DE3741012A1 - Vorrichtung zum einleiten eines fluids in einen vorfluter zur aufbereitung von fluessigkeiten, insbesondere von wasser - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einleitung eines gasförmigen oder flüssigen Fluids in einen Vorfluter, die sich in einem umschlossenen Raum be­ findet, in dem unter Ableitung des Fluids durch die Öffnungen eines perforierten Rohres vorteilhafterweise dessen gleichmäßige Verteilung sichergestellt wird.

Die Verteilung eines Fluids in einem umschlossenen Raum, z.B. in einem Gerät, das wie ein Filter oder ein Reaktor zur Aufbereitung von Flüssigkeiten wie Wasser verwendet wird, kann in bekannter Weise mit Hilfe eines Netzes von perforierten Rohrleitungen verwirklicht werden. Die Anord­ nung dieser Rohrleitungen und ihrer Perforationen ermöglicht eine regelmäßige Aufteilung der Durchflußöffnungen inner­ halb des Vorfluters. Die Dimensionierung der Perforation ermöglicht ihrerseits einen ausreichenden Abfluß über die Öffnungen, der die Gleichmäßigkeit des Fluidausstoßes durch die diversen Öffnungen sicherstellt.

Die Öffnungen können aber durch Verunreinigungen, die von dem Fluid selbst herangetragen werden, oder im Vorfluter vorhanden sein können, während des Betriebs oder Stillstandes der Anlage verstopft werden. Diese Beeinträchtigung tritt insbesondere bei Geräten zur Wasserreinigung auf, wobei sehr häufig Schwebstoffe vorhanden sind, die mit der auf­ zubereitenden Flüssigkeit herangetragen werden oder bei der Aufbereitung selbst anfallen.

Deshalb ist es häufig notwendig, die Verteilungsöffnungen durch Filterelemente in Form von Tuch, Metall- oder Kunst­ stoffhüllen, oder über den einzelnen Öffnungen angebrachte Überzüge zu schützen, die sehr feine Schlitze aufweisen, welche ein Eindringen der suspendierten Stoffe verhindern.

Alle diese Vorrichtungen sind insgesamt kein 100%iger Schutz gegen diese Verstopfungen, die man verhindern möchte, und die Montagezubehör in Form von Flanschen, Muttern und Bolzen erforderlich machen, wobei diese möglicherweise der Korrosion und dem Verschleiß unterliegen. Im Bedarfsfall wird für ihre Montage oder Demontage erhebliche Arbeits­ zeit benötigt.

Die in dem Patent FR 85 06 165 beschriebene Erfindung ermög­ licht die Vermeidung von Beeinträchtigungen der bekannten Vorrichtungen. Gemäß dieser Erfindung erfolgt die Zufuhr des Fluids über die Rohröffnungen durch eine elastisch de­ formierbare Membran, die selbst eine oder mehrere Öffnungen aufweist aus denen durch die Deformation der Membran und ihrer Öffnungen unter dem auf diese wirkenden Druck die sich festsetzenden Verunreinigungen wieder herausgespült werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine einfach zu reali­ sierende Vorrichtung, frei von metallischen oder anderen Befestigungsteilen, die leicht zu montieren und demontieren ist, und ganz allgemein für alle Systeme, die zum Schutz der Öffnungen der Rohrleitungen die Verwendung von elastisch deformierbaren perforierten Membranen vorsehen, geeignet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus zwei Gehäuse­ halbschalen (Halb-Kokillen), die auf der Fluidzuflußrohr­ leitung aufgesetzt und befestigt sind, wobei eine davon eine Aufnahme für die elastisch deformierbare Membran und eine Öffnung für die Verteilung des Fluids im Gerät auf­ weist.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist die die Membran enthaltende Halbschale im Inneren ein Profil auf, an dem die Membran anliegt, wenn sie einem Fluidüber­ druck in der das Fluid führenden Rohrleitung ausgesetzt wird, und durch das die Verformung bestimmt wird.

In einer weiteren Ausführung trägt die elastisch deformier­ bare Membran an ihrem Rand eine wulstartige Verdickung, die in eine entsprechende Nut der Kokille eingreift, aber ins­ gesamt größer als die Ausladung ist, und so in das Innere des Ringspalts zwischen den beiden Kokillen hineinragt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die beiden Halbschalen im Inneren ineinander passende Kränze auf, die die Position der beiden Halbschalen gegeneinander fixieren. Weiterhin verfügt die der die Membran tragenden Halbschale gegenüberliegende Kokille über einen Zentrie­ rungszapfen, der in eine Öffnung der Fluidverteilungsrohr­ leitung eingreift.

In einer anderen Weiterbildung sind die beiden Halbkokillen durch Befestigungsringe auf der Rohrleitung festgeklemmt, wobei an den Halbschalen Einrichtungen vorhanden sind, die die Montage der Ringe erleichtern und deren korrekte Po­ sition anschließend sicherstellen.

Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der Erfindung, die im folgenden beschrieben werden, sind lediglich als Bei­ spiel aufzufassen und in keiner Weise als Limitierung der möglichen Ausführungsformen zu sehen. Diese Beschreibung wurde unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen ange­ fertigt, wobei

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung darstellt und

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 zeigt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht die erfindungsge­ mäße Vorrichtung aus einem aus zwei Halbschalen 1,1 a ge­ bildeten Gehäuse, das auf einer Rohrleitung 2 aufgesetzt ist, die ein Fluid führt, und mit einer Öffnung 2 a ver­ sehen ist, die mit einer Öffnung in der elastisch deformie­ baren Membran 3 hinsichtlich der Einleitung des durch die Rohrleitung 2 zugeführten Fluids verbunden ist.

Erfindungsgemäß besitzt die Membran 3 an ihrem Rand eine wulstförmige Verdickung 3 b, die in eine entsprechend ge­ formte Aufnahme der Halbschale 1 eingreift.

Erfindungsgemäß ist der Wulst größer als die Ausnehmung der Nut, in die er eingreift, so daß er in das Innere des Ringspalts zwischen den beiden Halbschalen hineinragt.

Die Kokille 1, in der die elastisch deformierbare Membran 3 gehaltert ist, besitzt eine wichtige Öffnung 4, durch die das Fluid in das Gerät eintritt. Weiterhin besitzt sie ein Profil 5, dessen Hauptfunktion darin besteht, die Membran 3 zu unterstützen bzw. deren Deformation zu bestimmen, wenn diese einem Überdruck des in der Rohrleitung 2 geführten Fluids ausgesetzt ist.

Die andere Halbkokille 1 a ist mit einem zylindrischen koni­ schen Zentrierzapfen 6 versehen, der in eine Öffnung der Rohrleitung 2 hineinragt und die Kokille in ihrer Position festhält. Die beiden Halbschalen 1 und 1 a sind innen außer­ dem mit Kränzen 7, 7 a ausgestattet, die einander umschließen, wobei der Zapfen 6 der Halbschale 1 a die richtige Positionie­ rung und den Halt der gesamten Vorrichtung gewährleistet.

Bei dem behandelten Beispiel liegt die Öffnung 2 a der Rohr­ leitung 2 auf der gleichen Achse wie die Öffnung 3 a der Membran 3 und diametral gegenüber der Öffnung, in die der Zentrierzapfen 6 eingreift. In dieser Ausführung tritt das Fluid der Versorgungsrohrleitung direkt in den umgebenden Raum aus. Die beiden Öffnungen des Rohres können in einer einzigen Bearbeitungsstufe hergestellt werden.

Andere Anordnungen sind im Rahmen der Erfindung ebenfalls möglich, wie z.B. die Zentrieröffnung in Bezug auf die Verteilungsöffnung 2 a oder eine verschobene Anordnung der Öffnung 2 a der Rohrleitung 2 in Bezug auf die Öffnung 3 a der Membran, wodurch die Membran als Verschlußklappe für die Öffnung 2 a verwendet werden kann.

Das ganze ist mit Hilfe von Befestigungsringen 8 auf der Rohrleitung befestigt.

Die beiden Halbschalen besitzen abgeschrägte Außenflächen 9, die das Führen und Plazieren der Befestigungsringe 8 er­ leichtern. Sie weisen gleichermaßen Vorsprünge 10 auf, welche die Ringe nach deren Plazierung aufgrund der durch die Druckverformung des Wulstrandes 3 b erzeugten Kraft am Abrutschen hindern. Diese Quetschung ermöglicht außerdem die kegelstumpfartige Fläche des Zentrierzapfens 6 in Ein­ griff mit der entsprechenden Öffnung zu bringen, d.h. die Dichtigkeit des ganzen sicherzustellen, wobei das Innere der Verteilungsrohrleitung 2 nur durch die Öffnung 3 a der flexiblen Membran 3 mit dem umgebenden Raum in Verbindung steht.

Die Befestigungsringe 8 besitzen eine Seitenfläche 11, die sich gegen die Vorsprünge 10 drückt, sowie eine Abrundung 12, die das Anbringen der Befestigungsringe auf den Halb-Ko­ killen erleichtert.

Fig. 2, die einen Querschnitt darstellt, zeigt, daß die normalerweise ebene Membran 3, sich an die Form der Vertei­ lungsrohrleitung 2 anpaßt, auf die die Vorrichtung montiert wird. Sie zeigt auch, daß die Dichtigkeit durch die Wulst­ form des Membranrandes und den zylindrischen konischen Zapfen 6 sichergestellt ist, unabhängig von irgendwelchen zulässigen Toleranzgrenzen der Teile, aus denen die Vorrich­ tung besteht.

Wenn ein Verschluß der Öffnung 3 a der Membran auftritt, steigert sich der Druck in der Rohrleitung (oder kann frei­ willig erhöht werden), wodurch sich eine Verformung der Membran und eine Vergrößerung ihrer Öffnung 3 a ergibt, die gerade ausreicht, das für die Verstopfung verantwortliche Partikel in den umgebenden Raum auszustoßen. Die Membran nimmt anschließend wieder ihre ursprüngliche Form an und Lage ein.

Die anschließende Zusammenfassung ist als Bestandteil der ursprünglichen Offenbarung zu sehen.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Anbringen auf einer mit einer oder mehre­ ren Öffnungen versehenen Rohrleitung, die dem Heranführen eines Fluids in ein Gerät wie z.B. einem Reaktor dient, das zur Aufbereitung von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, verwendet wird, wobei die Vorrichtung eine elastisch verformbare mit einer oder mehreren Öffnungen versehene Membran enthält, und diese Öffnung(en) mit der (den) Öffnung(en) der das Fluid heranführen­ den Rohrleitung verbunden sind, gekennzeichnet durch zwei auf der Rohrleitung (2) aufgesetzte und befestigte Gehäusehalbschalen (1, 1 a), von denen die eine (1) eine Aufnahme für die elastisch verformbare Membran (3) und eine Öffnung (4) zur Verteilung des Fluids im Gerät aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die wulstartige Verdickung (3 b) am Rand der verformba­ ren Membran (3), die in einer entsprechenden Nut der Halbschale (1) gelagert ist, wobei das Volumen der Ver­ dickung größer als die Aufnehmung der Nut ist, so daß die Verdickung in den ringförmigen Spalt zwischen den zwei Halbschalen (1, 1 a) hineinragt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch das Innenprofil (5) der die Membran (3) aufnehmenden Halbschale (1), an dem die Membran bei Überdruck des in der Rohrleitung herangeführten Fluids anliegt, und durch das die Verformung bestimmt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch im Inneren beider Halbschalen (1, 1 a) angeordnete Kränze (7, 7 a), die sich ineinander schieben, wodurch die Position der Halbschalen im Bezug aufeinander fixiert ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Zentrierzapfen (6) an der Halbschale (1 a), der sich in eine Öffnung der Rohrleitung (2) hineinschiebt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Befestigungsringe (8) zum Befestigen der Halbscha­ len (1, 1 a) auf der Rohrleitung (2), die auf einer Seite zum Erleichtern ihrer Montage eine Abrundung (12) und auf der gegenüberliegenden Seite eine Seitenfläche (11) aufweisen, auf denen die Vorsprünge (10) der beiden Halbschalen (1, 1 a) lagern.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 5, gekennzeichnet durch die abgeschrägten Flächen der Außenränder (9), die die Montage der Befestigungsringe erleichtern, und die Vor­ sprünge (10), die die Befestigungsringe an ihrem Platz halten.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Anordnung der Öffnung (2 a) der Rohrleitung (2) auf der Achse der Öffnung (3 a) der Membran (3), so daß das Fluid direkt in das Gerät passieren kann.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch gegeneinander verschobene Öffnungen (2 a) und (3 a), so daß die Membran (3) eine Verschlußklappe für die Öffnung (2 a) ist.