DE4312731A1 - Rückspülbares Filter - Google Patents

Rückspülbares Filter

Info

Publication number
DE4312731A1
DE4312731A1 DE4312731A DE4312731A DE4312731A1 DE 4312731 A1 DE4312731 A1 DE 4312731A1 DE 4312731 A DE4312731 A DE 4312731A DE 4312731 A DE4312731 A DE 4312731A DE 4312731 A1 DE4312731 A1 DE 4312731A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lip
filter
filter according
elements
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4312731A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4312731C2 (de
Inventor
Klaus Dipl Ing Eimer
Dieter Dipl Ing Patzig
Hans-Werner Dipl In Schildmann
Dirk Dipl Ing Trostmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taprogge GmbH
Original Assignee
Taprogge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taprogge GmbH filed Critical Taprogge GmbH
Priority to DE4312731A priority Critical patent/DE4312731C2/de
Priority to KR1019940704663A priority patent/KR100335406B1/ko
Priority to JP52276994A priority patent/JP3616929B2/ja
Priority to US08/356,206 priority patent/US5628898A/en
Priority to PCT/EP1994/001206 priority patent/WO1994023820A1/de
Priority to EP94915066A priority patent/EP0648145B1/de
Publication of DE4312731A1 publication Critical patent/DE4312731A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4312731C2 publication Critical patent/DE4312731C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/52Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13Supported filter elements
    • B01D29/23Supported filter elements arranged for outward flow filtration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/44Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces
    • B01D29/46Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces of flat, stacked bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/52Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
    • B01D29/54Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection arranged concentrically or coaxially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/62Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/66Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
    • B01D29/668Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps with valves, e.g. rotating valves for coaxially placed filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/62Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/66Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
    • B01D29/68Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps with backwash arms, shoes or nozzles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein rückspülbares Filter,
  • - bei dem die Rückspülung durch Umkehrung der Durch­ strömungsrichtung bewirkt wird,
  • - mit einer Schicht aus übereinandergesetzten Elementen aus einem elastisch verformbaren Material wie Kunst­ stoff,
  • - von denen jeweils zwei benachbarte Elemente einen durch­ strömten Spalt bilden,
  • - dessen auf der einen Seite der übereinandergesetzten Elemente liegende Zustromseite die Anlagerungsstelle für Verunreinigungen durch Partikel wie Sandkörner etc. ist und
  • - dessen Abstromseite auf der anderen Seite der Elemente gebildet ist,
  • - die mit Hilfe von an den Elementen angeordneten Abstands­ elementen wie Noppen oder Stegen im Abstand zueinander gehalten sind.
Derartige rückspülbare Filter sind seit langem bekannt. Die Elemente bestehen gewöhnlich aus kreisringförmigen Elementen, die zur Bildung von Filterkerzen als Schicht übereinandergesetzt werden. Filter dieser Art werden zum Beispiel bei Dampfkondensatoren zur Filterung des Kühlwassers oder zur Aufbereitung von Brauchwasser in der chemischen und mechanischen Industrie eingesetzt. Die Filterkerzen sind in der Regel auf einem Filterboden angeordnet, der eine der Anzahl der Filterkerzen entspre­ chende Anzahl von Löchern aufweist. Diese bilden den Zugang zu den Filterkerzen, deren Filterwirkung folglich bei einer Durchströmung von innen nach außen eintritt.
Zum Rückspülen der Filterkerzen gibt es mehrere Möglich­ keiten. Zum einen kann an dem Filterboden ein Saugschuh rotieren, der nacheinander den Zugang zu jeder Filterkerze versperrt und mit Hilfe einer Saugpumpe unter Unterdruck setzt, während die Filterung in den übrigen Filterkerzen fortgesetzt wird. In der mit Saugdruck beaufschlagten Filterkerze kommt es zu einer Umkehrung der Durchströmung von außen nach innen mit der Folge, daß die Verunreinigun­ gen von der Anlagerungsstelle abgespült und aus der Kerze ausgetragen werden. Statt eines rotierenden Saugschuhs kann auch ein rotierender Filterboden vorgesehen sein, wobei dann der Saugschuh oder die Saugschuhe feststehen. Abweichend davon kann der Filterboden auf der Zuströmseite in Segmente in der Anzahl der Filterkerzen unterteilt und jedes Segment gesondert absperrbar und absaugbar sein. Es kommt dann ebenfalls zu einer Rückströmung des gefilterten Wassers von außen nach innen durch die Filter­ kerze in das abgesperrte Segment hinein- von dort aus dem Filtergehäuse heraus, beispielsweise mit Hilfe einer Rohrleitung.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 34 09 036 ist ein rückspülbares Filter bekannt, bei dem die Schicht aus übereinandergesetzten Elementen in Form von Filterkerzen aus Ringscheiben gebildet ist, die im Filterbetrieb radial von innen nach außen durchströmt werden. Durch zwei benach­ barte Ringscheiben wird ein mehrfach unterteilter Ringspalt für den Durchgang der Strömung gebildet. Dieser ist so gestaltet, daß die inneren Enden von jeweils dünner ausge­ führten Ringscheibenabschnitten beim Rückspülvorgang von einem im Spaltabstand gegenüberliegenden und dicker ausgeführten Ringscheibenabschnitt in Richtung einer Spaltvergrößerung abgehoben werden, um so gegebenenfalls in der Ringspaltöffnung verklemmte Verunreinigungen beim Rückspülen freizusetzen. Der Randabschnitt der dünneren Ringscheibe bewegt sich dabei folglich quer zur Strömungs­ richtung des zu filternden bzw. des rückspülenden Mediums. Dieses Prinzip wird auch bei einem Blockfilter angewendet, das aus der britischen Patentschrift 1 273 976 bekannt ist. Statt der Ringspalte sind rechteckige Spalte vorhanden, deren eine Kante durch Zungen gebildet wird, die beim Rückspülen zur Spaltvergrößerung quer zur Strömungsrichtung ausfedern können.
Aus der EP-PS 159 961 ist ein rückspülbares Filter bekannt, das elastische Abstandshalter zwischen den Filterelementen sowie Mittel aufweist, um den Abstand zwischen den Filter­ elementen durch eine entsprechende Änderung des auf die Filterelemente ausgeübten Druckes zu variieren.
Allen vorstehend beschriebenen Filtersystemen liegt ein gemeinsames Prinzip zugrunde, wonach zur Beeinflussung der Größe der Spaltöffnung eine elastische Verformung von die Spaltöffnungen begrenzenden Elementen quer zur Strömungsrichtung erfolgt, das heißt quer zu der Haupt­ richtung der Kräfte, die die Strömung auf am Filterspalt angelagerte Schmutzteilchen ausübt. Durch diese Kräfte­ verhältnisse und durch die Lage und Form der elastisch verformbaren Elemente ergibt sich, daß Schmutzteilchen mit Abmessungen in der Größenordnung der Spaltöffnung und besonders solche, die im Bereich der Öffnungskanten des Filterspaltes keilförmig ausgebildete Oberflächen­ teilstücke aufweisen, das den Filterspalt begrenzende elastische Element durch die Keilwirkung wegdrücken, so daß sich der Filterspalt unter Aufbau entsprechender Verformungskräfte erweitert und sich die Schmutzteilchen so mit einer bestimmten Klemmkraft in der Spaltöffnung festklemmen. Beim Rückspülen lassen sich die die Schmutz­ teilchen festhaltenden Klemmkräfte nur überwinden, wenn im Vergleich zu den Klemmkräften größere Kräfte oder aber Verformungen erzeugt werden.
Im Falle des aus der EP-PS 159 961 bekannten Filters wird hierfür die auf den Elementenstapel wirkende äußere Kraft verringert, so daß sich die Elemente voneinander lösen können.
Bei den beiden anderen bekannten Filtern erfolgt die Aufweitung der Spaltöffnung dagegen ausschließlich durch die beschriebene elastische Verformung der Filterelemente selbst. Dabei ergeben sich folgende Verhältnisse der Strömungskräfte und Differenzdrücke an der Spaltöffnung während des Filtervorganges und während des Rückspülvor­ ganges: Kurz vor Einleitung des Rückspülvorganges hat das Filter seinen größten Verschmutzungsgrad erreicht, die Filterspalte sind durch Schmutzteilchen abgedeckt, und die zu reinigende Flüssigkeit strömt mit höherer Geschwindigkeit und höherem Differenzdruck durch die noch offene Restspaltöffnung. Eine Verstopfung der Spalt­ öffnung von 50% erhöht die Druckdifferenz bereits auf 400% im Vergleich zu dem sauberen Filter, und eine Ver­ schmutzung von 90% hat sogar eine hundertfache Druck­ differenz zur Folge. Durch den hohen Differenzdruck wer­ den die Schmutzteilchen mit sehr hoher Kraft in die Spalt­ öffnung gedrückt und verklemmen sich unter Aufweitung der Spaltöffnung, wobei durch die elastische Verformung der die Spaltöffnung begrenzenden Elemente hohe Klemm­ kräfte bzw. Rückhaltekräfte aufgebaut werden.
Beim Rückspülen soll eine Vergrößerung der Spaltöffnung gegenüber dem verschmutzten Zustand herbeigeführt wer­ den. Dafür sind im Bereich verklemmter Schmutzpartikel Kräfte erforderlich, die größer sind als die Klemmkräfte. Da die Spaltöffnung zu Beginn des Rückspülvorgangs sofort und problemlos von den nicht verklemmten Schmutzteilchen befreit wird, steht der Rückströmung eine sehr viel größere Spaltöffnung zur Verfügung als kurz vor dem Rückspülen. Bei gleichem Wassermengenstrom entstehen folglich wesentlich geringere Druckdifferenzen und damit wesentlich geringere Kräfte als im verschmutzten Zustand. Als Folge wird die Spaltöffnung nicht ausreichend erweitert, so daß auch die Verklemmung der Schmutzteilchen nicht aufgehoben werden kann.
Die negativen Auswirkungen der Druckverhältnisse und der starken Klemmkräfte nehmen noch dadurch zu, daß die zur Bereitstellung großer Filterflächen lang ausgeführ­ ten Filterkerzen beim Rückspülen an ihrem Kopf mit ge­ ringerer Geschwindigkeit durchströmt werden als an ihrem Fuß. Daher verschmutzen die Filterkerzen in der Praxis auch irreversibel vom Kopf aus, bis am Fuß eine geringe Restfläche übrigbleibt, die von dem Rückspülstrom noch gereinigt werden kann.
Um eine Aufweitung der Spaltöffnung im Filterbetrieb und ein Verklemmen von Schmutzteilchen zu erschweren, hat man bereits versucht, die elastischen Teile der Fil­ terelemente unter Vorspannung einzubauen. Aber auch die­ se Vorspannung muß zur Erreichung einer Aufweitung der Spaltöffnung durch den Rückspülstrom überwunden werden, so daß die Probleme bei der Rückspülung im Falle einer Vorspannung der elastischen Teile nur noch zunehmen.
Es besteht daher die Aufgabe, ein rückspülbares Filter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß in der Spaltöffnung klemmend festgehaltene Partikel beim Rück­ spülen leichter als bisher freigesetzt werden, insbeson­ dere auch bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorge­ schlagen, daß
  • - jedes Element an seiner Zustromseite eine mit ihrer breiten Vorderfläche der Strömung zugewandte, in Strö­ mungsrichtung elastisch auslenkbare Lippe trägt,
  • - deren Öffnungskante mit der gegenüberliegenden festen Öffnungskante des benachbarten Elements die Spalt­ öffnung bildet,
  • - und daß Stützen neben der Lippe angeordnet sind, deren jeweils der Lippe mit Abstand von dieser zugewandte Seite eine geringe Bewegung der Lippe in Strömungs­ richtung bis zum Anschlag der Lippe an dieser Seite gestattet,
  • - und daß die Form und die Abmessungen sowie die geome­ trische Lage der Lippe an dem Element und die Lage ihrer Öffnungskante gegenüber der festen Öffnungskante des benachbarten Elements derart gewählt werden, daß ein mit der Strömung klemmend in die Spaltöffnung ein­ dringendes Partikel eine die Spaltöffnung verengende Mitnahmekraft auf die Öffnungskante der Lippe ausübt.
Nach dieser Lösung werden die zur Bildung eines Filters schichtweise übereinandergesetzten Elemente in Abkehr von der bisher bekannten Technik so ausgebildet, daß die die Spaltöffnung begrenzenden elastisch verformbaren Teile, hier eine elastisch auslenkbare oder elastisch verformbare Lippe, unter dem Einfluß von in den Öffnungs­ spalt drängenden Partikeln nicht in Richtung einer Ver­ größerung des Öffnungsspaltes ausweichen, sondern statt dessen sogar eine Spaltöffnungsverengung bewirkt wird, so daß Schmutzpartikeln ein tiefes Eindringen in die Spaltöffnung mit der Folge des Aufbaus hoher Klemmkräfte verwehrt ist. Die erfindungsgemäß an der Zustromseite jedes Elements ausgebildete Lippe trägt eine der Strö­ mung zugewandte breite Vorderfläche, auf die die Druck­ differenz der Strömung ebenso wirksam wird wie auf ein klemmend in die Spaltöffnung eindringendes Schmutzteil­ chen, so daß die in Strömungsrichtung auf die Vorder­ fläche der Lippe durch den Strömungsdruck ausgeübten Kräfte in dem gleichen Verhältnis zunehmen wie die Kräfte, unter denen das Schmutzteilchen in die Spaltöffnung gedrückt wird. Die Spaltöffnung ist durch den Abstand der Öffnungs­ kante der Lippe von der gegenüberliegenden festen Öffnungs­ kante des im Filterstapel benachbarten Elements be­ stimmt. Stärker werdende Strömungskräfte - wie im Falle einer erhöhten Druckdifferenz infolge einer entsprechenden Verschmutzung des Filters - bewirken eine Auslenkung der elastisch auslenkbaren oder elastisch verformbaren Lippe stets in Richtung einer Verengung des Öffnungsspalts, wenn die Lippe bezüglich ihrer Form und Abmessungen sowie ihrer geometrischen Lage an dem Element sowie die Lage ihrer Öffnungskante gegenüber der festen Öffnungskante des benachbarten Elements erfindungsgemäß gewählt ist. Eine Spreizung der Spaltöffnung wie beim Stand der Technik ist infolgedessen ausgeschlossen, weil, wie gesagt, hohen auf die Schmutzteilchen wirkenden Eintreibkräften entsprechend hohe auf die elastisch auslenkbare Lippe wirkende Strö­ mungskräfte gegenüberstehen und eine Öffnungsspalterwei­ ternde Wirkung der Eintreibkräfte verhindern.
Die erfindungsgemäß neben der Lippe angeordneten Stützen begrenzen die Auslenkbewegung der Lippe, damit eine defi­ nierte untere Weite des Öffnungsspaltes erhalten bleibt. Die grundsätzliche Wechselwirkung zwischen der Zunahme der gleichermaßen auf die breite Vorderfläche der Lippe und auf die Schmutzteilchen wirkenden Strömungskräfte und der elastischen Verformbarkeit der Lippe in Richtung einer Verengung des Öffnungsspaltes wird durch die Stüt­ zen nicht berührt. Insofern können die Stützen auch ent­ fallen, wenn eine weitergehende Verformung der Lippen, als es die Stützen zulassen, in Kauf genommen werden kann oder aber auf andere Weise eine kontrollierte Ver­ formung der Lippe auch bei hohen Differenzdrücken gewähr­ leistet ist.
Es wird darauf hingewiesen, daß jedes Element dieselbe Gestalt hat, also zur Bildung der Filterschicht ein ein­ ziger Elementtyp benutzt wird.
Eine besonders wesentliche Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Form und die Abmessungen sowie die geometrische Lage der Lippe und ihre elastische Ver­ formbarkeit derart gewählt sind, daß bereits ein relativ geringer Strömungsdruck die Lippe bis zum Anschlag an den Stützen elastisch auslenkt. Durch diese erfindungs­ gemäße Ausbildung erreicht man, daß schon ein relativ geringer Differenzdruck zu Beginn des Filterbetriebes ausreicht, um die Lippe in Strömungsrichtung mit ent­ sprechender Verengung der Spaltöffnung bis zum Anschlag an den Stützen elastisch zu verformen. Sobald zum Einlei­ ten eines Rückspülvorgangs die Strömung unterbrochen und damit die Druckdifferenz an der Lippe aufgehoben wird, kehrt die Lippe unter der Wirkung der elastischen Rückstellkräfte in ihre Ausgangslage zurück, so daß sich die Spaltöffnung entsprechend aufweitet. In der Spalt­ öffnung eingeklemmte Schmutzpartikel werden auf diese Weise von selbst freigegeben, und zwar bereits vor dem Einsetzen der Rückspülung. Da der Effekt der Selbstauf­ weitung der Spaltöffnung unabhängig von den durch den Rückspülstrom bewirkten Kräften ist, läßt die Erfindung eine einwandfreie Rückspülung auch sehr langer Filter­ kerzen mit geringem Rückspülstrom zu. Ein Verklemmen von Schmutzteilchen mit Abmessungen in der Größenordnung der Spaltöffnung wird erfindungsgemäß vermieden, da sich die Spaltöffnung bereits bei geringer Durchströmung im Filterbetrieb kontrolliert und durch die Begrenzung der Auslenkung der Lippe durch die Stützen in einem vorge­ gebenen Maß geringfügig verkleinert und sich beim Anhalten der Strömung, wie bereits angegeben, ohne Rückspül­ kräfte durch elastische Rückverformung wieder aufwei­ tet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung, wenn nämlich bereits relativ geringe Differenzdruckkräfte eine deutliche elastische Verformung der Lippe in Rich­ tung einer Verengung des Öffnungsspaltes bewirken, sind die Stützen zur Begrenzung der Auslenkung bzw. der elasti­ schen Verformung der Lippe notwendig, es sei denn, die Auslenkung wird in anderer Weise gesteuert.
Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen elastischen Auslenkbarkeit oder elastischen Verformbarkeit der Lippe kommt als Werkstoff primär ein entsprechend elastischer Kunststoff in Frage.
Bei Einhaltung der in Anspruch 3 angegebenen Merkmale und Bedingungen wird in bevorzugter Weise sichergestellt, daß klemmend in die Spaltöffnung eindringende Schmutz­ partikel den Öffnungsspalt nicht aufdrücken bzw. aufwei­ ten können, sondern die resultierenden Kräfte in Richtung einer Verengung der Spaltöffnung wirken. Die Angaben gelten für übliche Reibpaarungen zwischen den die Spalt­ öffnung begrenzenden Kanten der Elemente und den Schmutz­ partikeln.
Die Anwendung der Erfindung auf ringförmige Elemente, insbesondere auf solche, die zur Bildung einer Filterkerze übereinandergesetzt sind, wird bevorzugt, aber die erläu­ terten Vorteile und Wirkungen ergeben sich auch an lang­ gestreckten Filterschichten, die quer in einer Strömung eines zu filternden Mediums liegen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Ansprüchen 6 bis 23 zu entnehmen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Filters;
Fig. 2 eine Längsschnittansicht durch eine Filter­ kerze des in der Fig. 1 dargestellten Filters;
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Zwischenring in der Filterkerze gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein ringförmiges Element zur Bildung einer Filterkerze gemäß einem Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V der Fig. 4;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI der Fig. 4;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII der Fig. 4; und
Fig. 8 eine Querschnittsansicht von fünf zu einer Filterschicht übereinandergesetzten ringförmigen Elementen entsprechend dem Ausführungsbeispiel ge­ mäß Fig. 4-7;
Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht der in Fig. 8 einge­ kreisten Einzelheit mit Darstellung von zwei Elemen­ ten im Bereich des Spaltes und einer Lippe zwecks Veranschaulichung der Geometrie in diesem Bereich sowie der Kräfteverhältnisse beim Eindringen eines Partikels in die Spaltöffnung;
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels von zwei übereinander angeordneten ring­ förmigen Elementen zur Bildung eines durch Stege unterteilten Ringspaltes eines Filters.
In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Filter gemäß der Erfindung gezeigt, das zwischen die Flanschen zweier entsprechender Leitungen gesetzt werden kann, um z. B. Brauchwasser zu filtern. Dazu sind ein Einlaß 4 und ein Auslaß 5 achsgleich zueinander angeordnet. Der Einlaß 4 gehört zu einem unteren Gehäuseteil 2, wäh­ rend der Auslaß 5 zu einem oberen Gehäuseteil 1 gehört. Beide Gehäuseteile sind unter Einschluß eines Filter­ bodens 3 miteinander verbunden. Die Teilungsebene zwi­ schen beiden Gehäuseteilen 1 und 2 verläuft unter einem Winkel von 45°. Durch Verdrehen des einen Gehäuseteils gegenüber dem anderen können auch andere Strömungskonfi­ gurationen erreicht werden, also zum Beispiel eine Um­ lenkung von 90° von der Horizontalen in die Vertikale nach oben oder unten.
Der Filterboden 3 trägt mehrere Filterkerzen 12, die Bestandteil des rückspülbaren Filters sind. An der den Filterkerzen 12 abgewandten Seite des Filterbodens 3 befinden sich zwei Saugschuhe 9 und 10, die an ein ge­ meinsames Saugrohr 7 angeschlossen sind. Das Saugrohr 7 ist an die Saugseite einer nicht näher dargestellten Pumpe angeschlossen. Die beiden Saugschuhe 9 und 10 wer­ den mit Hilfe eines Getriebes 6 in Drehung versetzt, wobei ein Drehanschluß 8 dafür sorgt, daß das Saugrohr 7 still­ steht, während die beiden Saugschuhe 9 und 10 umlaufen können. Der Flansch für den Anschluß eines Elektromotors an dem Getriebe 6 ist in der Fig. 1 deutlich zu erkennen.
Jeder Saugschuh 9 und 10 liegt abdichtend an der Unter­ seite des Filterbodens 3 an, der im übrigen völlig glatt ist, also den Saugschuhen das Gleiten über den Filterboden ohne Beschädigung gestattet. Bei starker Verunreinigung der zu filternden Flüssigkeit wird fortlaufend Flüssig­ keit über das Saugrohr 7 abgesaugt, und die beiden Saug­ schuhe 9 und 10 laufen fortwährend mit Hilfe des Getrie­ bes 6 und des zugehörigen Antriebes um. Dabei läuft fol­ gender Vorgang ab: Die in den Einlaß 4 einströmende Flüs­ sigkeit strömt über die Löcher in dem Filterboden 3 in die Filterkerzen 12. Diese werden dabei von innen nach außen radial durchströmt. Wie weiter unten noch näher erläutert wird, sind an der Innenseite der Filterkerzen 12 Spaltöffnungen vorhanden, die den Einlaß von die Fil­ terkerzen 12 radial durchdringende Spalte sowie die An­ lagerungsstelle für Verunreinigungen bilden. Wenn ein Saugschuh 9 oder 10 das Loch einer zugeordneten Filter­ kerze 12 gerade abdeckt, kommt es zu einer umgekehrten Durchströmung durch die Filterkerze 12. Die bereits ge­ filterte, sich in dem Gehäuseteil 1 befindende Flüssig­ keit tritt nun durch die einzelnen ringförmigen Spalte von außen in das Innere der Filterkerzen 12, und durch diese Rückspülung werden angelagerte Verunreinigungen über den Saugschuh in das Saugrohr 7 ausgetragen. So­ bald sich die Saugschuhe 9 und 10 weitergedreht haben, so daß das Loch der zugeordneten Filterkerze 12 wieder dem freien Zustrom der zu filternden Flüssigkeit preis­ gegeben ist, kehrt sich die Strömung erneut um, und der Filtervorgang beginnt an dieser Filterkerze 12 von neuem.
Die Einzelheiten einer Filterkerze 12 sind in der Fig. 2 gezeigt. In den Filterboden 3 sind insgesamt vier Bol­ zen 13 eingeschraubt, deren freies Ende durch einen Deckel 18 festgelegt ist. Die Bolzen 13 durchdringen Löcher 24 (Fig. 3) in Rändern 25 von Zwischenringen 16, die in regelmäßigen Abständen zwischen weiteren ringförmigen Elementen 15 angeordnet sind, wobei die ringförmigen Elemente 15 den eigentlichen Filterbaustein bilden. Am oberen Ende jedes Bolzens 13 befinden sich drei Muttern 17 und eine benachbarte Filterkerzen zur Versteifung miteinander verbindende Lasche 19, um den aus den ringför­ migen Elementen 15 und den Zwischenringen 16 gebildeten Stapel definiert halten zu können. Das bedeutet, daß der aus den ringförmigen Elementen 15 gebildete Stapel unter Einschluß der Ringe 16 nicht gequetscht wird, jedoch auch nicht Platz zum Ausweichen hat. Vielmehr sind alle ringförmigen Elemente 15 und Zwischenringe 16 ortsfest gehalten, ohne verformt zu werden. In der Mitte des Deckels 18 befindet sich noch ein Bolzen 20 mit einer Mutter 17, die im vorliegenden Fall nicht benutzt wer­ den. An dieser Stelle können die einzelnen Filterkerzen 12 eines Gehäuseteils untereinander befestigt werden, so daß eine ausreichende Stabilität vorhanden ist.
In Höhe des untersten Zwischenringes 16 ist in die Filter­ kerze 12 noch ein Grobrechen 14 eingebaut, der dafür sorgt, daß grobe Verunreinigungen nicht tief in die Fil­ terkerze 12 eindringen können. Vielmehr werden sie durch den Grobrechen 14 im untersten Bereich der Filterkerze 12 gehalten. In dieser Weise wird sichergestellt, daß die Verunreinigung ausgetragen wird, wenn sich der zu­ gehörige Saugschuh 9 oder 10 über dem Loch der Filter­ kerze 12 befindet. Wegen der an dieser Stelle heftigen Strömung und wegen des kurzen Weges ist ein Austrag der Verunreinigung so gut wie sicher. Der Grobrechen 14 ist ein einfaches Kunststoffteil mit einem Teller und radial abstehenden Spangen, die an dem entsprechenden Zwischen­ ring 16 befestigt sind.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der ringförmigen Ele­ mente 15 näher erläutert, wobei sich die Fig. 4 bis 9 auf ein Ausführungsbeispiel beziehen, während die Fig. 10 eine etwas geänderte Form wiedergibt. Die Fig. 8 und 9 sowie Fig. 10 lassen im übrigen sehr deutlich den mit 21 bezeichneten ringförmigen Spalt erkennen, der sich zwischen zwei benachbarten ringförmigen Elementen 15 ausbildet.
In der Fig. 4 ist in der linken Bildhälfte ein Viertel eines ringförmigen Elementes 15 gezeigt, und zwar dessen Unterseite, bezogen auf die Anordnung der Filterkerze 12 gemäß der Fig. 2. Die Unterseite trägt in regelmäßigen Abständen radiale Stege 26, die auf der glatten Oberseite eines ringförmigen Elementes 15 aufliegen, das darunter liegt. Die glatte Oberseite ist in der rechten Bildhälfte von Fig. 3 und 4 als Ausschnitt wiedergegeben. Die Stege 26 sorgen dafür, daß zwei benachbarte ringförmige Elemente 15 zur Bildung des ringförmigen Spaltes 21 einen vorge­ gebenen, gleichbleibenden Abstand aufweisen und druck­ stabil aufeinander gelegt werden können. Zur Fixierung der einzelnen ringförmigen Elemente 15 aneinander ist jede Unterseite mit mehreren, gleichmäßig um den Umfang verteilten Stiften 27 versehen, die in entsprechende Stecklöcher 28 auf der glatten Oberseite der ringförmi­ gen Elemente 15 eintauchen und leicht klemmend darin sitzen.
Die Fig. 5 zeigt die Schnittansicht einer Stelle eines ringförmigen Elementes 15, an der sich ein Steckstift 27 und ein Steckloch 28 befinden. Es ist deutlich zu erkennen, daß der Steckstift 27 im Bereich eines Steges 26 liegt. Das Steckloch 28 reicht durch einen ringför­ migen Körper 40 hindurch, der den Hauptbestandteil des ringförmigen Elementes 15 bildet. Durch eine entspre­ chende Materialanhäufung um den Steckstift 27 herum ist sichergestellt, daß jedes Steckloch 28 ein Sackloch ist, also jeder Steckstift 27 in das benachbarte Steckloch 28 greifen kann. Um möglichst wenig Filterkapazität zu verschenken, kann der in der Fig. 3 wiedergegebene Zwi­ schenring 16 ebenfalls mit Stegen 26 und mit Steckstiften 27 bzw. Stecklöchern 28 versehen sein. Jeder Zwischenring 16 ist aus Stabilitätsgründen insgesamt dicker als jedes ring­ förmige Element 15, was aus der Fig. 2 zu erkennen ist.
In den Fig. 6 und 7 ist eine Schnittansicht des ringför­ migen Elementes 15 im Bereich des Steges 26 bzw. außer­ halb des Steges 26 (Fig. 7) wiedergegeben. Die Trennlinie zwischen Körper 40 und Steg 26 ist in der Fig. 6 wie auch in der Fig. 5 gestrichelt angedeutet. An der Innen­ seite jedes ringförmigen Elementes 15 befindet sich eine Lippe 30, die an ihrem freien Ende einen Wulst 31 auf­ weist. Zwischen der Lippe 30 und dem Körper 40 befindet sich ein Hohlraum 37, in den bei zusammengesteckten ring­ förmigen Elementen 15 eine Stütze 35 als Abschnitt des Steges 26 hineinragt. Eine Schrägfläche 32 am Rande des Hohlraumes 37 entspricht einer Schrägfläche 33 an der Stütze 35; beide Schrägflächen liegen bei zusammenge­ steckten ringförmigen Elementen 15 (vgl. Fig. 8) anein­ ander. Das in den Fig. 5 bis 7 wiedergegebene Ausfüh­ rungsbeispiel führt bei ineinandergesteckten ringförmi­ gen Elementen 15 zu einer Spaltöffnung 38 von ca. 0,3 mm Höhe. Die Begrenzung des ringförmigen Spaltes 38 wird einmal von einer Öffnungskante 29 der Lippe 30 gebildet, und zum anderen von einer festen Öffnungskante 34, die sich am Übergang von der Lippe 30 zu dem Körper 40 durch eine winkelige Gestaltung der Oberfläche ergibt. Diese Einzelheit ist besonders gut aus den Fig. 8 und 9 zu erkennen.
Das Ineinandergreifen übereinandergesetzter ringförmiger Elemente 15 zur Bildung einer Filterschicht ist besonders gut aus Fig. 8 in Verbindung mit Fig. 9 zu erkennen. Anhand der Darstellung von Fig. 9 wird im folgenden die Wirkungsweise des Filters im Bereich der Spaltöffnung 38 sowie der Lippe 30 und der angrenzenden Teile erläu­ tert:
In Fig. 8 befindet sich die dargestellte Schicht aus übereinandergesetzten ringförmigen Elementen 15 im Ruhe­ zustand oder im Umschaltpunkt zwischen Filterbetrieb und Rückspülbetrieb, auf jeden Fall unterliegen die in der Zeichnung links liegenden breiten Vorderflächen der Lippen 30 keiner Beanspruchung durch Strömungskräfte. Die rückseitige Fläche der Lippe 30 befindet sich des­ halb im Abstand von der der Lippe 30 zugewandten Seite 39 der Stütze 35. Die Spaltöffnung 38 ist durch eine gepunktete Linie zwischen den mit Bezugszeichen verse­ henen Elementen 15 angedeutet und erstreckt sich von der Öffnungskante 29 der Lippe 30 zu der festen Öffnungs­ kante 34 am Übergang von der Lippe 30 zu dem Körper 40. Fig. 9 zeigt den eingekreisten Bereich von Fig. 8 im Filterbetrieb. Die Lippe 30 ist unter dem Einfluß der auf ihre Vorderfläche wirkenden Strömungskräfte (linien­ artige Belastung Dp) etwa um den gedachten Drehpunkt C elastisch radial nach außen ausgelenkt worden, und zwar bis zum Anschlag an der Seite 39 der Stütze 35, wie dargestellt. Infolge der Drehbewegung um den gedach­ ten Drehpunkt C ist die Öffnungskante 29 der Lippe 30 entsprechend nach rechts - mit Bezug auf die Zeichnung - gewandert, so daß die Entfernung zur festen Öffnungskante 34 und entsprechend die Weite s des Öffnungsspaltes 38 abgenommen hat.
Wenn ein Partikel 41 von der dargestellten Form und Größe in die Spaltöffnung 38 geschwemmt wird und die Strömungs­ kräfte (Druckdifferenz Dp) das Partikel 41 tiefer in die Spaltöffnung 38 einzutreiben suchen, verhindern die längs der Vorderfläche auf die Lippe 30 wirkenden Strö­ mungskräfte eine Vergrößerung bzw. Aufweitung der Spalt­ öffnung 38, so daß das Partikel 41 nicht tiefer in die Spaltöffnung 38 eindringen und sich tief in der Spalt­ öffnung 38 verklemmen kann. Sobald die Strömung beim Übergang auf Rückspülbetrieb unterbrochen wird, läßt der Druck auf die Vorderfläche der Lippe 30 nach, und die Lippe 30 kehrt, indem sie eine Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn um den Drehpunkt C ausführt, wieder in ihre Ruhelage, in der keine elastischen Verformungs­ kräfte auf sie einwirken, zurück. Durch die selbsttätige Rückstellung der Lippe 30 in die Ruhelage wird die Spalt­ öffnung 38 auf ihre ursprüngliche Weite vergrößert, so daß die den Partikel 41 festhaltenden Klemmkräfte aufge­ hoben werden und das Partikel 41 freigeben. Mit dem dann einsetzenden Rückspülstrom wird das Partikel ebenso wie die übrigen Ablagerungen leicht entfernt und ausgetragen.
Die dargestellte Geometrie sowie die daraus resultierenden, auf die Lippe 30 und das Partikel 41 einwirkenden Kräfte werden nachstehend erläutert:
Die Spaltöffnung 38 wird begrenzt durch die als Punkte A und B dargestellten Öffnungskanten 29, 34. Die Lippe 30 von der Länge L wird als um den gedachten Drehpunkt C drehbar angenommen. Die drei Punkte A, B und C bilden mit den Längen L und s ein Dreieck mit dem Winkel α. Die Lippe 30 hat sich bereits bei geringer Druckdifferenz am Punkt A an die Stütze 35 angelegt. Die Lippe 30 und das Partikel 41 werden inzwischen durch eine höhere Druck­ differenz belastet, die als linienartige Belastung Dp dargestellt ist. Das Partikel 41 erzeugt an den Öffnungs­ kanten 29, 34 Reibkräfte und Normalkräfte. Im ungünstig­ sten Fall mit sehr kleinem Keilwinkel (wie dargestellt) steht die Reibkraft R senkrecht auf s, und die Normal­ kraft N liegt in Richtung s.
Die Kraft L × Dp wirkt auf die Lippe 30 und somit in Richtung einer Verengung der Spaltöffnung 38. Die Kraft R ist gleich (Dp × s/2) und N ist gleich (R/RW), wobei RW der Reibwert ist. Die Kraft N wirkt in der Richtung "Spaltöffnung vergrößern", und die Kraft R wirkt in Richtung "Spaltöffnung verengen".
Damit sich die Spaltöffnung 38 beim Rückspülen und dem damit verbundenen Rückstellen der Lippe 30 deutlich öff­ net, um anhaftende Verschmutzungen bzw. klemmende Parti­ kel 41 sicher freizugeben, sich jedoch keinesfalls ver­ engt, was unweigerlich zum Verklemmen der Partikel 41 führen würde, soll einerseits der Winkel α deutlich über Null liegen, und andererseits nimmt der auf eine Ver­ größerung der Spaltöffnung 38 hinwirkende Einfluß der Kraft N bei größeren Winkeln α zu. Die Länge L und der Winkel α müssen deshalb so auf die Weite s der Spalt­ öffnung 38 und aufeinander abgestimmt sein, daß für den möglichen Bereich des Reibwertes RW die resultierende Summe der auftretenden Kräfte in Richtung "Spalt veren­ gen" wirkt. In einem praktischen Beispiel ist L/s = 3, und der Winkel α = 13°. Diese Verhältnisse erlauben auch ungünstige Reibpaarungen und können deshalb als sehr sicher gelten.
In Anspruch 3 ist eine Bemessungsregel für den Winkel α angegeben.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 ist, wie dort angedeutet, eine wesentlich engere Spaltöffnung 38 von nur 0,1 mm vorhanden, auch ist der Wulst 31 und der Hohl­ raum 37 geringfügig anders gestaltet als bei dem vorher­ gehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Funktion und der Wirkungsmechanismus sind jedoch grundsätzlich gleich. Es ist deutlich zu erkennen, daß die Verbindungs­ linie von der Öffnungskante 29 der Lippe 30 zu der festen Öffnungskante 34 beim Übergang der Lippe 30 in den Körper 40 unter einem Winkel von 25,7° zur Mittelachse der Fil­ terkerze 12 verläuft, wobei die Öffnungskante 29 der Lippe 30 - radial gesehen - weiter innen liegt.
Wenn - ähnlich wie in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 9 - ein Partikel wie ein Sandkorn mit keilförmiger Ge­ stalt in die Spaltöffnung 38 geschwemmt wird, versucht das (hier nicht dargestellte) Partikel infolge des Flüs­ sigkeitsdruckes tiefer in die Spaltöffnung 38 einzudrin­ gen und dabei die Spaltöffnung 38 entsprechend auf zu­ weiten. Die Lippe 30 bzw. ihr Wulst 31 würde in diesem Fall - mit Bezug auf die Zeichnung - nach links unten durch das Sandkorn verdrängt. Tatsächlich findet jedoch eine ganz andere Bewegung der Lippe 30 statt, wenn die Strömungskräfte und damit auch der Flüssigkeitsdruck auf das Sandkorn zunehmen, nämlich eine Auslenkung der Lippe 30 im Uhrzeigersinn um einen im Übergangsbereich zwischen dem Fuß der Lippe 30 und dem Körper 40 gelege­ nen Drehpunkt, so daß sich der Öffnungsspalt 38 verengt und infolgedessen das Sandkorn nicht tiefer in den Öff­ nungsspalt 38 eindringen kann. Die Auslenkung der Lippe 30 findet statt, weil der auf die Vorderfläche der Lippe 30 wirkende Strömungsdruck die Lippe 30 entsprechend elastisch verformt, bis sie an der Stütze 35 anliegt. Diese Lage kann jedoch bereits beim Einsetzen eines re­ lativ geringen Flüssigkeitsdrucks herbeigeführt sein, wenn die elastische Verformbarkeit der Lippe 30 ent­ sprechend ausgelegt ist, und diese Ausführungsform wird bevorzugt. Eine steifere Lippenkonstruktion bedarf einer höheren Druckdifferenz zur elastischen Verformung der Lippe 30 als eine im Verformungsbereich, beispielsweise im Übergangsbereich zwischen der Lippe 30 und dem Körper 40 entsprechend schwächer und weniger steif dimensionierte Konstruktion. Entscheidend ist jedoch auch hier, daß jede - mit Bezug auf den Kerzenfilter 12 - radial nach außen gerichtete elastische Verformung oder elastische Auslenkung der Lippe 30 entsprechende elastische Rückstellkräfte aufbaut, die, sofort wirksam werden, wenn die Strömung unterbrochen wird, insbesondere beim Übergang vom Filter­ betrieb zum Rückspülbetrieb. Denn die elastischen Rück­ stellkräfte bewirken eine Rückstellung der Lippe 30 in die Ruhelage im Abstand von der Stütze 35, wie in Fig. 10 dargestellt, mit der Folge einer entsprechenden Aufweitung der Spaltöffnung 38, so daß dort lagernde bzw. festgehaltene Teilchen auf jeden Fall gelöst werden und durch den einset­ zenden Rückspülstrom leicht ausgeschwemmt werden können.
Die Kontur 36 der an den Hohlraum 37 angrenzenden Seite jedes Körpers 40 dient dazu, unerwünschte Ablagerungen im Spalt 21 zu vermeiden.
In Fig. 10 ist deutlich zu erkennen, daß sich der Spalt 21 für die Strömung zwischen den Öffnungskanten 29 und 34 nach außen hin zwischen den Stegen 26 hindurch erwei­ tert, und zwar nicht nur wegen der radialen Anordnung der Stege 26, sondern auch wegen der Abstandsvergröße­ rung der Flachseiten der Körper 40 zueinander. Diese Ausbildung stellt keine Bedingung für das erfolgreiche Filtern und Rückspülen dar. Allerdings tritt durch den so gebildeten Diffusor auf der Außenseite der Filter­ kerze 12 insgesamt eine Druckerhöhung ein, die die Strömungsverluste herabsetzt. Außerdem wird einem Verklemmen von Partikeln 41 entgegengewirkt. Aus Fig. 10 ist weiter­ hin deutlich zu erkennen, daß pro Element 15 eine Bau­ höhe von 1,42 mm benötigt wird, um jeweils einen ein­ zigen ringförmigen Spalt 21 für die Filtrierung zu bil­ den. Dieser Wert ist, gemessen an bekannten Kerzenfil­ tern, ausgezeichnet. Als Folge der niedrigen Bauhöhe jedes Elementes 15 kann insgesamt eine kürzere Filter­ kerze 12 hergestellt werden bei gleicher Filterleistung, was der Rückströmgeschwindigkeit durch die ringförmigen Spalte 21 in der Nähe des Deckels 18 zugute kommt. Die Elemente 15 bestehen aus einem Kunststoffmaterial, das sich gut spritzen läßt, formstabil ist und insbesondere formbeständig gegenüber dem zu filternden Medium ist.
Aus der vorangehenden Beschreibung ist erkennbar gewor­ den, daß der Selbstreinigungseffekt beim Rückspülen bzw. beim Stillstand der Durchströmung durch die Elastizität der Lippe 30 bewirkt wird. Diese Effekte stellen sich insbesondere dann in der vorausberechneten Form ein, wenn die gegenüberliegende Kante 34 besonders steif ist. Diese Bedingung ist bei der Erfindung erfüllt. Im Bereich der Kante 34 geht der Stegabschnitt 35 in den Ringkörper 40 über, so daß eine hervorragende Stabilisierung dieses Materialbereichs jedes Elementes 15 vorhanden ist. Die Kante 34 kann im übrigen völlig frei gestaltet werden, weil an dieser Stelle lediglich der Übergang von der Lippe 30 zu dem Ringkörper 40 ausgeformt werden muß. Ein winkeliger oder gerundeter Übergang steht also voll­ kommen im Belieben des Konstrukteurs.

Claims (23)

1. Rückspülbares Filter,
  • - bei dem die Rückspülung durch Umkehrung der Durch­ strömungsrichtung bewirkt wird,
  • - mit einer Schicht aus übereinandergesetzten Elemen­ ten aus einem elastisch verformbaren Material wie Kunststoff,
  • - von denen jeweils zwei benachbarte Elemente einen durchströmten Spalt bilden,
  • - dessen auf der einen Seite der übereinandergesetz­ ten Elemente liegende Zustromseite die Anlagerungs­ stelle für Verunreinigungen durch Partikel wie Sand­ körner etc. ist, und
  • - dessen Abstromseite auf der anderen Seite der Ele­ mente gebildet ist,
  • - die mit Hilfe von an den Elementen angeordneten Ab­ standselementen wie Noppen oder Stegen im Abstand zueinander gehalten sind,
  • - dadurch gekennzeichnet, daß
  • - jedes Element (15) an seiner Zustromseite eine mit ihrer breiten Vorderfläche der Strömung zugewandte, in Strömungsrichtung elastisch aus­ lenkbare oder elastisch verformbare Lippe (30) trägt,
  • - deren Öffnungskante (29) mit der gegenüberliegenden festen Öffnungskante (34) des benachbarten Elements (15) die Spaltöffnung (38) bildet,
  • - und daß Stützen (35) neben der Lippe (30) angeordnet sind, deren jeweils der Lippe (30) mit Abstand von die­ ser zugewandte Seite (39) eine geringe Bewegung der Lippe (30) in Strömungsrichtung bis zum Anschlag der Lippe (30) an dieser Seite (39) gestattet,
  • - und daß die Form und die Abmessungen sowie die geometrische Lage der Lippe (30) an dem Element (15) und die Lage ihrer Öffnungskante (29) gegenüber der festen Öffnungskante (34) des benachbarten Elements (15) derart gewählt werden, daß ein mit der Strömung klemmend in die Spaltöffnung (38) eindrin­ gendes Partikel (41) eine die Spaltöffnung (38) verengende Mitnahmekraft auf die Öffnungskante (29) der Lippe (30) ausübt.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Form und die Abmessungen sowie die geometrische Lage der Lippe (30) und ihre elastische Verformbarkeit derart gewählt sind, daß be­ reits ein relativ geringer Strömungsdruck die Lippe (30) bis zum Anschlag an den Stützen (35) elastisch aus­ lenkt.
3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der durch die Länge L der Lippe (30) und die Weite s der Spaltöffnung (38) sowie durch die Lage der Achse C der elastischen Auslenkung der Lippe (30), der Öffnungskante (29) der Lippe (30) und der festen Öffnungskante (34) des benachbarten Elements (15) bestimmte Winkel α (grad) den Wert Null bis max. (7 × L/s) hat, höchstens jedoch 90° beträgt.
4. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinandergesetzten Elemente (15) ringförmig sind und eine Filterkerze (12) bilden.
5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ringförmigen Elemente (15) kreisförmig ausgebildet sind und sich die Spalte (21) in radialer Richtung erstrecken.
6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchströmungsrichtung im Filterbetrieb von innen nach außen weist und die Lippen (30) jeweils innen an den ringförmigen Elementen (15) angeordnet sind.
7. Filter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lippe (30) und dem sich in Strö­ mungsrichtung anschließenden Körper (40) ein Hohl­ raum (37) angeordnet ist.
8. Filter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (35) an jedem Element (15) an der von der Lippe (30) abgewandten Seite angebracht sind und für den verformungsbegrenzenden Eingriff mit der Lippe (30) des benachbarten Elements (15) vorgesehen sind.
9. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stüt­ zen in Strömungsrichtung sowie im Abstand hinter der Lippe (30) an dem gleichen Element (15) wie diese in Stegform ausgebildet sind und für die Verformungsbe­ grenzung dieser Lippe (30) vorgesehen sind.
10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die stegförmig im Abstand hinter der Lippe (30) am gleichen Element (15) wie diese ausgebildeten Stützen in einer Ebene mit den die Elemente (15) voneinander trennenden Stegen (26) liegen.
11. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (30) an ihrem freien Ende eine Verstärkung, insbesondere einen umlaufenden Wulst (31) trägt.
12. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (30) zwischen dem freien Ende und dem festen Ende im, wesentlichen als dünne Wandung, im Falle kreisförmiger Elemente (15) aus einem zylindrischen Ring gebildet ist.
13. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Ende der Lippe (30) gekrümmt in den Körper (40) übergeht.
14. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die die Spaltöffnung (38) bildende feste Öffnungskante (34) des Elements (15) durch einen winkeligen Übergang von dem Körper (40) zu dem festen Ende der Lippe (30) gebildet ist.
15. Filter nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die als Anschlag für die Lippe (30) dienende Seite (39) jeder Stütze (35) an der Stelle in den Körper (40) übergeht, an der sich die feste Öffnungskante (34) des betreffenden Elements (15) befindet.
16. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (37) auf der dem Körper (40) zugewandten Seite des Elements (15) mit einer Schrägfläche (32) versehen ist, die mit gleicher Neigung der Schräg­ fläche (33) der Stütze (35) entspricht, die in den Hohlraum (37) hineinragt.
17. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstand zwischen den Flachseiten des Körpers (40) zur Erweiterung der Kanalabschnitte zur Abström­ seite hin vergrößert.
18. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Hohlraum (37) gegenüberliegende Körperabschnitt des benachbarten Elements (15) eine in Durchströmungs­ richtung sich erweiternde Kontur (36) aufweist.
19. Filter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes Element (15) zur gegenseitigen Fixierung der Elemente (15) gleichmäßig um den Umfang verteilt auf der einen Seite Stecklöcher (28) und auf der anderen Seite Steckstifte (27) aufweist.
20. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stabilisierung einer Filterkerze (12) aus Elementen (15) Zwischenelemente, im Falle kreisringförmiger Elemente (15) entsprechende Zwischenringe (16), vor­ gesehen sind, die die anderen Elemente (15) überragen und mit Löchern (24) zum Durchstecken von Bolzen (13) versehen sind.
21. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-20, dadurch gekennzeichnet, daß nahe am Eintritt der Filterkerze (12) ein Grobrechen (14) zum Auffangen von großen Verunreinigungen angebracht ist.
22. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-21, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Filterboden (3) Kerzen (12) auf unterschiedli­ chen Radien angeordnet sind.
23. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschicht aus gleichgestalteten Elementen (15) gebildet ist.
DE4312731A 1993-04-20 1993-04-20 Rückspülbares Filter Expired - Fee Related DE4312731C2 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4312731A DE4312731C2 (de) 1993-04-20 1993-04-20 Rückspülbares Filter
KR1019940704663A KR100335406B1 (ko) 1993-04-20 1994-04-19 역류필터
JP52276994A JP3616929B2 (ja) 1993-04-20 1994-04-19 可逆流フィルター
US08/356,206 US5628898A (en) 1993-04-20 1994-04-19 Backwashable filter having elements with elastically deflectable lips
PCT/EP1994/001206 WO1994023820A1 (de) 1993-04-20 1994-04-19 Rückspülbares filter
EP94915066A EP0648145B1 (de) 1993-04-20 1994-04-19 Rückspülbares filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4312731A DE4312731C2 (de) 1993-04-20 1993-04-20 Rückspülbares Filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4312731A1 true DE4312731A1 (de) 1994-11-17
DE4312731C2 DE4312731C2 (de) 1995-04-20

Family

ID=6485816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4312731A Expired - Fee Related DE4312731C2 (de) 1993-04-20 1993-04-20 Rückspülbares Filter

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5628898A (de)
EP (1) EP0648145B1 (de)
JP (1) JP3616929B2 (de)
KR (1) KR100335406B1 (de)
DE (1) DE4312731C2 (de)
WO (1) WO1994023820A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19603856A1 (de) * 1995-05-20 1996-12-05 Frank Buschmann Rückspülbarer Filter
WO2001037965A1 (de) * 1999-11-25 2001-05-31 Hydac Filtertechnik Gmbh Rückspülfiltervorrichtung

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3462432B2 (ja) * 1999-07-30 2003-11-05 Smc株式会社 逆洗機構付フィルタ装置
GR20000100127A (el) * 2000-04-13 2001-12-31 Δερμιτζακης Εμμανουηλ Αριστειδης Αυτοκαθαριζομενο φιλτρο
DE10151496B4 (de) * 2001-06-12 2007-11-22 Hans-Georg Rielmann Filtereinrichtung mit Filterrotor, speziellen Filterelementen und permanenter Rückspülung der Filterelemente sowie einer Spülschmelzeregulierung mittels Spülventil
DE20302516U1 (de) 2003-02-15 2003-12-11 Hamann Ag Anlage zur Entfernung und Deaktivierung von Organismen im Ballastwasser
DE102006051822B4 (de) * 2006-11-03 2010-08-05 Hans-Georg Rielmann Filter
US11221182B2 (en) 2018-07-31 2022-01-11 Applied Materials, Inc. Apparatus with multistaged cooling
PL3782711T3 (pl) 2019-08-19 2022-06-20 Alfa Laval Moatti Jednostka filtrująca z ulepszoną pokrywą
KR102224227B1 (ko) * 2019-11-05 2021-03-05 김평태 반도체 제조설비용 진공칠러탱크

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1273976A (en) * 1968-05-11 1972-05-10 Ronald John Stevens Improvements in or relating to filtration
DE7236018U (de) * 1972-12-21 Maschinenfab K Brieden & Co Filtereinsatz
DE3300035A1 (de) * 1982-01-04 1983-07-14 R & G Sloane Manufacturing Co. Inc., Sun Valley, Calif. Plattenfilter
DE3409036A1 (de) * 1984-02-22 1985-08-22 Maschinenfabrik Karl Brieden & Co, 4630 Bochum Rueckspuelfilter, insbesondere brauchwasserfilter mit wenigstens einer filterkerze aus uebereinander angeordneten ringscheiben
EP0159961B1 (de) * 1984-03-29 1988-10-12 Charles Doucet Flüssigkeitsfilter unter Verwendung von gestapelten Ringen

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1677892A (en) * 1924-06-13 1928-07-24 Metal Edge Filter Corp Filter
US1646404A (en) * 1925-06-19 1927-10-25 Metal Edge Filter Corp Filter
DE907166C (de) * 1951-12-30 1954-03-22 Hugo Laderer Spaltfilter, insbesondere zur Feinfilterung von Fluessigkeiten und Gasen
US3006478A (en) * 1956-11-19 1961-10-31 Paul G Mueller Strainer
CH366031A (de) * 1960-03-08 1962-12-15 Ivan Brulhart Paul Filterdüse mit auswechselbarem Filtereinsatz für Filteranlagen
US3568842A (en) * 1969-03-11 1971-03-09 John W Bozek Apparatus for separating mixtures of immiscible liquids
DE6913529U (de) * 1969-04-03 1969-09-11 Skf Kugellagerfabriken Gmbh Anordnung zur lagerung der raeder von kraftfahrzeugen
US3622003A (en) * 1970-03-03 1971-11-23 Whirlpool Co Filter for a washing appliance
EP0057670B1 (de) * 1981-02-04 1986-09-03 Charles Doucet Scheibenfilter für Flüssigkeiten
US4707259A (en) * 1984-03-29 1987-11-17 Charles Doucet Filter with superposed rings for filtering liquids
GB2239612A (en) * 1990-01-06 1991-07-10 Multone Limited Edge filter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7236018U (de) * 1972-12-21 Maschinenfab K Brieden & Co Filtereinsatz
GB1273976A (en) * 1968-05-11 1972-05-10 Ronald John Stevens Improvements in or relating to filtration
DE3300035A1 (de) * 1982-01-04 1983-07-14 R & G Sloane Manufacturing Co. Inc., Sun Valley, Calif. Plattenfilter
DE3409036A1 (de) * 1984-02-22 1985-08-22 Maschinenfabrik Karl Brieden & Co, 4630 Bochum Rueckspuelfilter, insbesondere brauchwasserfilter mit wenigstens einer filterkerze aus uebereinander angeordneten ringscheiben
EP0159961B1 (de) * 1984-03-29 1988-10-12 Charles Doucet Flüssigkeitsfilter unter Verwendung von gestapelten Ringen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19603856A1 (de) * 1995-05-20 1996-12-05 Frank Buschmann Rückspülbarer Filter
WO2001037965A1 (de) * 1999-11-25 2001-05-31 Hydac Filtertechnik Gmbh Rückspülfiltervorrichtung
US6799687B1 (en) 1999-11-25 2004-10-05 Hydac Filtertechnik Gmbh System and method for linear object reallocation in place

Also Published As

Publication number Publication date
DE4312731C2 (de) 1995-04-20
KR950702137A (ko) 1995-06-19
JPH07508218A (ja) 1995-09-14
JP3616929B2 (ja) 2005-02-02
EP0648145B1 (de) 1999-08-18
US5628898A (en) 1997-05-13
WO1994023820A1 (de) 1994-10-27
EP0648145A1 (de) 1995-04-19
KR100335406B1 (ko) 2002-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112006002610B4 (de) Filter mit mehreren plissierten Filterelementen
DE69722933T2 (de) Gefaltetes filtermaterial
DE3017851C2 (de) Filteranordnung
DE3907838A1 (de) Filtereinrichtung
DE10063789A1 (de) Filterelement zur stirnseitigen Anströmung
EP0656223A1 (de) Rückspülfilter
DE2946064A1 (de) Filtereinrichtung
DE69723723T2 (de) Filter mit gegenstromreinigung
DE4312731C2 (de) Rückspülbares Filter
EP2919880A1 (de) Filterelement
DE3300035A1 (de) Plattenfilter
DE69530977T2 (de) Rotierender scheibenfilter
DE2714496C2 (de) Siebkörper zum Abscheiden von Feststoffen aus gasförmigen Medien
DE2623133B2 (de) Filter zum Trennen von Material höherer Dichte von Material geringerer Dichte
EP3840926B1 (de) Filtriervorrichtung für hochviskose medien
DE2513426A1 (de) Fluidfilter
DE2352335C2 (de) Sieb zum Abscheiden von Feststoffen aus gasförmigen Medien
WO2002000320A1 (de) Filtermodul
DE2251173B1 (de) Abscheidevorrichtung
DE10353261A1 (de) Kantenfilteranordnung
DE4116199C2 (de)
DE102019001309A1 (de) Filtervorrichtung
DE69911597T2 (de) Verfahren und vorrichtung eines filters mit einer komprimierten sperrzone
DE8605227U1 (de) Rückspülfilter
EP3932515B1 (de) Rotationsscheibenfilter

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20121101