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Diese
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für Pumpen-
und Filter-Anordnungen.
Die Erfindung findet insbesondere in aquatischen Systemen wie Teichen
oder Aquarien und dergleichen Anwendung, doch das Verfahren und
die Vorrichtung können
auch auf anderen Gebieten verwendet werden.
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In
unserem bereits erteilten Patent GB 2 293 333B ist eine Pumpen-
und Filter-Anordnung
von großem
praktischen Nutzen offenbart, bei der vorgesehen ist, den Filter
durch einen entsprechenden Strom des filtrierten flüssigen Mediums
automatisch rückzuspülen.
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Wir
haben herausgefunden, dass die in unserem früheren Patent offenbarte Anordnung
hinsichtlich der nachstehend beschriebenen Rückspülfunktion noch verbessert werden
kann.
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Wir
haben festgestellt, dass es vorteilhaft wäre, ein verbessertes System
zum Regulieren des Flüssigkeitsdrucks
bei der Flüssigkeitsförderung
von der Pumpenanordnung zu dem Pumpenausgang (typischerweise ein
Brunnen oder dergleichen in einem aquatischen System) und bei der
Flüssigkeitsförderung
zu der Filter-Rückspülanordnung
an sich bereitzustellen.
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Was
typischerweise beim normalen Gebrauch des Systems nach dem Stand
der Technik, das in der GB 2,293 333 offenbart ist, geschieht, ist, dass
sich der Strom zu dem Rückspülsystem
erhöht, wenn
der Gegendruck auf der Hauptausgangsleitung erhöht wird. Dies geschieht, da
der Rückspülstrom von
einer T-Verbindung auf der Ausgangsseite der Pumpe entnommen wird
und der erhöhte
Widerstand gegenüber
dem Strom von der Pumpe in der Hauptausgangsleitung daher einen
verbesserten Strom zu der Rückspülanordnung
bewirkt. Einfach ausgedrückt,
nimmt der Pumpenausstoß die
Leitung mit dem geringeren Widerstand, was bei erhöhtem Widerstand
in der Hauptausgangsleitung die Leitung zu der Rückspülanordnung ist. Ist der Widerstand
in der Hauptausgangsleitung jedoch erhöht, so nimmt der Gesamtausgangsstrom
von der und durch die Pumpe ab. Dies ist vor allem bei einer Kreiselpumpe
der Fall, bei der sich der Pumpenausstoß mit abnehmendem Widerstand
in der Pumpenausgangsleitung erhöht.
Folglich ist das Rückspülen in geringerem Maße möglich, da
weniger Gesamtstrom in die Anordnung gelangt und sie daher nicht
so leicht verstopft. Die Erhöhung
des Rückspülstroms
ist in diesem Fall daher nicht nötig.
Genauer gesagt, ist die Erhöhung
des Rückspülstroms
in diesem Fall sogar unerwünscht,
da dadurch der Strom und die Pumpenleistung von der Hauptausgangsleitung
weg geleitet würden.
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In
dem umgekehrten Fall, in dem der Widerstand in der Hauptausgangsleitung
abnimmt, tritt das Gegenteil ein, d.h. der Strom in der Hauptausgangsleitung
erhöht
sich und der Rückspülstrom wird
verringert. Insgesamt wird der Strom durch die Pumpe jedoch zunehmen.
Nimmt der Gesamtstrom jedoch zu, so ist es wahrscheinlicher, dass
der Filter verstopft, und somit müsste in diesem Fall der Rückspülstrom idealerweise
erhöht
werden.
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Bei
der in der GB 2,293,333 offenbarten Anordnung ist es daher offensichtlich,
dass die Veränderungen
des Rückspülstroms
auf Grund von Veränderungen
des Widerstands in der Hauptausgangsleitung oder des Gesamtstroms
genau das Gegenteil von dem bewirken, was wünschenswerterweise nötig wäre.
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Nachdem
wir den vorstehend genannten Aspekt entdeckt hatten, haben wir eine
Lösung
für das Problem
entwickelt, bei der die tendenzielle Zunahme des Rückspülstroms,
die mit zunehmendem Widerstand in dem Hauptpumpenausgang und abnehmendem
Hauptausgangsstrom einhergeht, zumindest teilweise ausgeglichen
wird und/oder die allgemein Verbesserungen von Pumpen- und Filter-Anordnungen vorsieht.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine kombinierte Pumpen-
und Filter-Anordnung vorgesehen, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen 1 bis
9 beschrieben ist.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Betreiben einer kombinierten Pumpen- und Filter-Anordnung vorgesehen,
wie es in den beiliegenden Ansprüchen
10 bis 14 beschrieben ist.
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Dementsprechend
versucht die vorliegende Erfindung in ihrem breitesten Aspekt ein
Mittel anzugeben, durch das die tendenzielle Zunahme des Rückspülstroms
bei erhöhtem
Strömungswiderstand im
Hauptausgang zumindest teilweise ausgeglichen wird.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
wird dieser Ausgleich durch Bereitstellen von Doppelpumpenmitteln
erzielt. Bei einem Ausführungsbeispiel
verringert der erhöhte Strömungswiderstand
in dem Ausgang eines der Pumpenmittel (des Hauptpumpenmittels) zwar
seinen Ausgangsstrom, verringert jedoch den Ausgangsstrom in dem
anderen Pumpenmittel nicht entsprechend. Dort, wo die Doppelpumpenmittel
vollständig
getrennt sind, gibt es nur eine geringe oder fast keine Ausstoßwirkung
auf das zweite Pumpenmittel, außer
sie haben einen gemeinsamen Antrieb und die erhöhte Last auf der Hauptpumpe
verlangsamt die zweite Pumpe.
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Die
vorliegende Erfindung wir nun rein beispielhaft an Hand der folgenden
Figuren beschrieben, in denen:
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1 ein
schematischer Querschnitt einer Pumpen- und Filter-Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
schematische Schnittansicht entlang des Bereichs X-X der Pumpen-
und Filter-Anordnung der 1 ist;
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3 ähnlich der 1 ein
schematischer Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der Pumpen-
und Filter-Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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4 und 5 schematische
Querschnitte weiterer Ausführungsbeispiele
der Pumpen- und Filteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung sind;
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6 eine
Axialansicht des Radialrückspüllaufrads
der in den 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiele
ist.
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1 zeigt
eine kombinierte Pumpen- und Filter-Anordnung 7, die einen
Filterabschnitt 10 und einen Pumpenabschnitt 12 umfasst,
die beide in einem allgemein zylindrischen Gehäuse 2 untergebracht
sind. Die Pumpen- und Filter-Anordnung 7 ist um eine zentrale
Achse 1 angeordnet, wobei der Filterabschnitt 10 auf
ein axiales Ende und der Pumpenabschnitt 12 auf das andere
axiale Ende gerichtet ist. Innerhalb des Gehäuses 2 trennt eine
innere Trennwand 9 den Pumpenabschnitt 12 von
dem Filterabschnitt 10. In der Trennwand 9 ist
ein zentraler Durchgang 16 definiert, der den Filterabschnitt 10 mit dem
Pumpenabschnitt 12 verbindet.
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Der
Pumpenabschnitt 12 ist eine Kreiselpumpe und umfasst ein
rotierendes Laufrad 14, das innerhalb des Gehäuses 2 und
einer Pumpenkammer 3 montiert ist, die durch das Gehäuse 2 und
die Trennwand 9 definiert ist. Das Laufrad 14 ist
so angeordnet, dass es sich um die zentrale Achse 1 dreht, wie
durch den Pfeil 36 dargestellt ist. Eine Welle 15 erstreckt
sich von dem Laufrad 14 durch das Gehäuse 2 und verbindet
das Laufrad 14 antriebsmäßig mit einem Motor 18.
Der zentrale Durchgang 16 stellt den Einlass des Pumpenabschnitts 12 dar,
während
ein Auslass 8 in einem Abschnitt des Gehäuses 2 radial außerhalb
des Laufrads 14 angeordnet ist.
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Der
Teil des Gehäuses 2 des
Filterabschnitts 10 und die Trennwand 9 definieren
eine innere Filterkammer 20. Ein Teil des Gehäuses 2 des
Filterabschnitts 10 umfasst eine Filtersiebanordnung 4.
Typischerweise erstreckt sich diese Filtersiebanordnung 4 um
einen Großteil
des Umfangs, wenn nicht sogar den gesamten Umfang des Gehäuses 2.
Die Filtersiebanordnung 4 hat einen herkömmlichen
Aufbau und umfasst ein Maschennetz oder einen Filter. Die Filteranordnung 4 ist
so angeordnet, dass Treibmittel aus einem umgebenden Bereich 6 außerhalb
des Gehäuses 2 durch
die Filteranordnung 4 in die innere Kammer 20 fließen kann,
während
jegliche Festsstoffe oder Partikel ab einer gewissen Größe, die
in dem Treibmittel mitgeführt
werden, durch die Filteranordnung 4 blockiert und daran
gehindert werden, in die innere Kammer 20 zu gelangen.
Folglich wird der Treibmittelstrom aus dem umgebenden Bereich 6 in die
innere Kammer 20 durch die Filteranordnung 4 gefiltert.
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Eine
Rückspülanordnung 29 ist
drehbar um die zentrale Achse 1 innerhalb der Filterkammer 20 montiert.
Die Rückspülanordnung 29 umfasst
ein Paar Armelemente 22, die sich radial von einer zentralen
Nabe aus erstrecken. An dem distalen Ende jedes Arms 22 ist
ein axial verlaufendes Schienenelement 24a, 24b vorgesehen.
Die Rückspülanordnung 29 ist
so montiert und angeordnet, dass sich die Schienenelemente 24a, 24 nahe
dem Inneren der Filtersiebanordnung 4 befinden, wobei sich
die Schienenelemente 24a, 24b im Wesentlichen
axial über die
axiale Länge
der Filtersiebanordnung 4 erstrecken. Innerhalb der Rückspülanordnung
sind Rohrleitungen 32 definiert, durch die bei Gebrauch
die Rückspülflüssigkeit
fließt
und die sich von einem Einlass 30 in der zentralen Nabe
der Rückspülanordnung
durch die Arme 22 und entlang der Schienenelemente 24a, 24b erstrecken.
Entlang der Länge
jedes Schienenelements 24a, 24b ist eine Reihe
von Düsen 26 vorgesehen,
die mit den Rohrleitungen 32 verbunden sind. Während die Düsen 26 radial
nach außen
zu der Filteranordnung 4 hin gerichtet sind, sind sie zudem
winklig relativ zu der radialen Richtung und rückwärts relativ zu der Drehrichtung
der Rückspülanordnung 29 gerichtet.
Durch diese Anordnung tritt bei Gebrauch der Rohrleitung 32 zugeführte Rückspülflüssigkeit
aus den Düsen 26 aus
und wird auf die Filtersiebanordnung 4 gerichtet. Desweiteren liefert
der Rückspülmittelstrom
von den Düsen 26 ein Antriebsmoment,
um die Rückspülanordnung 29 um die
zentrale Achse 1 zu drehen. Wenn sich die Rückspülanordnung 29 dreht,
wird folglich ein Rückspülmittelstrom über die
Düsen 26 gegen
die radiale Innenseite des gesamten Umfangs der Filteranordnung 4 gerichtet.
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Ein
Rückspülflüssigkeit
zuführendes
Pumpenmittel 31, das von der Hauptpumpe 12 getrennt ist,
steht mit dem Einlass 30 und der Filterkammer 20 der
Rückspülanordnung
in Fluidverbindung. Das Rückspülflüssigkeit
zuführende
Pumpenmittel 31 umfasst ein Rückspüllaufrad 28, das drehbar
um die zentrale Achse 1 koaxial mit dem und innerhalb des kreisförmigen Einlasses 30 an
der Rohrleitung 32 der Rückspülanordnung 29 montiert
ist. Das Rückspüllaufrad 28 ist
ein Axiallaufrad. Bei diesem Ausführungsbeispiel verbindet eine
Rückspüllaufradwelle 34 das
Rückspüllaufrad 28 antriebsmäßig mit
dem Hauptpumpenlaufrad 14 und somit mit dem Motor 18. Dementsprechend
wird das Rückspüllaufrad 28 bei Gebrauch
um die zentrale Achse 1 gedreht und zieht Treibmittel aus
der Filterkammer 20, welches dann in die Rückspülrohrleitung 32 geleitet
wird, um die Düsen 26 mit
Rückspülflüssigkeit
zu versorgen.
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Wenn
der Motor 18 in Betrieb ist, treibt er das Hauptpumpenlaufrad 14 und
das Rückspülversorgungslaufrad 28 an
und dreht diese. Das Treibmittel, welches mitgeführte Partikel und Fremdstoffe
aus dem die Anordnung umgebenden Bereich 6 enthalten kann,
wird dann durch die Filtersiebanordnung 4 in den Filterabschnitt 10 gezogen,
wie es allgemein durch die Pfeile A gezeigt ist. Das Treibmittel
tritt durch die Filtersiebanordnung 4, während die
sich in dem Treibmittel befindenden Fremdstoffe und Partikel durch
die Filteranordnung 4 aufgefangen werden. Der Großteil der
Flüssigkeit,
der durch die Filtersiebanordnung 4 in die Filterkammer 20 fließt, wird
dann durch den zentralen Durchgang 16 in die Ansaugseite
des Pumpenabschnitts 12 und den Einlass der Hauptpumpe
gezogen, wie es durch den Pfeil B gezeigt ist. Das Hauptpumpenlaufrad 14 wirkt
dann auf diese Flüssigkeit
ein und die Flüssigkeit
wird ausgelassen und durch den Auslass 8 gepumpt, wie es durch
den Pfeil C gezeigt ist. Ein geringerer Teil der Flüssigkeit
innerhalb der Filterkammer 20 wird jedoch durch das Rückspüllaufrad 28 in
die Rückspülan ordnung 29 befördert, um
als Rückspülflüssigkeit
verwendet zu werden, wie es durch den Pfeil D gezeigt ist. Diese
Rückspülflüssigkeit
wird dann mittels des Rückspüllaufrads
durch die Rohrleitungen 32 in der Rückspülanordnung 29 getrieben
und durch die Düsen 26 in
den Schienenanordnungen nach außen
befördert,
wie es durch die Pfeile E und F gezeigt ist. Dieser Flüssigkeitsstrom
durch die Düsen 26 dreht die
Rückspülanordnung 29 und
spült die
Filtersiebanordnung 4 rück.
Die Rückspülung, die
mittels des Flüssigkeitsstroms
F aus den Düsen 26 erfolgt,
wird durch die Filteranordnung 4 gegenüber der allgemeinen Flussrichtung
in die entgegengesetzte Richtung gerichtet. Dementsprechend werden
alle in der Filtersiebanordnung 4 eingefangenen Partikel
und Fremdstoffe abgelöst
und durch den Düsenstrom
F von der Filtersiebanordnung 4 radial nach außen gedrängt. Dadurch
bleibt die Filtersiebanordnung 4 im Wesentlichen sauber
und verstopft nicht.
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Mit
zunehmender Drehzahl des Hauptpumpenlaufrads 14, was wahrscheinlich
auf den geringeren Widerstand am Pumpenauslass 8 zurückzuführen ist,
fließt
auch insgesamt mehr Treibmittel durch die Anordnung 7.
Dadurch erhöht
sich die Wahrscheinlichkeit, dass die Filtersiebanordnung 4 verstopft,
da mehr mitgeführte
Partikel und Fremdstoffe in die Filteranordnung 4 gezogen
werden. Mit dieser Anordnung und dem System 7 wird jedoch
eine Beziehung zwischen der Drehzahl des Hauptpumpenlaufrads 14 und
dem Rückspüllaufrad 28 beibehalten.
Diese Beziehung erhält
man, indem man das Hauptpumpenlaufrad 14 und das Rückspüllaufrad 28 über die
Welle 34 miteinander verbindet. Erhöht sich also die Geschwindigkeit
des Hauptpumpenlaufrads 14, so fließt mehr Rückspülflüssigkeit durch die Filtersiebanordnung 4 und
sie wird stärker
rückgespült. Diese
verstärkte
Rückspülung gleicht
die größere Menge
mitgeführter
Partikel und Fremdstoffe aus, die auf Grund des stärkeren Stroms
in die Filteranordnung 4 gezogen werden. Damit die Filtersiebanordnung 4 sauber
bleibt und nicht verstopft, wird der erforderliche Grad an Rückspülung und
Reinigung der Filtersiebanordnung 4 von mitgeführten Partikeln
und Fremdstoffen deshalb automatisch durch dieses System 7 bereitgestellt.
Da das Pumpenlaufrad 14 auf Grund von veränderten
Flusswiderständen
am Pumpenauslass 8 verlangsamt wird, verlangsamt sich durch
diese Anordnung auch das Rückspüllaufrad 28,
und der Rückspülstrom wird
verringert. Folglich stellt die Anordnung des Systems ein Mittel
dar, das die tendenzielle Erhöhung
des Ausgangswiderstands am Pumpenauslass 8 ausgleicht,
um eine Zunahme des Flüssigkeitsstroms
zu der Rückspülanordnung 29 zu
bewirken.
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Dies
ist auf die oben genannten Probleme gerichtet, die bei derzeitigen
Anordnungen nach dem Stand der Technik bestehen.
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Die
Probleme der gegenseitigen Beeinflussung des Rückspülstroms und des Stroms des Hauptpumpenausgangs 8,
die bei herkömmlichen Anordnungen
bestehen, werden bei der vorliegenden Erfindung zudem dadurch verringert,
dass der Rückspülstrom von
der Ansaug- oder Einlassseite des Pumpenabschnitts 12 angezogen
und bereitgestellt wird. Das steht im Gegensatz zu den bisherigen,
herkömmlichen,
in GB 2,234,168 beschriebenen Anordnungen, bei denen der Rückspülstrom von
der Druckseite und dem Auslass der Hauptpumpe angezogen wird.
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Weitere
Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung
liegen darin, dass sie eine einfache kombinierte Pumpen- und Filter-Einheit
ist, die das gefilterte Treibmittel verwendet, um die Rückspülung bereitzustellen
und den Filter automatisch sauber zu halten. Zudem bleiben Fremdstoffe
außerhalb
des Pumpenabschnitts 14, und die Pumpe ist gegen Fremdstoffe
und andere in der Flüssigkeit
mitgeführte
Partikel geschützt.
Dadurch, dass der Pumpenabschnitt 12 und der Filterabschnitt 10 in
einer Kombination der Einheit und des Gehäuses 2 nahe beieinander
angeordnet sind, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass zusätzliche
Fremdstoffe in der Flüssigkeit
mitgeführt werden,
wenn die Flüssigkeit
von dem Filterabschnitt 10 zu dem Pumpenabschnitt 12 fließt.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
sind eine Hauptpumpe 14 und eine separate Rückspülpumpe 28 vorgesehen,
bei der der Rückspülpumpeneinlass 30 an
der Ansaugseite der Hauptpumpe 14 angeordnet ist, wobei
die Hauptpumpe 14 und die Rückspülpumpe 28 die Rückspülpumpe 28 antriebsmäßig mit der
Hauptpumpe 14 verbinden. Auf diese Weise sind die Hauptpumpe 14 und
die Rückspülpumpe 28 funktionsmäßig miteinander
verbunden, so dass bei Gebrauch die tendenzielle Zunahme des Stroms
C am Ausgang 8 der Hauptpumpe 14, die eine Zunahme des
Flüssigkeitsstroms
zu der Rückspülanordnung 29 bewirkt,
ausgeglichen wird. Aufgrund dieser funktionsmäßigen Verbindung gemäß der Erfindung
führt eine
Abnahme des Stroms C am Ausgang 8 der Hauptpumpe 14 (beispielsweise
aufgrund eines erhöhten
Widerstands der Hauptpumpe 8) nicht zu einer Erhöhung des
Rückspülstroms
F. Im Gegensatz dazu führt
vorzugsweise eine Abnahme des Stroms C am Hauptausgang 8 zu
einer Verringerung des Rückspülstroms
F. In dem umgekehrten Fall stellt die funktionsmäßige Verbindung gemäß der Erfindung sicher,
dass bei einer Zunahme des Stroms C am Hauptausgang 8 der
Rückspülstrom F
zumindest gleich gehalten und vorzugsweise erhöht wird.
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Ein
weiterer Vorteil dieser Anordnung 7 liegt darin, dass die
Anordnung 7 wesentlich effizienter ist als die Anordnungen
nach dem Stand der Technik und insbesondere als die in der GB 2,292,333
beschriebene Anordnung. Bei der Anordnung nach dem Stand der Technik,
die in der GB 2,293,333 beschrieben ist, wird die Rückspülflüssigkeit
aus einer T-Verbindung in den Pumpenausgang geleitet. Solch eine T-Verbindung
führt zu
Reibungswiderständen
und Ineffizienz des Rückspülflüssigkeitsstroms.
Desweiteren führt
die Anordnung von Rohrleitungen, welche die Rückspülanordnung stromaufwärts versorgen,
zu weiteren Verlusten. Typischerweise können bei Einheiten ähnlich der
in GB 2,393,333 beschriebenen Einheiten, bei denen mehrere, unterschiedliche
Kreiselpumpen und Verdrängerpumpen
verwendet werden, 20 bis 25% der Pumpenleistung zur Versorgung der
Rückspülanordnung
benötigt
werden. Dies sind 20 bis 25% der Gesamtleistung, die benötigt wird,
um die Rückspüldüsen mit
ausreichend Flüssigkeitsstrom
zu versorgen. Es wurde herausgefunden, dass bei der Anordnung 7 der
vorliegenden Erfindung, bei der eine separate Rückspülpumpe und ein Laufrad 28 verwendet
werden, nur 7–10%
der Gesamtleistung benötigt
werden, um einen äquivalenten
Rückspülstrom F
bereitzustellen. Dementsprechend ermöglicht die Anordnung 7 der
vorliegenden Erfindung eine erhebliche Reduzierung der insgesamt
benötigten
Leistung und eine Verbesserung der Effizienz.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 3 gezeigt.
Dieses Ausführungsbeispiel
ist im Wesentlichen dem in 1 und 2 beschriebenen ähnlich,
und daher werden nur die Unterschiede beschrieben. Zudem werden
für gleiche
Merkmale dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
sind die die Rückspülflüssigkeit
zuführenden
Pumpenmittel und insbesondere das Rückspüllaufrad 28' nicht mit der Hauptpumpe 12 und
dem Laufrad 14 verbunden. Stattdessen ist ein separater
Motor 40 über
eine Welle 44 antriebsmäßig mit
dem Rückspülflüssigkeit
zuführendem
Laufrad 28' verbunden.
Auf diese Weise sind die Hauptpumpe und die Rückspülpumpe physisch nicht antriebsmäßig miteinander
verbunden, sondern sind physisch vollständig unabhängig voneinander.
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Eine
Steuerung 42 ist mit dem Hauptpumpenmotor 18 und
auch mit dem Rückspülmotor 40 verbunden.
Die Steuerung 42 sorgt vorzugsweise für eine derartige Beziehung
zwischen den Drehzahlen der beiden Motoren 18, 40,
dass bei zunehmender Drehzahl des Hauptmotors 18 die Drehzahl
des Rückspülmotor ebenfalls
erhöht
wird. Mit zunehmender Drehzahl des Hauptpumpenlaufrads 14,
was wahrscheinlich auf den geringeren Widerstand am Pumpenauslass 8 zurückzuführen ist,
fließt
auch insgesamt mehr Treibmittel durch die Anordnung 7.
Dadurch erhöht
sich die Wahrscheinlichkeit, dass die Filtersiebanordnung 4 verstopft,
da mehr mitgeführte Partikel
und Fremdstoffe in die Filteranordnung 4 gezogen werden.
Da jedoch auch die Drehzahl des Rückspülmotors 40 durch die
Steuerung 42 erhöht wird,
werden auch der Rückspülflüssigkeitsstrom
und die Rückspülung der
Filtersiebanordnung 4 verstärkt. Diese verstärkte Rückspülung gleicht
die größere Menge
mitgeführter
Partikel und Fremdstoffe, die in die Filteranordnung 4 gezogen
werden, auf Grund des stärkeren
Stroms aus.
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In
dieser Anordnung stellt die Steuerung 42 bei diesem Ausführungsbeispiel
eine funktionsmäßige Verbindung
zwischen der Hauptpumpe und der Rückspülanordnung 29 dar.
Diese funktionsmäßige Verbindung
ist so vorgesehen, dass sie das Mittel darstellt, das bei Gebrauch
eine tendenzielle Zunahme des Stromwiderstands am Hauptpumpenausgang 8 und
somit eine Abnahme des Hauptpumpenausgangsstroms C ausgleicht, um
eine Zunahme des Flüssigkeitsstroms
zu der Rückspülanordnung 29 zu bewirken.
Die funktionsmäßige Verbindung
und die Anordnung sehen zudem vorzugsweise vor, dass mit abnehmendem
Strom C am Hauptpumpenausgang 8 der Rückspülstrom F abnimmt und ähnlich bei
zunehmendem Strom C am Hauptpumpenausgang 8 der Rückspülstrom F
zunimmt.
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Durch
Feineinstellen der Beziehung zwischen dem Motor 18, 40 durch
die Steuerung 42 kann das System optimiert werden und die
nötige Rückspülstärke und
die Befreiung der Filtersiebanordnung 4 von Fremdstoffen
und mitgeführten
Partikeln unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen aufrechterhalten
werden, damit die Filtersiebanordnung 4 sauber bleibt und
nicht verstopft.
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Obwohl
dieses Ausführungsbeispiel
etwas komplizierter ist als das aus 1 und einen
weiteren Motor 18 benötigt,
hat es den weiteren Vorteil, dass die Rückspül- und Pumpenabschnitte innerhalb der
kombinierten Pumpen- und Filter-Einheit
und des -Systems 7' gänzlich unabhängig und
nicht miteinander verbunden sind. Während sich die Rückspülung also
mit den erforderlichen Veränderun gen
in dem Pumpenabschnitt 12 verändert, haben sowohl der Pumpenabschnitt 12 als
auch die Rückspülung keinen
Einfluss aufeinander. Da das Hauptpumpenlaufrad 14 und
das Rückspülpumpenlaufrad 28 einen
gemeinsamen Antrieb haben, wird das Rückspülpumpenlaufrad 28 bei
dem vorherigen Ausführungsbeispiel
durch eine erhöhte
Belastung des Hauptpumpenlaufrads 14 verlangsamt.
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Dieses
zweite Ausführungsbeispiel
hat zudem dem Vorteil, dass die Schwankungen der Rückspülung bei
Veränderungen
des Hauptpumpenbetriebs über
die Steuerung 42 besser optimiert und eingestellt werden
können.
Insbesondere können
für verschiedene
Abschnitte des Betriebsbereichs unterschiedliche Beziehungen zwischen
der Rückspülmenge für die Hauptpumpengeschwindigkeit
angewandt werden. Anders gesagt kann eine nicht konstante und/oder
nicht lineare Beziehung durch Verwendung der Steuerung 42 und
separater Motoren 18, 40 angewandt werden. Zudem
können
weitere Wandler, die den Betrieb der Anordnung 7' und der Drücke überwachen,
mit der Steuerung 42 eingesetzt werden, um eine zusätzliche
Steuerung zu ermöglichen.
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Bei
einem der in den Figuren dargestellten Systeme 7, 7' könnte die
Rückspülanordnung 29 mit dem
Rückspüllaufrad 28 und/oder
dem Hauptpumpenlaufrad und/oder den Motoren 18, 40 verbunden sein.
Durch solch eine Verbindung könnte
eine direktere und zuverlässigere
Drehung der Rückspülanordnung 29 als
in dem Fall erzielt werden, in dem die Drehung der Anordnung 29 von
dem Ausstoß der
Düsen abhängt.
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Es
ist ebenfalls ersichtlich, dass, obwohl in den Figuren dargestellt
und beschrieben ist, dass diese Systeme einfach Flüssigkeit
aus einem das System 7, 7' umgebenden Bereich 6 ziehen,
bei alternativen Ausführungsbeispielen
weitere Rohrleitungsmittel angeordnet sein können, um die Flüssigkeit
zu der Filtersiebanordnung 4 zu leiten.
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Bei
den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen
wurde beschrieben, dass die Rückspülpumpenmittel 31 Axialrückspülpumpenmittel
sind. Es ist jedoch ersichtlich, dass die Rückspülpumpe und das Rückspüllaufrad 28 bei
anderen Ausführungsbeispielen
auch vom Zentrifugaltyp mit radialem Strom sein können.
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Ferner
wurde beschrieben, dass die Rückspülanordnung 29 mehrere
Düsen 26 enthält, die
den Rückspülstrom F
ausrichten, damit er die Filtersiebanordnung 4 säubert. Es
ist ersichtlich, dass diese Düsen 26 jede
Art von herkömmlichen
Düsen sein
können,
die in Rückspülanordnungen
verwendet werden. Vorzugsweise bestehen die Düsen 26 jedoch aus
einem Elastomer, das eine Öffnung
definiert, durch die ein Flüssigkeitsstrahl
ausgelassen wird. So kann sich die Öffnung auf Grund der Elastizität des Elastomermaterials öffnen, um
einen Durchtritt der restlichen Fremdstoffe zu ermöglichen
und so zu verhindern, dass die Düsen 26 verstopfen.
Solch eine aus einem Elastomer bestehende Düse 26 ist in der GB
2,293,333 beschrieben. Die einzelnen Düsen 26 könnten ebenfalls
amalgamiert sein und durch eine große Düse ersetzt werden, die im Wesentlichen
die Form eines Schlitzes hat, um einen einzelnen breiten, aber dünnen Strahl
zu erhalten. Solch eine schlitzartige Düse kann leichter hergestellt
werden als eine Reihe von Düsen 26 und
stellt sicher, dass ein einheitlicherer Rückspülflüssigkeitsstrahl und -strom
F auf die Filtersiebanordnung 4 gerichtet wird.
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Zwei
weitere Ausführungsbeispiele,
die denen der 1 und 3 entsprechen,
jedoch die oben beschriebenen Alternativen beinhalten, sind in den 4 und 5 beschrieben.
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In
den 4 und 5 werden dieselben Bezugszeichen
für dieselben
in 1 und 3 dargestellten Merkmale verwendet
und die Anordnungen entsprechen im Allgemeinen denen der vorhergehenden
Ausführungsbeispiele.
Die Anordnung 7" der 4 entspricht
im Allgemeinen dem Ausführungsbeispiel
der 2, während
die Anordnung 7''' der 5 im Allgemeinen
dem Ausführungsbeispiel der 3 entspricht
und einen separaten Rückspülmotor 40 enthält. Die
Rückspülmittel 31' und das Rückspüllaufrad 28" haben jedoch
einen radialen Strom und umfassen radiale Flügel 50, die so angeordnet
sind, dass sie Rückspülflüssigkeit
aus der internen Filterkammer 20 durch einen Einlass 52 ziehen
und die Rückspülflüssigkeit
radial nach außen
zu den Rückspüldüsen 28" treiben. Das
die Flügel 50 enthaltende
Rückspüllaufrad 28" ist detaillierter
in 6 beschrieben und entspricht im Wesentlichen dem
Kreisel-Hauptpumpenlaufrad 14 mit radialem Strom. Solche
Radialpumpen sind allgemein im Stand der Technik bestens bekannt.
Desweiteren umfassen die Filterdüsen 26" einen einzelnen,
sich axial erstreckenden Schlitz, der entlang der axialen Länge der
Schienenelemente 24a, 24b verläuft. Solch eine schlitzartige
Düse 26" stellt bei
Gebrauch einen Rückspülflüssigkeitsstrahl
in Form eines breiten blattartigen Strahls F' bereit, der auf und über die axiale
Länge der
Filtersiebanordnung 4 gerichtet ist.
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Die
vorstehend beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
zeigen Doppelpumpenanordnungen mit Doppelpumpenrotoren, welche die
oben genannte vorteilhafte ausgleichende Wirkung erzielen.
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Ein
entsprechender Ausgleich kann ferner durch Flusssteuerungsmittel
geschaffen werden, die für
eine Beziehung zwischen den Ausgangsströmen der Pumpenanordnung zu
ihrem Hauptauslass und zu ihrer subsidiären Rückspülfunktion sorgen.
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Unter
anderem können
bei den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen die folgenden
Modifikationen vorgenommen werden:
- a) die Verwendung
von unterschiedlichen Pumpen einschließlich Verdrängerpumpen und Kreiselpumpen;
- b) die Verwendung von separaten Pumpeneinheiten oder separaten
Pumpeneinheiten mit einem gemeinsamen Antrieb;
- c) die Verwendung der Erfindung hinsichtlich Gasfiltration und
Flüssigkeitsfiltration;
und die Verwendung von alternativen Anordnungen zum Rückspülen und
sogar von alternativen Systemen zum Säubern oder Reinigen des Filters
außer
der Rückspülung an
sich, ob in Kombination mit der Rückspülung oder nicht.