausführungsformen nach Figuren 1 und 2 den Vorteil, daß der Formkörper 363 einfach durch Aufsetzen auf sein unteres Drehlager 333 angeschlossen wird.

Claims

Rückspülbares Filter für Flüssigkeiten A n s p r ü c h e : 1. Rückspülbares Filter für Flüssigkeiten, mit einem zylindermantelförmigen Filterelement (21; 321), einem um die Achse (32; 332) des Filterelements drehbaren Spülkopf (31; 331), der mehrere über die axiale Länge des Filterelements verteilte, nahe an der Oberfläche des Filterelements angeordnete, abwechselnd in Wirksamkeit setzbare Spülspalte (37, 39; 337, 339) und einen Nabenkörper (41; 341) aufweist, wobei die Spülspalte mit vorzugsweise in dem Nabenkörper verlaufenden, zu stationären Spülanschlüssen (50, 51; 350, 351) führenden Spülleitungen (47, 49; 347, 349) über Durchgänge (43, 54; 343, 345) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülkopf (31; 331) einen Formkörper (63; 363) aufweist, in welchem die Durchgänge (43, 45; 343, 345) mit allmählichen Querschnittsänderungen von den Spülspalten (37, 39; 337, 339) zu ihren Spülleitungen (47, 49; 347, 349) verlaufen.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülspalte einstückig in dem Formkörper ausgebildet sind.
3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (63; 363) den Nabenkörper(41; 341) mit enthält.
4. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (63; 363) einstückig ist.
5. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (63; 363) aus Metall besteht.
6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper aus Kunststoff besteht.
7. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (63; 363) ein Gußteil ist.
8. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Formkörper (63; 363) Lagerteile (64, 65, 69; 364, 365, 369) angeformt sind.
9. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Drehlagern (33, 35; 333, 335) für den Spülkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (63; 363) und wenigstens ein Drehlager (33; 333) derart ausgebildet sind, daß beim Zusammenfügen des Formkörpers mit den'Drehlagern die Durchgänge (43, 45; 343, 345) mit den Spülanschlüssen (50, 51; 350, 351) verbunden werden.
10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abdichten der Verbindungen Gleitringdichtungen (57, 59; 357, 359) vorgesehen sind.
11. Filter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (33; 333) als ein gesonderter Lagerkörper (81; 381) ausgebildet ist, an welchem die Spülanschlüsse (50, 51; 350, 351) vorgesehen sind.
12. Filter nach Anspruch 11, mit einem Filtergehäuse (1; 301), dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (81; 381) in eine Öffnung des Filtergehäuses eingesetzt ist.
13. Filter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (81; 381) einstückig ist.
14. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (81; 381) ein Gußteil ist.
15. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zwei axial gegeneinander versetzte Spülspalte (37, 39; 337, 339) vorgesehen sind und über ihre Durchgänge (43, 45; 343, 345) zu einem axialen Ende des Formkörpers (63; 363) hin anschließbar sind, wobei der eine Durchgang (45; 345) über ein zu der Achse (32; 332) koaxiales Rohr (71; 371) und der andere Durchgang (43; 343) über einen das Rohr umgebenden Axialkanal (47; 347) anschließbar ist und das Rohr an eine Axialbohrung (73; 373) einer die beiden Durchgänge voneinander trennenden Zwischenwand (75; 375) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (75, 375) im wesentlichen glatt in die Durchgänge (43, 45; 343, 345) übergeht.
16. Filter nach Anspruch 15 und einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zu der Achse (32) koaxiale Rohr (71) in der Axialbohrung (73) befestigt ist und mit seinem freien Ende in den Lagerkörper (81) eintritt.
17. Filter nach Anspruch 15 und einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zu der Achse (332) koaxiale Rohr (371) einen Bestandteil des Lagerkörpers (381) bildet und mit seinem freien Ende in die Axialbohrung (373) des Formkörpers (363) eintritt.
18. Filter nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (75; 375) eine den Querschnittsverlauf der Durchgänge (43, 45; 343, 345) mitbestimmende Gestalt hat.
19. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (363) zwei bezüglich der Achse (332) um etwa 1800 gegeneinander versetzte Spülspalte (337, 339) aufweist.