DE4442704A1

DE4442704A1 - Filtereinrichtung für Hauswasseranlagen

Info

Publication number: DE4442704A1
Application number: DE4442704A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Schenk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1995-06-14
Also published as: AT405375B; CA2137381A1; ATA226894A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrich tung, insbesondere für Hauswasseranlagen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der CH-PS 675 546 ist beispielsweise eine Filtereinrichtung für Hauswasseranlagen bekannt. Diese Filtereinrichtung weist ein in einer Filterglocke angeordnetes, hohlzylindrisches Fil tersieb auf, das von außen nach innen durchströmt wird. Zur Reinigung dieses Filtersiebs ist an der Innenseite der Filter glocke ein Satz Bürsten angeordnet, deren radiale Borsten bis an die Außenseite des Filtersiebs heranreichen. Das Filtersieb ist zudem mittels einer Stellspindel axial verschiebbar und zur Reinigung von Filterrückständen an den Bürsten vorbeidreh bar. Am Boden der Filterglocke ist ein Spülventil angeordnet, das beim axialen Verschieben des Filtersiebes geöffnet wird und dem Wegspülen der Filterrückstände dient. Zum Drehen und axialen Verschieben des Filtersiebs, ist ein Handrad vorgese hen, welches über eine Spindel mit dem Filtersieb gekoppelt ist.

Nachteilig bei dieser Filtereinrichtung ist, daß eine Reini gung des Filtersiebes nur dann erfolgt, wenn der Reinigungsvor gang auch wirklich von einer Person manuell durchgeführt wird. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß solche Filtereinrichtungen, insbesondere in privaten Haushaltungen, wenn überhaupt nur sehr sporadisch gereinigt werden, und daß dadurch solche Filterein richtungen, trotz der vorhandenen Reinigungsmöglichkeit, oft sehr stark verschmutzt sind. Da die Filtereinrichtungen zudem häufig an schwer zugänglichen Stellen plaziert sind, wird eine Reinigung derselben zusätzlich erschwert.

Eine regelmäßige, vollautomatische Reinigung der Filterein richtung wäre wünschenswert. Der einfachste Weg dazu würde darin bestehen, anstelle des Handrads einen Elektromotor vorzu sehen. Dies ist jedoch nicht ohne weiteres möglich, da an der jenigen Stelle, an der der Elektromotor angeflanscht werden könnte, das Spülventil angeordnet ist. Zudem muß berücksich tigt werden, daß sich die mit dem Filtersieb verbundene Stell spindel, durch Verdrehen derselben, axial verschiebt, so daß in axialer Richtung eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Stellspindel und dem Elektromotor vermieden werden muß.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Filter einrichtung mit einem in einer Filterglocke dreh- und axial verschiebbar angeordneten Filtersieb sowie einem am Boden der Filterglocke angeordneten Spülventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzuentwickeln, daß das Filtersieb über einen Elektromotor dreh- und axial verschiebbar ist, so daß eine regelmäßige, vollautomatische Reinigung des Filtersiebs erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Filtereinrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den ab hängigen Ansprüchen 2 bis 8 umschrieben.

Dadurch, daß die Stellspindel einen außerhalb der Filter glocke liegenden Außenabschnitt mit einer von einem Kreis ab weichenden Querschnittskontur aufweist, welcher mit Spiel in eine zentrale Öffnung eines als Mitnehmerorgan ausgebildeten Zahnrads eingreift, und durch die Maßnahme, daß die zentrale Öffnung des Zahnrads eine von einem Kreis abweichende Quer schnittskontur mit einer kleinsten diametralen Abmessung auf weist, die kleiner ist als die größte diametrale Abmessung der Stellspindel in deren Außenabschnitt, kann die Stellspindel in axialer Richtung relativ zum Zahnrad verschoben werden. Ein solches Zahnrad kann mit einem beliebigen Elektromotor gekop pelt werden, so daß die Voraussetzung für eine regelmäßige, vollautomatische Reinigung des Filtersiebs geschaffen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filtereinrich tung ist in den beiliegenden Zeichnungen schematisch darge stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Filtereinrichtung im Betriebszustand mit schematisch eingezeichnetem, ange koppeltem Elektromotor im normalen Betriebszustand;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Filtereinrichtung mit ange koppeltem Elektromotor, während der Reinigung;

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch einen Außenabschnitt ei ner Stellspindel und ein diese antreibendes Zahnrad, und

Fig. 4 eine Variante der Fig. 3.

Die gezeigte Filtereinrichtung weist eine vertikalachsige Sieb trommel 1 auf, die drehbar und axial bewegbar in einer Fil terglocke 2 angeordnet ist, welche am Anschlußgehäuse 3 der Hauswasseranlage in bekannter, nicht näher dargestellter Weise befestigt ist. Die Siebtrommel 1 besteht aus einem hohlzylin drischen, von außen nach innen radial durchströmten Filtersieb 4, das an seinem oberen Ende von einer Führungshülse 5 und an seinem unteren Ende von einem Flansch 6 getragen wird. In die dem zentralen Filterausgang zugeordnete Öffnung des Anschluß gehäuses 3 ist eine obere Lagerhülse 7 zur Aufnahme der Füh rungshülse 5 eingesetzt. Am unteren Ende der Siebtrommel 1 be findet sich eine Stellspindel 8, die in koaxialer Anordnung zur Siebtrommel 1 mit dem Flansch 6 derselben verbunden und in einer am Boden 10 der Filterglocke 2 vorgesehenen unteren La gerhülse 11 drehbar und axial bewegbar gelagert ist. Die Drehbewegung und die Achsialbewegung der Siebtrommel 1 sind durch eine Gewindeverbindung 12 zwischen der Stellspindel 8 und der unteren Lagerhülse 11 koordiniert.

Um die Siebtrommel 1 über die Stellspindel 8 elektromotorisch betätigen zu können, ist ein Elektromotor 20 und ein in einem Getriebegehäuse 21 angeordnetes Getriebe 24 vorgesehen. Der Elektromotor 20 ist am Getriebegehäuse 21 befestigt, währenddem letzteres über einen Flansch 23 an der Filterglocke 2 fixiert ist. Die Stellspindel 8 weist in ihrem außerhalb der Filter glocke 2 liegenden Außenabschnitt 9 eine rechteckige Quer schnittskontur auf. Fig. 3 zeigt dazu in einer vergrößerten Darstellung einen Horizontalschnitt durch den Außenabschnitt 9 der Stellspindel 8 sowie das Zahnrad 25. Dieser Außenabschnitt 9 der Gewindespindel 8 greift mit Spiel in eine zentrale Öff nung 27 des Zahnrad 25 ein, wobei die Querschnittskontur der zentralen Öffnung 27 ebenfalls rechteckig ist. Durch das in der Zeichnung übertrieben dargestellte Spiel zwischen der Gewinde spindel 8 und der zentralen Öffnung 27 des Zahnrads 25 ist eine axiale Verschiebung der Stellspindel 8 gegenüber dem Zahnrad 25 möglich.

Um eine Koppelung zwischen dem Zahnrad 25 und der Gewindespin del 8 zu erreichen, ist die kleinste diametrale Abmessung D1 der zentralen Öffnung 27 des Zahnrads 25 kleiner als die größte diametrale Abmessung D2 des Außenabschnitts 9 der Stellspindel 8. Das Zahnrad 25 ist über das Getriebe 24 mit dem Elektromotor 29 gekoppelt, so daß die Stellspindel 8 durch den Elektromotor 20 betätigt werden kann. Sowohl der Elektromotor 20 wie auch das Getriebe 24 sind bekannt, weshalb an dieser Stelle nicht detailliert darauf eingegangen werden muß. Am un teren Ende des Flansches 23 ist zudem ein Schlauchstutzen 22 drehfest angebracht, über welchen beim Reinigungsvorgang anfal lendes Schmutzwasser abgelassen werden kann, was anschließend noch näher erläutert wird.

Natürlich muß die Stellspindel 8 in ihrem unteren Bereich nicht rechteckig ausgebildet sein. Denkbar sind alle Varianten mit einer von einem Kreis abweichenden Querschnittsfläche, wo bei die größte diametrale Abmessung D2 der Stellspindel 8 im Außenabschnitt 9 jeweils größer als die kleinste diametrale Abmessung D1 der zentralen Öffnung 27 des Zahnrads 25 sein muß, damit die Drehbewegung vom Zahnrad 25 auf die Stellspin del 8 übertragen werden kann. Zu erwähnen ist, daß die zentra le Öffnung des Zahnrads 25 ebenfalls eine von einem Kreis ab weichende Form aufweisen muß. Nebst eckigen kommen hierfür beispielsweise auch ovale Formen, wie in Fig. 4 dargestellt, in Frage.

Die Stellspindel 8 und die ihr zugeordnete untere Lagerhülse 11 bilden zusammen ein als Spülventil dienendes Schieberventil, wobei die Stellspindel 8 einen axialen, nach unten offenen Spülkanal 13 aufweist, der im Schlauchstutzen 22 in Form einer Bohrung 13A fortgeführt ist und auf seiner Oberseite mit einer quer angeordneten Durchlaßöffnung 14 verbunden ist. Die untere Öffnung 15 des Spülkanals 13 ist für den Anschluß einer Spül wasserableitung eingerichtet.

In der normalen Stellung, d. h. in der Stellung "Filtern", be findet sich die Siebtrommel 1 in der in Fig. 1 dargestellten unteren Endlage. In dieser Stellung wird die Durchlaßöffnung 14 von der Lagerhülse 11 abgedeckt, d. h. das Schieberventil ist geschlossen, so daß das in den Außenraum 16 der Siebtrommel 1 einfließende Wasser gesamthaft durch das Filtersieb 4 strömt. Bei angehobener Siebtrommel 1 gemäß Fig. 2 verbindet die nun freigelegte Durchlaßöffnung 14 den Außenraum 16 der Siebtrom mel 1 mit dem Spülkanal 13. Dadurch fließt ein Teil des zuge führten Wassers durch den Spülkanal 13, 13A ab, während zu gleich der übrige Teil des zuströmenden Wassers weiterhin durch das Filtersieb 4 dem Verbraucher zugeführt wird. Durch die ko ordinierte Dreh- und Achsialbewegung der Siebtrommel 1 erfolgt die Öffnung und Schließung des Schieberventils allmählich und stoßfrei.

An der Innenseite der Filterglocke 2 ist ein Satz von bei spielsweise fünf Bürsten 17 angebracht, deren radiale Borsten 18 an länglichen Borstenträgern 19 sitzen und bis an die Außenseite des Filtersiebes 4 reichen.

Zur Reinigung der Siebtrommel 1 wir diese mit Hilfe des Elek tromotors 20 gedreht. Durch die Drehung der Stellspindel wird die Siebtrommel 1 zugleich angehoben, wobei das mit der vier kantigen Öffnung versehe Zahnrad 25 in seiner vertikalen Posi tion verharrt. Durch die Drehung wird das Filtersieb 4 an den Bürsten 17 vorbeigedreht und durch deren Borsten 18 von Rück ständen befreit. Gleichzeitig öffnet sich das Schieberventil 11, 14, so daß das nun durch den Spülkanal 13, 13A abfließende Wasser die vom Filtersieb 4 abgelösten Rückstände weg spült.

Die Ansteuerung des Elektromotors 20 erfolgt bevorzugt über ei ne Zeitschaltelektronik 26, welche schematisch eingezeichnet ist. Durch diese Zeitschaltelektronik 26 wird der Elektromotor 20 in Intervallen betätigt. Dadurch wird die Stellspindel 8 ge dreht, so daß die Siebtrommel 1 und das Filtersieb 4 gedreht und axial verschoben werden. Außerdem wird dadurch das Spül ventil geöffnet. Durch einen mechanischen Endschalter, welcher zugunsten einer übersichtlichen Darstellung nicht eingezeichnet ist, wird die Drehbewegung des Elektromotors 20 gestoppt. An schließend wird der Elektromotor 20 für einen Moment in dieser Stellung belassen, so daß der eigentliche Spülvorgang vonstat ten gehen kann. Danach wird die Drehrichtung des Elektromotors 20 geändert und dieser wieder in Betrieb gesetzt, bis das Spül ventil geschlossen ist. Auch hier wird die Drehbewegung wieder über einen nicht eingezeichneten mechanischen Endschalter ge stoppt.

Nachdem der Elektromotor 20 die Stellspindel 8 in die untere Endposition gedreht hat, wird die Stellspindel 8 vorzugsweise wieder ein wenig nach oben gedreht, beispielsweise um eine Viertel-Umdrehung, wodurch ein Festsetzen der Stellspindel 8 vermieden wird. Das Zeitintervall zum Auslösen des vorgängig geschilderten Reinigungsvorgangs kann an der Zeitschaltelektro nik 26 individuell eingestellt werden. Denkbar sind Intervall zeiten von einigen Stunden bis zu mehreren Wochen oder Monaten, je nach Verschmutzungsgrad des Wassers und je nach Wasserver brauch. Denkbar ist jedoch auch, daß die Intervallzeiten durch externe Parameter, beispielsweise durch Erfassung des absoluten Wasserdurchflusses, beeinflußt, bzw. verändert werden. Auch die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors 20 kann durch das Steuergerät 26 variiert werden.

Anstelle von mechanischen Endschaltern können beispielsweise auch Drehgeber, Zeitschalter, Hallgeber oder dergleichen einge setzt werden.

Natürlich kann ein gattungsgemäßer Elektromotor 20 zusammen mit der Ansteuerelektronik 26 auch an rückspülbaren Filterein richtungen angekoppelt werden. Solche rückspülbaren Filterein richtungen weisen zusätzlich zu den vorgängig beschriebenen Ausbildungsmerkmalen eine Mechanik in Form eines internen, um schaltbaren Ventils auf. Durch diese Mechanik kann der Wasser fluß umgekehrt werden, so daß das Filtersieb, während des Reinigungsvorgangs desselben, von innen nach außen durchströmt wird. Diese Mechanik ist mit der Stellspindel gekoppelt und so mit durch den Elektromotor betätigbar. Das heißt mit anderen Worten, daß durch das Öffnen des Spülventils und das Drehen des Filtersiebs gleichzeitig auch die Rückspül-Mechanik betä tigt wird, so daß das Filtersieb vom einfließenden Wasser von innen nach außen durchströmt wird. Rückspülbare Filtereinrich tungen weisen somit nebst einer mechanischen Reinigung gleich zeitig auch eine hydraulische Reinigung des Filtersiebs auf. Solche rückspülbaren Filtereinrichtungen sind seit längerem be kannt, weshalb hier auf weitergehende Erläuterungen verzichtet werden kann.

Claims

1. Filtereinrichtung, insbesondere für Hauswasseranlagen, mit einem in einer Filterglocke (2) angeordneten, hohlzylindrischen Filtersieb (4), das von außen nach innen radial durchströmt wird, und mit einem Satz Bürsten (17) zur mechanischen Reini gung des Filtersiebes (4), wobei die Bürsten (17) radiale Bor sten (18) aufweisen, die bis an die Außenseite des Filtersie bes (4) reichen, wobei das Filtersieb (4) mittels einer Stell spindel (8) axial verschiebbar und zwecks Reinigung von Fil terrückständen an den Bürsten (17) vorbei drehbar ist, und wo bei am Boden (10) der Filterglocke (2) ein Spülventil (8, 11) zum Wegspülen der Filterrückstände vorgesehen ist, welches beim axialen Verschieben des Filtersiebes (4) betätigt wird, da durch gekennzeichnet, daß die Stellspindel (8) einen außer halb der Filterglocke (2) liegenden Außenabschnitt (9) mit ei ner von einem Kreis abweichenden Querschnittskontur aufweist, welcher mit Spiel in eine zentrale Öffnung (27) eines als Mit nehmerorgan ausgebildeten Zahnrads (25) eingreift, so daß die Stellspindel (8) gegenüber dem Zahnrad (25) axial verschieb bar ist, wobei die zentrale Öffnung (27) des Zahnrads (25) eine von einem Kreis abweichende Querschnittskontur mit einer klein sten diametralen Abmessung (D1) aufweist, die kleiner ist als die größte diametrale Abmessung (D2) der Stellspindel (8) in deren Außenabschnitt (9), und wobei das Zahnrad (25) mit einem Elektromotor (20) gekoppelt ist, mittels welchem die Stellspin del (8) drehbar ist.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellspindel (8) in ihrem Außenabschnitt (9) eine eckige Querschnittskontur aufweist, und daß die Querschnitts kontur der zentralen Öffnung (27) des Zahnrads (25) mit der Querschnittskontur des Außenabschnitts (9) der Stellspindel (8) korrespondiert.

3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Elektromotor (20) mit einem Steuergerät (26) gekoppelt ist, welches die Betätigung des Elektromotors (20) in bestimmten Intervallen zu veranlassen bestimmt ist.

4. Filtereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Intervallzeiten zur Ansteuerung des Elektromotors (20) wählbar bzw. veränderbar sind.

5. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit des Elek tromotors (20) variierbar ist, wobei der Elektromotor (20) durch das Steuergerät (26) in zwei Drehrichtungen ansteuerbar ist.

6. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mechanische Endschalter vorgesehen sind, welche die axiale Verschiebung des Filtersiebs (4) zu ermitteln bestimmt sind und bei Erreichen der unteren und/oder oberen Endposition die Drehbewegung des Elektromotors (20) stoppen.

7. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch wel che die Stellspindel (8), nach Erreichen des unteren Totpunkts, um zumindest einen Bruchteil einer Umdrehung in die Gegenrich tung gedreht wird.

8. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche zusätzlich ein Rückspülfilter und eine über die Stell spindel (8) mit dem Elektromotor (20) gekoppelte den Wasser fluß umschaltbare Mechanik aufweist, mittels welcher das Fil tersieb (4) hydraulisch derart ansteuerbar ist, daß letzteres bei geöffnetem Spülventil (8, 11) von innen nach außen durch strömt wird.