DE68915283T2

DE68915283T2 - Kontinuierliche gegenstromwasch-filtervorrichtung.

Info

Publication number: DE68915283T2
Application number: DE68915283T
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Herrmann
Original assignee: DYNAMIC FILTERS Inc
Current assignee: DYNAMIC FILTERS Inc
Priority date: 1988-10-11
Filing date: 1989-10-10
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2009-10-11
Also published as: EP0429551A4; EP0429551B1; US5128029A; DE68915283D1; EP0429551A1; DE3834642A1; WO1990003833A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine kontinuierliche Rückspül- Filtervorrichtung zum Trennen von teilchenförmigen Stoffen von einem fluiden Medium. Die Eigenschaft zum kontinuierlichen Rückspülen erlaubt ein kontinuierliches Filtern eines fluiden Mediums, das Teilchen innerhalb einer breiten Verteilung der Teilchengröße enthält, einschließlich von ultrafeinen Teilchen, ohne daß dabei mehr als eine filternde Stufe eingesetzt werden muß.
Es sind herkömmliche Filtervorrichtungen bekannt, bei denen eine Rückspüleinrichtung in der Nähe der Einlaßseite des Filterelementes in der Filtervorrichtung vorgesehen sind. So beschreibt zum Beispiel das Dokument US-A-4,085,051 von Kaminsky u.a. ein selbstreinigendes Filter zum Abtrennen von festen Teilchen von einer Flüssigkeit, wobei eine Anordnung zum Rückspülen des Filterelementes an das Filterelement angrenzt und um eine mittlere Welle rotiert, so daß das Filterelement von allen angesammelten Teilchen rückgespült werden kann. Die Funktion des Rückspülens setzt dabei jedoch einen Druckunterschied zwischen einer Einlaßkammer und einer Auslaßkammer der Filtervorrichtung infolge des Aufbaus einer Masse aus Teilchen an der Einlaßseite des Filterelementes voraus.
Der vorliegende Anmelder vertritt die Auffassung, daß das Auftreten der erforderlichen Druckdifferenz darüberhinaus voraussetzt, daß eine beträchtliche Menge von gefilterter Flüssigkeit in der Auslaßkammer vorhanden ist. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß Filterflüssigkeit an einer Auslaßseite des Filters vorhanden sein muß, damit ein flüssiges Medium zur Verfügung steht, das in einer umgekehrten Richtung durch das Filter hindurchtritt, um die aus Teilchen bestehende Masse von der Einlaßseite des Filters weg und in die Rückspüleinrichtung hinein zu fördern. Eine solche gefilterte Flüssigkeit ist jedoch nicht immer an der Auslaßseite der von Kaminsky beschriebenen Anordnung vorhanden. Wenn die zu filternden Flüssigkeiten mit Teilchen einer breiten Verteilung der Teilchengröße versehen sind, ist es unvermeidbar, daß das Filterelement sich zusetzt, bevor eine ausreichende Menge von gefilterter Flüssigkeit in der Auslaßkammer vorhanden ist, um die Funktion des Rückspülens zu erleichtern.
Das Dokument US-A-3,635,348 von Carr beschreibt einen automatischen, selbstreinigenden Seiher, der mit einer Rückspülanordnung versehen ist, die ihrerseits in engem Kontakt mit einer Einlaßseite eines Filterelementes in dem Seiher steht. Das Filterelement ist nach Art eines Kegelstumpfes ausgebildet und die Form der Berührungsoberfläche der Rückspülanordnung ist komplementär zu der Einlaßseite des Filterelementes ausgebildet. Die Rückspülanordnung ist entlang einer Längsachse des Filterelementes rückziehbar, um eine nachfolgende radiale Bewegung der Rückspülanordnung innerhalb des Filterelementes zu erleichtern. Diese Seihervorrichtung ist jedoch nicht in der Lage, ein kontinuierliches Rückspülen auszuführen und zwar infolge der zeitlich aufeinanderfolgenden Betätigungsschritte der Rückspülanordnung. Aus diesem Grunde ergibt sich nur ein verminderter Wirkungsgrad der Seihervorrichtung.
Der vorliegende Anmelder vertritt die Auffassung, daß die Seihervorrichtung von Carr ferner mit dem Nachteil versehen ist, der bereits in der Filtervorrichtung von Kaminsky u.a. vorhanden ist, insoweit nämlich die Funktion des Rückspülens davon abhängig ist, daß die Auslaßkammer mit gefilterter Flüssigkeit gefüllt ist, d.h., daß gefilterte Flüssigkeit in der Nähe der Auslaßseite des Filterelementes vorhanden ist. Demzufolge ist die Seihervorrichtung von Carr nicht in der Lage, flüssige Medien zu filtern, die eine breite Verteilung der Teilchengröße aufweisen, einschließlich ultrafeinen Teilchen, weil es unvermeidbar ist, daß das Filterelement sich zusetzt, bevor die Auslaßkammer mit gefilterter Flüssigkeit gefüllt ist, um die Funktion des Rückspülens zu erleichtern.
Das Dokument US-A-3,640,395 von Kinney beschreibt einen automatischen, selbstreinigenden Seiher mit einer Vielzahl von Filterstufen einschließlich Rückspülanordnungen, die in loser Berührung mit einer Einlaßseite der Filterelemente in jeder Filterstufe stehen. Jede dieser Rückspülvorrichtungen steht in Verbindung mit einer hohlen Welle, die zum Außenraum hin offen ist. Der vorliegende Anmelder vertritt jedoch die Auffassung, daß bevor die Funktion eines Rückspülens eintritt, gefilterte Flüssigkeit in den Auslaßkammern aller Filterstufen vorhanden sein muß. Aus diesem Grunde kann die Seihervorrichtung keine flüssigen Medien filtern, die große Mengen von teilchenförmiger Masse einschließlich ultrafeinen Teilchen enthält, weil die Filterelemente in jeder Stufe sich zusetzen werden, bevor die Auslaßkammern mit gefilterter Flüssigkeit gefüllt sind, um die Funktion des Rückspülens zu erleichtern.
Das Dokument US-A-3,669,269 von Kinney beschreibt eine Filtervorrichtung mit einem rotierenden zylindrischen Seiherelement und einer raumfesten Rückspülkammer, die in Berührung mit einer Einlaßseite des Seiherelementes steht. Der vorliegende Anmelder vertritt jedoch die Auffassung, daß in der Anordnung gemäß US-A- 3,669,269, wie in dem übrigen Stand der Technik, die Auslaßkammer innerhalb des Seiherelementes im wesentlichen voll von gefilterter Flüssigkeit sein muß, bevor die Funktion des Rückspülens eintritt, was bei der Anordnung gemäß US-A-3,669,269 nicht notwendigerweise der Fall ist. Diese Seihervorrichtung leidet daher an den selben Problemen wie bereits oben erläutert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile von herkömmlichen Filtervorrichtungen zu überwinden, sowie dies bislang nur vom vorliegenden Anmelder erkannt wurde, indem die Filtermittel rückgespült werden, sobald gefilterte Flüssigkeit durch das Filtermittel hindurchtritt. Demzufolge wird ein Zusetzen des Filtermittels nicht auftreten.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Filtervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ihrer Bauart nach starre Filtermittel sowie ein Rückspülgehäuse zur Verfügung stellt, um das Filtermittel kontinuierlich rückzuspülen, wobei mindestens ein Gleitschuh vorgesehen ist, der in gleitender Berührung mit einer Einlaßseite des Filtermittels steht. Der Gleitschuh hat einen sich durch ihn hindurch erstreckenden Schlitz, der eine Verbindung zwischen einem wesentlichen Längsbereichs des Filtermittels und einem Innenraum des Rückspülgehäuses herstellt, so daß der Gleitschuh eine leckstromfreie Dichtung zwischen dem Innenraum des Rückspülgehäuses und dem Einlaßmittel der Filtervorrichtung bildet. Die Filtervorrichtung umfaßt ferner Mittel zum Zurückhalten der gefilterten Flüssigkeit, um auf diese Weise einen Gegendruck in den Auslaßmitteln der Filtervorrichtung zu erzeugen und zwar an einer Stelle in unmittelbarer Nachbarschaft der Auslaßseite des Filtermittels. Das Rückspülgehäuse in Verbindung mit den Mitteln zum Zurückhalten der gefilterten Flüssigkeit in den Auslaßmitteln ergeben ein kontinuierliches Rückspülen der Filtermittel unmittelbar nachdem gefilterte Flüssigkeit durch die Filtermittel hindurchgetreten ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Filtervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein raumfestes, der Bauart nach starres Filtermittel zwischen den Einlaßmitteln und den Auslaßmitteln der Filtervorrichtung zur Verfügung stellt sowie ein rotierendes Rückspülgehäuse, das mindestens einen Gleitschuh in gleitender Berührung mit einer Einlaßseite des Filtermittels umfaßt. Die Filtervorrichtung umfaßt ferner Mittel zum Zurückhalten von gefilterter Flüssigkeit und erzeugt auf diese Weise einen Gegendruck in der Auslaßkammer an einer Stelle in unmittelbarer Nachbarschaft einer Auslaßseite des Filtermittels. Das Mittel zum Zurückhalten von gefilterter Flüssigkeit umfaßt eine Trägerplatte mit einer oberen Oberfläche, die das Filtermittel entweder unmittelbar oder über ein unteres, perforiertes Glied berührt und abstützt. Die obere Oberfläche schließt eine Vielzahl von konzentrischen Nuten sowie eine Vielzahl von radialen Nuten ein, die in Verbindung mit einer mittleren Öffnung durch die Trägerplatte hindurchstehen. Die konzentrischen Nuten halten zumindest zeitweilig gefilterte Flüssigkeit zurück und zwar in Kontakt mit einer Auslaßseite des Filtermittels, so daß die Rückspüleigenschaft des Rückspülgehäuses im wesentlichen sofort eintritt, nachdem gefilterte Flüssigkeit durch das Filtermittel hindurchgetreten ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Filtervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein zylindrisches und der Bauart nach starres Filtermittel umfaßt, das um seine Längsachse rotiert, sowie ein raumfestes Rückspülgehäuse, das mindestens einen Gleitschuh einschließt, der in Berührung mit einer Einlaßseite des Filtermittels steht. Die Filtervorrichtung umfaßt ebenfalls Mittel zum Zurückhalten gefilterter Flüssigkeit und erzeugt auf diese Weise einen Gegendruck in den Auslaßmitteln an einem Ort in unmittelbarer Nachbarschaft einer Auslaßseite des Filtermittels, wobei die Mittel zum Zurückhalten von gefilterter Flüssigkeit ein festes, durchlässiges Filtermedium einschließen, das in der Auslaßkammer in Berührung mit der Auslaßseite des Filtermittels vorgesehen ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Filtervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein raumfestes, der Bauart nach starres Filtermittel umfaßt und zwar zwischen den Einlaßmitteln und den Auslaßmitteln der Filtervorrichtung, und ein oberes Rückspülgehäuse mindestens einen Gleitschuh umfaßt, der in drehender Berührung mit einer Einlaßseite des Filtermittels steht, sowie ein unteres Rückspülgehäuse, das mindestens einen Gleitschuh umfaßt, der in Berührung mit einer Auslaßseite des Filtermittels steht. Das obere und das untere Rückspülgehäuse drehen sich synchron auf den jeweiligen Seiten des Filtermittels, so daß das untere Rückspülgehäuse einen Gegendruck in den Auslaßmitteln an einem Ort in unmittelbarer Nachbarschaft der Auslaßseite des Filtermittels aufbaut.
Die vorstehenden Aufgaben ergeben sich ebenso wie andere Merkmale der vorliegenden Erfindung in besser verständlicher Weise unter Bezug auf die folgenden Zeichnungen und die verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht im Querschnitt eines Ausführungsbeispiels der Filtervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2a und 2b sind eine Querschnitts-Seitendarstellung bzw. eine Draufsicht eines der Gleitschuhe, die in dem Rückspülgehäuse der in Fig. 1 dargestellten Filtervorrichtung verwendet werden.
Fig. 3a und 3b sind eine teilweise Draufsicht bzw. eine Querschnitts- Seitendarstellung der unteren Trägerplatte der in Fig. 1 dargestellten Filtervorrichtung.
Fig. 4 ist eine teilweise Querschnitts-Seitendarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5a und 5b sind eine teilweise Querschnitts-Seitendarstellung bzw. eine Querschnitts-Draufsicht des Filtermittels und des Rückspülgehäuses, wie in Fig. 4 dargestellt.
Fig. 6 ist eine teilweise Querschnitts-Seitenansicht, die zwei weitere Ausführungsbeispiele der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
Es soll nun ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im einzelnen anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt eine Filtervorrichtung 1 mit einer oberen Abteilung 2, die eine Einlaßkammer 3 umfaßt sowie einer unteren Abteilung 4, die eine Auslaßkammer 5 umfaßt. Filtermittel oder Medien 6 sind zwischen dem oberen Abteil 2 und dem unteren Abteil 4 befestigt, um die Einlaßkammer 3 von der Auslaßkammer 5 abzutrennen. Eine obere perforierte Platte 7 ist oberhalb des Filtermittels 6 angeordnet und steht in Verbindung mit der Einlaßkammer 3. Die obere perforierte Platte 7 hat vorzugsweise eine elastische oder mit Gummi beschichtete untere Oberfläche, um den Transport von Flüssigkeit durch das Filtermittel 6 zu verbessern. Unterhalb des Filtermittels 6 befindet sich eine untere perforierte Platte 8, die in Verbindung mit der Auslaßkammer 5 steht. Die perforierten Platten umfassen eine Vielzahl von Durchgangslöchern entlang im wesentlichen radial verlaufender Reihen. Andere Elemente, die dem selben Zweck wie perforierte Platten dienen, können beispielsweise ein gewebtes Drahtgewebe sein, das vorzugsweise als untere perforierte Platte 8 Verwendung finden kann. Um den Wirkungsgrad zu verbessern, sollten die perforierten Platten 7 und 8 so angeordnet sein, daß die Perforationen in den Platten im wesentlichen in axialer Richtung miteinander fluchten. Die perforierten Platten tragen dazu bei, das Filtermittel 6 innerhalb des Filters 1 zu fixieren. Die perforierten Platten brauchen jedoch nicht zwangsläufig vorgesehen zu sein, insbesondere nicht die untere perforierte Platte 8, falls das Filtermittel selbst von ausreichender mechanischer Stabilität und Steifigkeit ist. Die Oberflächen der perforierten Platten, die in Berührung mit dem Filtermittel 6 stehen, sollten sehr glatt sein, falls das Filtermittel empfindlich gegenüber Durchbruch ist. Das Filtermedium des Filtermittels 6 kann jeden geeigneten Filterwerkstoff umfassen, beispielsweise Fasergewebe, Drahtgewebe, Sinterkeramik, Sintermetall und dgl., abhängig von der Größe der in dem ungefilterten flüssigen Medium enthaltenen Partikel, der chemischen Eigenschaften der Flüssigkeit sowie der gewünschten Ergebnisse. Filtermedien mit einer absoluten Porengröße von mehr als ungefähr einem Mikrometer können typischerweise im Rahmen der vorliegenden Erfindung bei relativ geringen Betriebsdrücken eingesetzt werden. Allerdings können auch Filtermedien mit einer absoluten Porengröße von weniger als ungefähr einem Mikrometer ebenfalls eingesetzt werden, falls die teilchenförmigen Feststoffe in den schmutzigen Flüssigkeiten eine derartige Entfernung von ultrafeinen Partikeln erforderlich machen.
Die Filtervorrichtung 1 schließt ferner ein Rückspülgehäuse 10 ein, das eine entlang eines Durchmessers langgestreckte Rückspülhaube 11 umfaßt, die eine Rückspülkammer 14 definiert, sowie mindestens einen Gleitschuh 12 in Berührung mit einer Einlaßseite des Filtermittels durch die obere perforierte Platte 7. Der Gleitschuh 12 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß seine untere Oberfläche mindestens zwei in Umfangsrichtung benachbarte Reihen von Löchern in der perforierten Platte 7 überdeckt. Wie bereits oben besprochen, mag die obere perforierte Platte nicht erforderlich sein, wenn das Filtermittel mechanisch stabil ist und eine vernachlässigbare laterale Verbindungsporosität innerhalb seiner Dicke aufweist. In den meisten Fällen hat jedoch das Filtermittel eine wesentliche verbundene Porosität in seiner lateralen Richtung, so daß der Einsatz der oberen perforierten Platte 7 erforderlich ist.
Die Gleitschuhe können aus jedem geeigneten steifen Material hergestellt werden, die eine nahezu leckstromfreie Dichtung zwischen der Einlaßkammer 3 und der Rückspülkammer 14 erreichen. Ein zu bevorzugender Werkstoff ist Polytetrafluorethylen. Die Fig. 2a und 2b zeigen, daß der Gleitschuh 12 einen Schlitz oder eine Öffnung 13 aufweist, die durch ihn durchgeht und die einzige Verbindung zwischen der Einlaßseite des Filtermittels 6 und der Rückspülkammer 14 darstellt, die von der Rückspülhaube 11 definiert ist. Die Öffnung 13, die den Gleitschuh 12 durchsetzt, ist typischerweise ein radialer Schlitz, dessen Breite sich von einer radialen äußeren Position des Schuhs 12 zu einer radialen inneren Position des Schuhs 12 verengt. Die Form des radialen Schlitzes erleichtert den Transport von angesammelten Teilchen von einem radialen äußeren peripheren Abschnitt des Filtermittels 6 zu einem inneren peripheren Abschnitt desselben. Die Gleitschuhe 12 sind an der Rückspülhaube 11 mittels eines Plattengliedes 15 befestigt, in das durch es hindurchgehende Schlitze 16 eingeformt sind, die zu den Schlitzen 13 im Gleitschuh 12 ausgerichtet sind, so daß eine Verbindung zwischen der Einlaßseite des Filtermittels 6 und der Rückspülkammer 14 hergestellt wird.
Die Rückspülhaube 11 ist an einer Hohlwelle 17 befestigt, die in dem Rückspülgehäuse 10 angeordnet ist. Der Innenraum der Hohlwelle 17 steht in Verbindung mit der Rückspülkammer 14 und zwar über radiale Öffnungen 18 an deren unterem Ende. Die Hohlwelle 17 umfaßt ferner radiale Löcher 19 an einem oberen Ende derselben, um eine Verbindung zwischen der Rückspülkammer 14 und einem Rückspülauslaß 20 in dem Rückspülgehäuse 10 herzustellen, und zwar über eine Rückspül-Sammelkammer 14a. Die Hohlwelle 17 wird mittels eines Motors (nicht dargestellt) gedreht und zwar über ein variables Getriebe 21. Die Drehgeschwindigkeit (rpm) der Hohlwelle 17 und damit auch der Rückspülhaube 11, kann in Abhängigkeit von dem Aufbau von Teilchen an der Einlaßseite des Filtermittels 6 verändert werden. Falls sich dort eine große Menge von Masse aus Teilchen aufgebaut hat, kann die Drehgeschwindigkeit der Hohlwelle 17 vermindert werden, um eine intensivere Reinigung des Filtermittels zu ermöglichen oder einen schnellen Abtransport der aus Teilchen bestehenden Masse zu erleichtern. Meistens wird es erforderlich sein, die Drehgeschwindigkeit der Welle zu erhöhen, wenn große Mengen von Masse aus Teilchen vorhanden sind. Typischerweise wird die Rückspülhaube bei einer Drehgeschwindigkeit von nicht mehr als ungefähr 12 rpm gedreht.
An einem oberen Ende der Hohlwelle sind Einstellmittel zum Einstellen einer axialen Position der Hohlwelle 17 angeordnet, die insgesamt mit 22 bezeichnet sind und die den Berührungsdruck zwischen den Gleitschuhen 12 und der oberen perforierten Platte 7 einstellen. Die Mittel zum Einstellen können ein Federglied, Schraubglied, hydraulischen Zylinder und dgl. umfassen. Eine typische Kraft, die auf das vertikale Wellenglied 17 mittels der Einstellmittel 22 ausgeübt wird, beträgt ungefähr 30 kg, wenn der Druck, bei dem die ungefilterte Flüssigkeit in die Einlaßkammer eingeführt wird, ungefähr 7.10&sup5; Pascal (7 bar) beträgt. Die Kraft kann bei höheren Betriebsdrücken entsprechend erhöht werden.
Das Filtermittel 6 wird auf einer unteren Trägerplatte 23 abgestützt, die als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel noch klarer in den Fig. 3a und 3b dargestellt ist. Die untere Trägerplatte 23 umfaßt eine Vielzahl von konzentrischen Nuten 24 sowie eine Vielzahl von radialen Nuten 25, die in Verbindung mit einer mittleren Öffnung 26 stehen, die ihrerseits durch die Trägerplatte 23 hindurch führt. Die konzentrischen Nuten 24 sind vorzugsweise jeweils nicht größer als 6 mm in der Tiefe. Die Tiefe einer jeden konzentrischen Nut 24 kann ungefähr 0,5 mm betragen, in Abhängigkeit von dem Bereich der Teilchengröße der zu filternden Teilchen. Die Trägerplatte 23 ist auf sich radial erstreckenden Stützgliedern 27 angeordnet und typischerweise in der unteren Abteilung 4 der Filtervorrichtung 1 befestigt, so wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
Im Betrieb wird ungefilterte Flüssigkeit durch den Einlaß 28 in die Einlaßkammer 3 eingeführt und berührt die Einlaßseite des Filtermittels 6. Die ungefilterte Flüssigkeit steht unter Druck, wenn sie in den Einlaß 28 eintritt, um den Transport der Flüssigkeit durch das Filtermittel 6 zu erleichtern. Wenn die Porosität des Filtermediums mehr als ungefähr einen Mikrometer beträgt, wird der eingeschwungene Druck am Einlaß vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 1,5 x 10&sup5; bis ungefähr 7,5 x 10&sup5; Pa (1,5 bis 7,5 bar) eingestellt. Der Einlaßdruck kann durch alle geeigneten Mittel geregelt werden, beispielsweise durch einstellbare Drosselmittel, die im Einlaß 28 angeordnet sind, normalerweise ist der Eingangsdruck aber ausreichend hoch (d.h. höher als die Drücke in der Auslaßkammer und dem Rückspülgehäuse) und erfordert daher keine weitere Regelung. Die gefilterte Flüssigkeit tritt an der Auslaßseite des Filtermittels 6 aus und wird in die Auslaßkammer 5 über die konzentrischen Nuten 24 und die radialen Nuten 25 sowie die mittlere Öffnung 26 in dem unteren Stützglied 23 befördert. Die Auslaßkammer kann mit einem zu vernachlässigenden Volumen versehen werden, und ist bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich zum Zwecke der besseren Illustration vorhanden. Die mittlere Öffnung 26 kann in der Tat auf ein Ventilglied reduziert werden, so daß die Auslaßkammer auf das Volumen begrenzt wird, daß zwischen dem Filtermittel 6 und der Trägerplatte 23 definiert ist. Das Volumen der Auslaßkammer sollte umso kleiner sein, je kleiner die Teilchengröße der gefilterten Partikel ist, um ein unverzügliches Rückspülen des Filtermittels zu erleichtern. Die gefilterte Flüssigkeit oder Filtrat verläßt die Filtervorrichtung 1 durch den Auslaß 29. Der Druck in der Auslaßkammer 25 wird auch geregelt, um die Rückspülfunktion zu erleichtern. Eine solche Regelung kann beispielsweise ein einstellbares Drosselmittel oder dgl. im Auslaßmittel 29 umfassen. Der Wert des Druckes in der Auslaßkammer 5 hängt von der Größe, Menge und den Eigenschaften der teilchenförmigen Bestandteile in der ungefilterten Flüssigkeit ab, muß aber höher sein als der Druck im Rückspülgehäuse, wie weiter unten noch erläutert werden wird.
Im wesentlichen die gesamte Menge von Teilchen, die sich in dem ungefilterten flüssigen Medium befindet, wird auf der Einlaßseite des Filtermittels 6 festgehalten. Die Rückspülhaube 11 wird mittels der Hohlwelle 17 um eine Längsachse gedreht, die unter einem rechten Winkel auf dem Filtermittel 6 steht, so daß die Schlitze 13 in den Gleitschuhen 12 eine rückspülende Reinigungsfläche auf der Einlaßseite des Filtermittels 6 bilden. Wie bereits oben besprochen, werden die Drücke in der Auslaßkammer 5, im Rückspülgehäuse 11 sowie in der Einlaßkammer 3, falls erforderlich, in einer Weise geregelt, daß der Druck in dem Rückspülgehäuse 11 niedriger ist als der Druck in der Auslaßkammer 5. Bei idealen Verhältnissen ist der Druck in der Rückspülkammer gerade 0 Pa (0 bar), aber infolge von unvermeidbaren kleineren Leckströmen aus der Einlaßkammer in die Rückspülkammer durch die Gleitschuhe hindurch kann ein solcher Druck üblicherweise gerade nicht erreicht werden. Ebenso wie bei den Drücken in der Einlaßkammer und in der Auslaßkammer kann der Druck in dem Rückspülgehäuse durch einstellbare Drosselmittel geregelt werden, die in den Rückspülauslaß 20 eingesetzt werden. Ein Rückspüldruck von 1 x 10&sup5; Pa (1 bar) entfernt die meisten Teilchen von üblicher Größe. Eine Nachstellung der Drücke, insbesondere im Rückspülgehäuse und in der Auslaßkammer hängt natürlich von der Art der zu behandelnden ungefilterten Flüssigkeit und den Feststoffen ab. Die vorrangigen Regelgrößen zum Sicherstellen einer erfolgreichen Filterung bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Druckregelung in der Auslaßkammer sowie in der Rückspülkammer, die Geschwindigkeit der Rotation der Rückspülhaube sowie die Auswahl der Filtermedien.
Als ein Ergebnis des vorstehend beschriebenen Ablaufes durchsetzt gefilterte Flüssigkeit in einer Gegenstromrichtung das Filtermittel 6 an Orten, die der Spülfläche entspricht, die durch die Schlitze 13 in den Gleitschuhen 12 definiert sind, um teilchenförmige Stoffe, die sich auf der Einlaßseite des Filtermittels abgesetzt haben, zu entfernen. Solche teilchenförmigen Stoffe werden durch die gefilterte Flüssigkeit transportiert, die in Gegenstromrichtung durch das Filtermittel 6 hindurchtreten und danach durch die Schlitze 13 in den Gleitschuhen 12, die Rückspülkammer 14, die radialen Öffnungen 18 in der Hohlwelle 17, die radialen Löcher 19 im oberen Abschnitt der Hohlwelle 17 und schließlich über den Rückspülauslaß 20 aus der Filtervorrichtung 1 austreten.
Die Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, ultrafeine teilchenförmige Stoffe zu filtern und rückzuspülen, beispielsweise in der Größenordnung von 10tel Mikrometern oder weniger. Es sind sogar teilchenförmige Stoffe mit so kleinen Größen wie 0,025 Mikrometer an nominaler Partikelgröße mittels der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aus Flüssigkeiten entfernt worden. Die konzentrischen Nuten 24 in der unteren Trägerplatte 23 stellen eine Durchflußbremse dar, die zumindest zeitweilig eine ausreichende Menge von gefilterter Flüssigkeit unmittelbar an der stromabwärtigen Seite des Filtermittels zurückhält, um ein sofortiges Rückspülen des Filtermittels 6 vom allerersten Augenblick der Filterung an zu erleichtern. So bilden die konzentrischen Nuten 24 und die radialen Nuten 25 insbesondere ein Rückhaltegebiet für die gefilterte Flüssigkeit über die gesamte Oberfläche der Auslaßseite des Filtermittels 6.
Diese zumindest zeitweilige und spontane Zurückhaltung von gefilterter Flüssigkeit in Verbindung mit der weiter oben besprochenen Regelung der Drücke in den verschiedenen Bereichen des Filters 1 führt zu einer ausgezeichneten Funktion hinsichtlich des Filterns und des Rückspülens. Das gesamte Filtermittel 6 kann auf diese Weise kontinuierlich rückgespült werden, sobald gefilterte Flüssigkeit durch das Filtermittel 6 hindurchtritt. Es besteht daher für das Filtermittel 6 keinerlei Gelegenheit, sich zuzusetzen, bevor eine ausreichende Menge an gefilterter Flüssigkeit sich in der Auslaßkammer 5 befindet, um die Rückspülfunktion zu erleichtern. Als Ergebnis kann die Filtervorrichtung in einfacher Weise Flüssigkeiten filtern, die Teilchen mit einer breiten Verteilung der Teilchengröße enthalten, einschließlich Teilchen im Bereich von unterhalb einem Mikrometer.
Die Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann im wesentlichen alle Arten von Flüssigkeiten in einem einstufigen Betrieb filtern, d.h. es besteht im wesentlichen keine Notwendigkeit für mehrere Filterstufen, um ein Filtern von Flüssigkeiten mit Teilchen zu ermöglichen, die unterschiedliche Größen aufweisen. Die Trägerplatte 23 verhindert ferner ein Ausbeulen oder ein Verbiegen des Filtermittels und gewährleistet auf diese Weise die Dichtung zwischen der Einlaßkammer und der Rückspülkammer über die Gleitschuhe. Die Ausbildung der unteren Trägerplatte stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dar. Jede gleichwertige Struktur, die zu den gewünschten und mindestens zeitweiligen Funktionen der Zurückhaltung und der Abstützung führt, kann in gleicher Weise eingesetzt werden. Wie bereits oben erläutert, arbeitet die Filtervorrichtung nicht ordnungsgemäß, wenn die untere Trägerplatte nicht in der Lage ist, das Filtermittel abzustützen oder die gefilterte Flüssigkeit zurückzuhalten.
Der Wirkungsgrad der Filtervorrichtung und seine Fähigkeit, sehr feine Teilchen aus einem flüssigen Medium herauszufiltern, ebenso wie Teilchen mit einem breiten Bereich an Teilchengröße, kann durch verschiedenartige Faktoren beeinflußt werden.
Erstens müssen die Gleitschuhe 12 in sehr enger angrenzender Berührung der Einlaßseite des Filtermittels 6 stehen und zwar über die obere perforierte Platte 7, so daß eine nahezu leckstromfreie Dichtung zwischen der Einlaßkammer 3 und dem Rückspülgehäuse 11 besteht. Wenn die Dichtung zwischen der Einlaßkammer 3 und dem Rückspülgehäuse 11 nicht aufrecht erhalten wird, dann besteht die Gefahr, daß die unter hohem Druck stehende ungefilterte Flüssigkeit unter den Gleitschuhen 12 hindurch einen Leckstrom bildet und das Filter durch den Rückspülauslaß 20 verläßt und daher nicht das Filtermittel 6 durchläuft, so daß die Wirkungsweise des Filters vermindert wird.
Zweitens, wie bereits weiter oben besprochen, müssen die Drücke sowohl in der Auslaßkammer 5 wie in dem Rückspülgehäuse 11, aber auch in der Einlaßkammer 3, falls notwendig, geregelt werden, so daß der Druck in dem Rückspülgehäuse 11 niedriger ist als der Druck in der Auslaßkammer 5. Mittel zum Regeln der Drücke können einstellbare Drosselmittel umfassen, die sowohl mit Handbetrieb oder elektronisch oder in ähnlicher Weise arbeiten können und zwar an den Einlaßmitteln 28, den Auslaßmitteln 29 und/oder an dem Rückspülauslaß 20, und sie können ebenfalls eine Saugpumpe einschließen (nicht dargestellt), die an dem Rückspülauslaß angebracht ist. Solche hilfsweisen Saugmittel sind insbesondere wünschenswert, wenn teilchenförmige Stoffe so wie Fasern, ausgefiltert werden sollen, weil derartige Fasern sich innerhalb der Porosität des Filtermittels 6 festsetzen können. Die Drücke in den genannten Kammern können mittels Drucksensoren 30, 31 und 31a überwacht werden, die an der Einlaßkammer bzw. an der Auslaßkammer bzw. an der Rückspülkammer angeordnet sind. Die Mittel zum Regeln der Drücke können eingestellt werden, um die Durchflußrate beim Rückspülen der Filtervorrichtung zu regeln. Solche Mittel zum Regeln der Drücke können in einfacher Weise an eine rechnergestützte Automatisierung angepaßt werden. So kann beispielsweise ein elektronisches System zum Erfassen von Licht eingesetzt werden, um das Ausmaß des Aufbaus von teilchenförmigen Stoffen an der Einlaßseite des Filtermittels 6 zu überwachen. Die von diesem System erzeugten Daten können dann zu einem Rechner übermittelt werden, um die einstellbaren Drosselmittel sowie die Drehgeschwindigkeit der Hohlwelle 17 zu regeln.
Drittens, wie bereits weiter oben besprochen, muß die Drehgeschwindigkeit der Hohlwelle 17 und damit auch der Rückspülhaube 11 geregelt werden und zwar in Abhängigkeit von der Menge des Aufbaus von Filtrat an der Einlaßseite des Filtermittels 6. Bei Anwendungsfällen, bei denen das ungefilterte flüssige Medium keine relativ großen Mengen von teilchenförmigen Stoffen enthält, kann die Rotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle 17 und der Rückspülhaube 11 wesentlich vermindert werden. Im gegensätzlichen Fall, wenn die ungefilterte Flüssigkeit relativ große Mengen von teilchenförmigen Stoffen umfaßt, so wie beispielsweise bei rohen Abwässern, kann die Drehgeschwindigkeit erheblich erhöht werden. Wenn jedoch die große Menge von teilchenförmigen Stoffen eine breite Verteilung an Teilchendichte aufweist, kann es notwendig sein, die Drehgeschwindigkeit der Hohlwelle 17 zu reduzieren, um eine intensive örtliche Reinigung des Filtermittels 6 zu gestatten.
Viertens muß eine leckstromfreie Dichtung ebenfalls zwischen der Einlaßkammer 3 und der Auslaßkammer 5 aufrecht erhalten werden, d.h., daß das Filtermittel 6 in radialer Richtung innerhalb der Filtervorrichtung 1 abgedichtet sein muß. Diese leckstromfreie Dichtung kann durch Benutzung von O-Ring-Gliedern 32 gewährleistet werden, der angeordnet ist, zwischen einem an dem oberen Abteil 2 befestigten Flansch und dem Filtermittel 6 und/oder einem Flansch 34, der an dem unteren Abteil 4 befestigt ist. Jeder Leckstrom in diesem Abschnitt der Filtervorrichtung 1 hat zur Folge, daß ungefilterte Flüssigkeit um das Filtermittel 6 herum strömt, anstelle das Filtermittel 6 zu durchsetzen, so daß sich eine Verschmutzung des erwünschten Filtrates mit ungefilterter Flüssigkeit ergibt.
Fünftens muß die untere Trägerplatte 23 sehr starr ausgebildet sein, um eine geeignete Abstützung für das Filtermittel 6 darzustellen. Andernfalls neigt das Filtermittel dazu, durchzuhängen oder sich auszubeulen und zwar wegen der hohen Drücke, die während des Betriebes der Filtervorrichtung eingestellt werden und die Dichtung zwischen den Gleitschuhen 12 und der Einlaßseite des Filtermittels 6 werden beeinträchtigt oder zerbrochen.
Hinzu kommt, daß ein ausreichender Gegendruck und eine ausreichende Menge an gefilteter Flüssigkeit in unmittelbarer Nähe der Auslaßseite des Filtermittels 6 vorgesehen werden muß. Die konzentrischen Nuten 24 in der unteren Trägerplatte 23 tragen dazu bei, dieses Merkmal zu erfüllen, so daß die Rückspülung eines jeden Bereiches des gesamten Filtermittels 6 einsetzen kann, sobald gefilterte Flüssigkeit durch das Filtermittel 6 hindurchtritt. Aus diesen Gründen ist die Filtervorrichtung 1, wie weiter oben bereits besprochen, in der Lage, ultrafeine Teilchen aus einer ungefilterten Flüssigkeit herauszufiltern und es besteht keine Möglichkeit, daß sich das Filtermittel 6 zusetzt, bevor die Funktion der Rückspülung eingesetzt werden kann. Die konzentrische geschlitzte Trägerplatte 23, die oben erörtert wurde, stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, aber andere gleichwertige Trägerstrukturen, die im vorliegenden Zusammenhang nicht im einzelnen besprochen werden, aber im wesentlichen die selben Funktionen zur Verfügung stellen wie eine konzentrisch genutete Trägerplatte 23, kann ebenso gut arbeiten.
Die Art und Weise, in der die Drücke in der Auslaßkammer und der Rückspülkammer ebenso wie die Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube überwacht und geregelt werden sollten, werden weiter unten noch erklärt werden.
Die ungefilterte Flüssigkeit, die in die Einlaßkammer eintritt, befindet sich üblicherweise bei einem hinreichend hohen Druck, so daß eine Druckregelung insoweit nicht notwendig ist. Sobald sich aber ansteigende Mengen von Teilchen an der Einlaßseite des Filtermittels ansammeln, wird es notwendig, die Rückspülhaube zu drehen, um das Rückspülen einzuleiten und damit das Filtermittel zu reinigen. Das Volumen des Filtrates, das aus den Auslaßmitteln austritt und das Volumen der Rückspülung, d.h. der Mischung aus Flüssigkeit, die im Gegenstrom das Filtermittel durchsetzt und feste Bestandteile von dem Filtermittel wegnimmt und aus dem Rückspülauslaß austritt, wird durch das zugehörige Ventilmittel und/oder Drosselmittel geregelt, das in dem Auslaßmittel und in dem Rückspülmittel angeordnet ist. Falls eine größere Menge von gefilterter Flüssigkeit erforderlich ist, um das Filtermittel rückzuspülen, dann kann das Drosselmittel in den Auslaßmitteln verkleinert werden. Falls die Menge des Aufbaus von Teilchen auf dem Filtermittel ansteigt, dann sollte das Drosselmittel in dem Rückspülauslaß leicht geöffnet werden und die Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube sollte erhöht werden. Es mag gelegentlich vorteilhaft sein, zuzulassen, daß eine gewisse Schicht aus gefilterten Partikeln sich auf dem Filtermittel aufbaut. In diesem Fall ist der Rückspülauslaß beschränkt und die Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube ist reduziert.
Es versteht sich, daß die Einstellung des Auslaßdruckes, des Rückspüldruckes und der Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube von der Art der Flüssigkeit abhängt, die gefiltert werden soll und daher entsprechend nachgestellt werden muß. Beispiele von Druckwerten, die einzustellen sind, wenn bestimmte Flüssigkeiten gefiltert werden sollen, werden in den unten angegebenen Beispielen angegeben werden.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt. Die Filtervorrichtung 50 umfaßt ein Filtergehäuse 51 mit einer Einlaßkammer 52, einer Auslaßkammer, die insgesamt mit 53 bezeichnet ist sowie einem zylindrischen, in seiner Bauweise starren Filtermittel 54, das zwischen der Einlaßkammer 52 und der Auslaßkammer 53 angeordnet ist. Das zylindrische Filtermittel 54 umfaßt eine langgestreckte Welle 55, die koaxial zu der zentrischen Drehachse des zylindrischen Filtermittels angeordnet ist. Das zylindrische Filtermittel 54 ist innerhalb des Filtergehäuses 51 um die selbe Achse drehbar. Das zylindrische Filtermittel 54 wird um die zentrale Achse mittels der langgestreckten Welle 55 und mittels eines Motors 70 gedreht. Die Dreh-Antriebsleistung des Motors 70 wird zur langgestreckten Welle 55 über ein variables Getriebemittel 71 übertragen. Der Motor 70 und das variable Getriebemittel 71 gestatten eine Regelung der Drehgeschwindigkeit des zylindrischen Filtermittels 54 in Abhängigkeit von der Menge des Filtrates, das sich an der Einlaßseite des Filtermittels 54 angesammelt hat.
Ein raumfestes Rückspülgehäuse 56 mit mindestens einem Schuh 57 steht in angrenzender, gleitender Berührung mit der Einlaßseite des Filtermittels 54 entlang eines Bereiches parallel zu der zentralen Achse des zylindrischen Filtermittels 54. Der Gleitschuh 57 weist einen langgestreckten, ihn durchsetzenden Schlitz auf, der eine Verbindung zwischen einem wesentlichen Längsabschnitt der Oberfläche des zylindrischen Filtermittels 54 und einem Innenraum des raumfesten Rückspülgehäuses 56 herstellt. Wie bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel bewirkt der Gleitschuh 57 eine nahezu leckstromfreie Dichtung zwischen dem Innenraum des Rückspülgehäuses 56 und der Einlaßkammer 52.
Das Rückspülgehäuse 56 umfaßt ferner eine Rückspülhaube 58, die ihrerseits eine Rückspülkammer in der Nähe des Filtermittels 54 definiert, einen Rückspülauslaß 59, und einen einstellbaren Stutzenarm 60, der an der Rückspülhaube 58 befestigt ist. Der einstellbare Stutzenarm 60 stellt eine Verbindung zwischen der in der Rückspülhaube 58 definierten Rückspülkammer und dem Rückspülauslaß 59 her. Der einstellbare Stutzenarm 60 schließt Mittel 61 zum Einstellen einer radialen Position des einstellbaren Stutzenarms relativ zum zylindrischen Filtermittel ein. Das Mittel 61 zum Einstellen der radialen Position des einstellbaren Stutzenarms 60 erlaubt eine Regelung des Berührungsdruckes zwischen dem raumfesten Gleitschuh 57 und dem drehbaren Filtermittel 54.
Die Filtervorrichtung 50 umfaßt ferner Mittel zum zumindest zeitweiligen Zurückhalten gefilterter Flüssigkeit in der Auslaßkammer 53 an einem Ort in unmittelbarer Nähe einer Auslaßseite des Filtermittels 54. Diese Mittel können ein festes, luftdurchlässiges, sekundäres Filtermedium 62 umfassen, das in der Auslaßkammer in Berührung mit der Auslaßseite des Filtermittels vorgesehen ist.
Die Filtervorrichtung 50 ist zwar in einer Drehung um eine vertikale Achse dargestellt, sie kann jedoch auch in einer horizontalen Ausrichtung der Achse betrieben werden, in welchem Falle die Schwerkräfte, die auf die Flüssigkeiten und die darin enthaltenen Feststoffe wirken, gleichmäßiger über die Dicke des Filtermittels entlang der Länge des zylindrischen Filtermittels sein können. Bei derartigen horizontal ausgerichteten Ausführungsbeispielen können die Mittel zum Zurückhalten gefilterter Flüssigkeit auf der stromabwärtigen Seite des Filtermittels eine langgestreckte Platte 85 umfassen, die eine konvex geformte äußere Oberfläche aufweist, deren Krümmungsradius komplementär zu der inneren Oberfläche des zylindrischen Filtermittels ist, mit Nuten 86 auf der konvexen oberen Oberfläche für ein zumindest zeitweiliges Zurückhalten von gefilterter Flüssigkeit an der Auslaßseite des Filtermittels, und zwar für die bereits oben erläuterten Zwecke. Diese langgestreckte Platte kann an Ort und Stelle befestigt werden, indem die selbe einstellbar an Armmitteln befestigt wird, die sich von einer raumfesten Teilwelle oder Lager erstrecken, die koaxial zu der langgestreckten Welle 55 angeordnet sind.
Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die entgegengesetzten Enden des Filtermittels durch Plattenmittel 63 und 64 abgedichtet und tragen dazu bei, um in Zusammenwirkung mit der Einlaßseite des Filtermittels die Auslaßkammer 53 zu definieren. Die Plattenmittel sind an ihren Mittelabschnitten mit der langgestreckten Welle 55 verbunden, um die Kräfte der Drehung der langgestreckten Welle auf das zylindrische Filtermittel zu übertragen. Die langgestreckte Welle 55 schließt eine mittlere Bohrung 65 sowie eine Vielzahl von radialen Öffnungen 66 ein, die in der langgestreckten Welle 55 ausgebildet sind und in Verbindung mit der zentralen Bohrung 65 stehen. Man kann sagen, daß die zentrale Bohrung 65 als Auslaßkammer 53 dient, weil das sekundäre Filtermedium fast das gesamte interne Volumen ausfüllt, das durch die Auslaßoberfläche des Filtermittels 54 definiert ist.
Fig. 5a zeigt eine teilweise Querschnitts-Seitendarstellung des Filtermittels 54 und des Rückspülgehäuses 56 der in Fig. 4 dargestellten Filtervorrichtung 50. Das Filtermittel 54 umfaßt ein zylindrisches perforiertes Glied 67 neben der Einlaßkammer 52, ein zylindrisches perforiertes Glied 68 neben der Auslaßkammer 53 und ein Filtermedium 69, das zwischen den perforierten Gliedern eingeschlossen ist. Die zylindrischen perforierten Glieder umfassen im wesentlichen metallische Glieder mit Durchgangslöchern durch sie hindurch. Die Durchgangslöcher in den zylindrischen perforierten Gliedern befinden sich vorzugsweise in im wesentlichen miteinander fluchtender Ausrichtung. Das Filtermedium 54 kann jedes geeignete Medium einschließen, abhängig von den Teilchengrößen in der ungefilterten Flüssigkeit, ebenso wie von der chemischen Art der Flüssigkeit. Beispiele für das Filtermedium wurden weiter oben bereits besprochen.
Fig. 5b zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie Vb von Fig. 5a des Filtermittels 54 und des Rückspülgehäuses 56. Das Rückspülgehäuse 56 umfaßt mindestens einen Gleitschuh 57 mit einer Lippendichtung 57a, die einen Abschnitt auf der Einlaßseite des Filtermittels 54 berührt. Die Lippendichtung 57a hat einen Krümmungsradius, der im wesentlichen dem Krümmungsradius der Eingangsoberfläche des rotierenden Filtermittels 54 entspricht. Obwohl dies in Fig. 4 und 5 nicht im einzelnen dargestellt ist, weist der Gleitschuh einen länglichen Schlitz durch ihn hindurch auf, der sich in einer Richtung von entgegengesetzten Enden des zylindrischen Filtermittels zu dessen Mittelpunkt hin verengt. Der Gleitschuh kann aus jedem geeigneten Werkstoff hergestellt sein, vorzugsweise besteht er aus Polytetrafluorethylen.
Fig. 5b zeigt ferner die relative Anordnung des Rückspülschuhs 58 relativ zu einer inneren, langgestreckten, genuteten Platte 85 zum Zurückhalten der gefilterten Flüssigkeit unmittelbar neben der stromabwärtigen Seite des Filtermittels. Dieses Ausführungsbeispiel kann in vorteilhafter Weise betrieben werden, wenn der Rückspülschuh 58 im wesentlichen vertikal oberhalb der Anordnung der Rückhalteplatte 55 ausgerichtet ist (als wenn man Fig. 5b um 90º im Gegenuhrzeigersinn drehen würde).
Die in Fig. 4 dargestellte Filtervorrichtung arbeitet wie folgt. Ein ungefiltertes flüssiges Medium wird in die Einlaßkammer 52 über Einlaßmittel 72 eingebracht, um in Kontakt mit der Einlaßseite des Filtermittels 54 zu gelangen. Das flüssige Medium der ungefilterten Flüssigkeit steht unter Druck und wird deshalb durch das Filtermittel 54 hindurchgezwungen, wobei Teilchen in der ungefilterten Flüssigkeit auf der Einlaßseite des Filtermittels 54 festgehalten werden. Das gefilterte flüssige Medium wird nach Durchtritt durch das Filtermittel 54 durch das Medium 62 transportiert und zwar durch radiale Öffnungen 66 in der langgestreckten Welle 55 und tritt dann aus der Filtervorrichtung 50 über Auslaßmittel 73 aus, die in Verbindung mit der zentralen Bohrung 65 der langgestreckten Welle 55 stehen.
Die Funktion des Rückspülens ist vom Konzept her die selbe wie bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 3. Das Filtermittel 54 wird mittels der langgestreckten Welle 55 unter der Einwirkung des Motors 70 und des Getriebes 71 gedreht. Einstellbare Drosselmittel sind in dem Einlaßmittel 72 oder dem Auslaßmittel 73 oder dem Rückspülauslaß 59, vorzugsweise in all diesen Mitteln, vorgesehen, um die Drücke in der Filtervorrichtung 50 zu regeln, so daß der Druck in der Auslaßkammer 53 größer ist als der Druck im Rückspülgehäuse 56. Eine derartige Regelung der Drücke in der Filtervorrichtung 50 erzeugt einen Gegendruck in dem Rückspülgehäuse 56, so daß angesammelte Teilchen auf der Einlaßseite des Filtermittels 54 rückgespült werden und zwar durch den in dem Gleitschuh 57 vorgesehenen Schlitz und von da in das Rückspülgehäuse 56 mittels gefilterter Flüssigkeit gelangen, die in einer Gegenstromrichtung das Filtermittel 54 durchsetzt hat. Die Konzepte, Merkmale und Leistungsfaktoren, die weiter oben mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 bis 3 besprochen wurden, sind gleichfalls auf die Filtervorrichtung gemäß Fig. 4 übertragbar, insbesondere die Mittel für das zumindest zeitweilige Zurückhalten von gefilterter Flüssigkeit in der stromabwärtigen Auslaßkammer an einem Ort in unmittelbarer Nachbarschaft der stromabwärtigen Auslaßseite des Filtermittels.
Wie bereits oben erklärt wurde, kann das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5, insbesondere das in Fig. 5b dargestellte Ausführungsbeispiel mit der Rückhalteplatte 85 mit Vorteil eingesetzt werden, wenn es in einer Position mit horizontaler Achse angeordnet ist, bei der der Rückspülschuh 58 sich vertikal oberhalb der Achse des zylindrischen Filtermittels befindet.
Die vorstehend beschriebene Anordnung gestattet ein kontinuierliches Rückspülen des zylindrischen Filtermittels und demzufolge ein kontinuierliches Filtern von ungefilterten Flüssigkeiten, die ultrafeine Teilchen enthalten, ebenso wie Teilchen aus einem breiten Bereich von Teilchengrößen.
Fig. 6 ist eine gleichzeitige Darstellung von zwei weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Filtervorrichtungen gemäß Fig. 6 entsprechen im wesentlichen derjenigen, die in Fig. 1 dargestellt ist, so daß gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Die beiden Ausführungsbeispiele sind in Fig. 6 auf den gegenüberliegenden Seiten einer Mittellinie X dargestellt und sind mit den Buchstaben A bzw. B bezeichnet. Die Filtervorrichtung 1 gemäß Ausführungsbeispiel A umfaßt eine zusätzliche Filterkartusche 74, die zwischen der oberen perforierten Platte 7 neben der Einlaßkammer 3 und der unteren perforierten Platte 8 neben der Auslaßkammer 5 vorgesehen ist. Das Filtermittel 6 ist oberhalb des Kartuschenelementes 74 angeordnet. Um eine sichere Befestigung des Filtermittels 6 zu erleichtern, ist ein zusätzliches perforiertes Glied 75 zwischen dem Filtermittel 6 und dem Kartuschenelement 74 angeordnet. Um die Filterkartusche in der Filtervorrichtung ordnungsgemäß integrieren zu können, muß ein Zwischenflansch- Glied 76 zwischen der oberen Abteilkammer 2 und der unteren Abteilkammer 4 eingesetzt werden. Alle Merkmale, Konzepte und Leistungsdaten, wie weiter oben mit Bezug auf Fig. 1 bis 3 erörtert wurden, sind in gleicher Weise auf das Ausführungsbeispiel A gemäß Fig. 6 übertragbar.
Es soll nun das Ausführungsbeispiel B gemäß Fig. 6 erläutert werden. Da die Anwesenheit der Filterkartusche 74 häufiger zu Schwierigkeiten beim Rückspülen führt, kann die untere Trägerplatte 23 durch ein unteres Rückspülgehäuse 77 ersetzt werden. Das untere Rückspülgehäuse 77 umfaßt eine untere Rückspülhaube 78, die eine untere Rückspülkammer 79 in der Nähe der Auslaßseite des Filterabschnittes der Filtervorrichtung definiert, d.h., daß die untere Rückspülhaube über Gleitschuhe 80 die untere poröse Platte 8 berührt. Die untere Rückspülhaube 78 umfaßt mindestens einen Gleitschuh 80 in angrenzender Berührung mit der Auslaßseite des Filterabschnittes der Filtervorrichtung, wie bereits weiter oben erörtert. Der Gleitschuh 80 des unteren Rückspülgehäuses 77 hat im wesentlichen die selbe Bauweise wie der Gleitschuh des oberen Rückspülgehäuses 11. Das obere und das untere Rückspülgehäuse werden synchron über eine Hohlwelle 81 gedreht, derart, daß die untere Rückspülhaube 78 einen Gegendruck durch das Filtermittel 6 in die obere Rückspülhaube 11 erzeugt. Die obere Rückspülhaube 10 schließt einen zusätzlichen Rückspülauslaß 82 ein, um die Entfernung von rückgespültem Filtrat aus dem unteren Rückspülgehäuse 77 zu erleichtern. Die Eigenschaften, Konzepte und Leistungsfaktoren, die weiter oben unter Bezug auf die Fig. 1 bis 3 erörtert wurden, sind gleichfalls auf das Ausführungsbeispiel B gemäß Fig. 6 übertragbar.
Die folgenden Beispiele illustrieren die hervorragenden Filterfähigkeiten der vorliegenden Erfindung, sollen jedoch in keiner Weise den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung begrenzen.

BEISPIEL 1:

Es wurde eine kontinuierliche Versorgung von verschmutztem Wasser aus einer Bandfilterpresse einer Anlage zum Behandeln von Abwasser zur Verfügung gestellt. Das Wasser war von dunkler Farbe und war zuvor mit polymeren Flockungsmitteln behandelt worden. Es wurde die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung eingesetzt und zwar mit einem Filtermedium, das als Filterelement aus Sinterbronce ausgebildet war mit einer Porengröße von 25 Mikrometern und einer Dicke von 6 mm.
Nach Auswahl des gewünschten Filtermediums wurde dieses in die Vorrichtung gemäß Fig. 1 eingebaut. Die Vorrichtung wurde dann betrieben, indem das verschmutzte Wasser in den Einlaß mit konstanter Rate gepumpt wurde. Das Auslaßventil wurde dann eingestellt, um die Erzeugung von geklärtem Ausgangswasser zu maximieren. Der Rückspülauslaß und die Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube wurden dann so eingestellt, um einen ständigen Eingangsdruck zu erhalten, während gleichzeitig ein Maximum an geklärtem Wasserauslaß beibehalten wurde.
Indem die Drosselmittel am Auslaß und am Rückspülauslaß in der beschriebenen Weise eingestellt wurden, wurde ein Verhältnis von ungefähr 89 % Filtrat (d.h. gefilterter Flüssigkeit) und 11 % Rückstrom (Wasser enthaltend die Verunreinigungen) erreicht in Anbetracht des relativ hohen gesamten Gehaltes an gelösten Feststoffen (TSS) in dem verunreinigten Wasser. Das Abwasser wurde in das Einlaßmittel mit einem TSS-Gehalt von 833 mg/l und einem Dauer-Druck von 5,5 x 10&sup5; Pa (5,5 bar) eingeführt. Der Druck in der Auslaßkammer betrug 3,0 x 10&sup5; Pa (3,0 bar) und der Druck in der Rückspülkammer betrug 0,8 x 10&sup5; Pa (0,8 bar). Die Durchflußrate des am Auslaß austretenden Filtrates wurde über das einstellbare Drosselmittel im Auslaß mit 90 l/min eingestellt, und die Durchflußrate des Rückstromes wurde in ähnlicher Weise mit 12 l/min eingestellt. Die Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube betrug 5 rpm. Der Versuch wurde über insgesamt 130 Stunden durchgeführt. Nach Analyse ergab sich, daß der Rückstrom einen TSS-Gehalt von 95 mg/l und das Filtrat einen TSS-Gehalt von 21 mg/l hatte.

BEISPIEL 2:

In einem zweiten Filterschritt wurde das gefilterte Wasser von Beispiel 1 in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 der vorliegenden Erfindung gefiltert, wobei ein Filter aus Polyethylen mit einer absoluten Porengröße von 5 Mikrometern als Filtermittel eingesetzt wurde. Das Abwasser wurde in das Einlaßmittel mit einem TSS-Gehalt von 21 mg/l eingeführt und einem Druck von 2 x 10&sup5; Pa (2 bar). Der Druck in der Auslaßkammer wurde mit 0,9 x 10&sup5; Pa (0,9 bar) und der Druck in der Rückspülkammer wurde mit 0,5 x 10&sup5; Pa (0,5 bar) eingestellt. Die Durchflußrate des aus dem Auslaßmittel austretenden Filtrates wurde mit 130 l/min eingestellt und die Durchflußrate des Rückstromes wurde mit 3 l/min eingestellt. Die Rückspülhaube wurde bei 4 rpm gedreht und der Versuch wurde über 300 Stunden durchgeführt. Nach abgeschlossenem Test zeigte sich, daß der Rückstrom einen TSS-Gehalt von 74 mg/l und das Filtrat einen TSS-Gehalt von 1,58 mg/l aufwies.
Die Beispiele 1 und 2 zeigen, daß die Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bessere Ergebnisse erzielen kann als herkömmliche Vorrichtungen zum Behandeln von Abwasser und zwar bei drastisch reduzierten Betriebskosten und Raumerfordernissen. Das EPA fordert gegenwärtig, daß behandeltes Wasser, das aus einer Anlage zum Behandeln von Abwasser austritt, nicht mehr als 30 mg/l an TSS aufweisen soll. Wie im obigen Beispiel 2 festgestellt, hatte das Filtrat, das aus der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung austrat, einen TSS-Gehalt von 1,58 mg/l.

BEISPIEL 3:

Mit einer Filtervorrichtung gemäß fig. 1 der vorliegenden Erfindung wurde Flußwasser gefiltert und zwar unter Verwendung eines Filterelementes aus Polyethylen mit einer absoluten Porengröße von einem Mikrometer als Filtermittel. Das Abwasser wurde in das Einlaßmittel mit einem TSS-Gehalt von 12,5 mg/l und einem Druck von 2,2 x 10&sup5; Pa (2,2 bar) eingeführt. Der Druck in der Auslaßkammer wurde mit 0,8 x 10&sup5; Pa (0,8 bar) eingestellt und der Druck in der Rückspülkammer wurde mit 0,3 x 10&sup5; Pa (0,3 bar) eingestellt. Die Durchflußrate des Filtrates wurde mit 13,0 l/min und die Durchflußrate des Rückstromes wurde mit 2,0 l/min eingestellt. Die Rückspülhaube wurde mit 5 rpm gedreht und der Test erstreckte sich über 350 Stunden. Nach einem Test ergab sich, daß der Rückstrom einen TSS-Gehalt von 8,5 mg/l und das Filtrat einen TSS-Gehalt von 0,645 mg/l hatte.

BEISPIEL 4:

Mittels einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 der vorliegenden Erfindung wurde Quellwasser aus einem Wassersystem in Fauguier County, Virginia gefiltert und zwar unter Verwendung eines Filterelementes aus Polyethylen mit einer absoluten Porengröße von 3 Mikrometern als Filtermittel. Der Druck unter dem das Wasser in die Einlaßkammer der Filtervorrichtung eingebracht wurde, betrug 2,8 x 10&sup5; Pa (2,8 bar). Der Druck des Rückstromes im Rückstromauslaß wurde mit 0,3 x 10&sup5; Pa (0,3 bar) eingestellt und der Druck in der Auslaßkammer wurde mit 1,7 x 10&sup5; Pa (1,7 bar) eingestellt. Die Hohlwelle und die Rückspülhaube wurden mit 6 rpm gedreht. Das ungefilterte Wasser hatte einen TSS-Gehalt von 35,5 mg/l und eine Eisenkonzentration von 2,85 mg/l. Die Durchflußrate des Filtrates wurde mit 12,0 l/min eingestellt und das Filtrat hatte einen TSS-Gehalt von 3,5 mg/l und eine Eisenkonzentration von 0,9 mg/l. Die Durchflußrate des Rückstromes wurde mit 2 l/min eingestellt. Ein typischer Grenzwert der Regierung für den Eisengehalt im Trinkwasser beträgt ungefähr 1,5 mg/l.

BEISPIEL 5:

Mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 der vorliegenden Erfindung wurde Altöl aus einer Maschinenhalle gefiltert, wobei ein Filter mit einer absoluten Porengröße von 20 Mikrometern verwendet wurde. Das Öl wurde in die Einlaßkammer bei einem Druck von 7,5 x 10&sup5; Pa (7,5 bar) eingeführt. Der Druck in der Rückspülkammer wurde mit 4 x 10&sup5; Pa (4 bar) eingestellt und der Druck in der Auslaßkammer wurde mit 3,5 x 10&sup5; Pa (3,5 bar) eingestellt. Die Rückspülhaube wurde mit 12 rpm gedreht und die Durchflußrate des an dem Auslaßmittel austretenden Filtrates wurde mit 60 l/min eingestellt. Die Eingangs-Konzentrationen von Eisen, Blei und gelöstem Blei im Altöl betrugen 1,8 bzw. 4,0 bzw. 1,3 mg/l. Eine Analyse des Filtrates am Ausgang ergab Konzentrationen an Eisen, Blei und gelöstem Blei von 1,7 bzw. 0,4 bzw. 0,2 mg/l.

BEISPIEL 6:

Mit einer Filtervorrichtung gemäß Fig. 1 der vorliegenden Erfindung wurde das ursprüngliche Alt-Bohröl, das in Beispiel 5 verwendet wurde, gefiltert und zwar unter Verwendung eines Filtermittels mit einer absoluten Porengröße von 2 Mikrometern. Das Altöl wurde in die Einlaßkammer bei einem Druck von 7,5 x 10&sup5; Pa (7,5 bar) eingelassen, der Druck in der Rückspülkammer wurde mit 2 x 10&sup5; Pa (2 bar) eingestellt und der Druck in der Auslaßkammer wurde mit 5,5 x 10&sup5; Pa (5,5 bar) eingestellt. Die Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube wurde mit 12 rpm eingestellt und die Durchflußrate des an den Auslaßmitteln austretenden Filtrates wurde mit 70 l/min eingestellt. Die ursprünglichen Konzentrationen von Eisen, Blei und gelöstem Blei in dem alten Maschinenöl waren die selben wie oben. Eine Analyse des Filtrates am Auslaß ergab Gehalte von Eisen, Blei und gelöstem Blei von 0,2 bzw. weniger als 0,1 bzw. weniger als 0,1 mg/l.

BEISPIEL 7:

Mit einer Filtervorrichtung gemäß Fig. 1 der vorliegenden Erfindung wurde das Alt-Bohröl von Beispiel 5 gefiltert und zwar unter Verwendung eines Filtermittels mit einer absoluten Porengröße von 20 Mikrometern. Das Bohröl wurde in die Einlaßkammer bei einem Druck von 7,5 x 10&sup5; Pa (7,5 bar) eingeführt, der Druck in der Rückspülkammer wurde mit 2 x 10&sup5; Pa (2 bar) eingestellt, und der Druck in der Auslaßkammer wurde mit 5,5 x 10&sup5; Pa (5,5 bar) eingestellt. Die Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube wurde mit 12 rpm eingestellt und die Durchflußrate des am Auslaßmittel austretenden Filtrates wurde mit 30 l/min eingestellt. Die anfänglichen Konzentrationen von Cadmium, Chrom, Kupfer, Blei und Zink in dem Bohröl waren weniger als 0,01 bzw. weniger als 0,05, bzw. 0,40, bzw. 0,8 bzw. 0,66. Eine Analyse des Ausgangsfiltrates ergab Konzentrationen von Cadmium, Chrom, Kupfer, Blei und Zink von weniger als 0,01 bzw. weniger als 0,05, bzw. 0,03 bzw. weniger als 0,05 bzw. 0,05 mg/l.

BEISPIEL 8:

Mit einer Filtervorrichtung gemäß Fig. 1 der vorliegenden Erfindung wurde eine Mischung aus Wasser enthaltend Alt-Bohröl gemäß Beispiel 5 gefiltert und zwar unter Verwendung eines Filtermittels mit einer absoluten Porengröße von 2 Mikrometern. Die Kühlmischung aus Öl und Wasser wurde in die Einlaßkammer bei einem Druck von 7,5 x 10&sup5; Pa (7,5 bar) eingelassen, der Druck in der Rückspülkammer wurde mit 2 x 10&sup5; Pa (2 bar) eingestellt und der Druck in der Auslaßkammer wurde mit 5,5 x 10&sup5; Pa (5,5 bar) eingestellt. Die Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube wurde mit 12 rpm eingestellt und die Durchflußrate des am Auslaßmittel austretenden Filtrates wurde mit 60 l/min eingestellt. Das Kühlöl und die Mischung hatten anfängliche Konzentrationen von Cadmium, Chrom, Kupfer, Blei und Zink von weniger als 0,01 bzw. weniger als 0,05 bzw. 0,16 bzw. weniger als 0,05 bzw. 1,141 mg/l. Eine Analyse des Ausgangsfiltrates ergab Konzentrationen von Cadmium, Chrom, Kupfer, Blei und Zink von weniger als 0,01 bzw. weniger als 0,05 bzw. weniger als 0,01 bzw. weniger als 0,05 bzw. 0,04 mg/l.

BEISPIEL 9:

Mittels einer Filtervorrichtung gemäß Fig. 1 der vorliegenden Erfindung wurde Schlamm aus einer Anlage zum Behandeln von Abwasser gefiltert und zwar unter Verwendung eines Filtermittels mit einer absoluten Porengröße von 10 bis 10 Mikrometern. Der Schlamm wurde in die Eingangskammer mit einem Druck von 4,5 x 10&sup5; Pa (4,5 bar) eingeführt, der Druck in der Auslaßkammer wurde mit 2,5 x 10&sup5; Pa (2,5 bar) eingestellt, und der Druck in der Rückspülkammer wurde mit 0,5 x 10&sup5; Pa (0,5 bar) eingestellt. Die Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube wurde mit 6 rpm eingestellt. Die Durchflußrate des aus dem Auslaßmittel austretenden Filtrates wurde mit 80 l/min eingestellt und die Durchflußrate des aus dem Rückstromauslaß austretenden Rückstromes wurde mit 16 l/min eingestellt. Der Filterbetrieb wurde kontinuierlich über eine Dauer von 110 Stunden aufrecht erhalten. Der Schlamm hat eine anfängliche Konzentration von BOD (Biologischer Bedarf an Sauerstoff über eine Zeit von 5 Tagen), von Chloriden, Stickstoff, TSS und gelöstem Sauerstoff von 1814 bzw. 340 bzw. 356 bzw. 6440 bzw. 0,3 mg/l. Eine Analyse des Filtrates ergab Konzentrationen von BOD, Chloriden, Stickstoff, TSS und gelöstem Sauerstoff von 3 bzw. 218 bzw. 3 bzw. 50 bzw. 6,9 mg/l.
Zusätzlich zu den oben aufgeführten Beispielen wurden noch andere bestimmte Merkmale der vorliegenden Erfindung realisiert. So sind beispielsweise Filtermittel mit einer variablen Porosität bevorzugt, obwohl alle brauchbaren Filtermittel bei der Filtervorrichtung gemäß der Erfindung eingesetzt werden können. Insbesondere verbessern Filtermittel, die eine ansteigende Porosität von der Einlaßseite zur Auslaßseite haben, die Rückspülfähigkeiten der Filtervorrichtung. Ein spezielles Beispiel eines solchen Filtermittels umfaßt eine obere Schicht auf der Einlaßseite mit einer absoluten Porengröße von ungefähr 10 Mikrometern, einer Zwischenschicht mit einer absoluten Porosität von ungefähr 25 Mikrometern und einer unteren Schicht auf der Auslaßseite mit einer absoluten Porengröße von ungefähr 40 Mikrometern.
Darüberhinaus ist es beim Filtern von Trinkwasser zu bevorzugen, ein sekundäres Filtermedium in der Auslaßkammer unterhalb der Trägerplatte einzusetzen. Das sekundäre Filtermedium hat eine obere Schicht, die in Berührung mit der oberen Oberfläche der Trägerplatte steht und besitzt dort eine absolute Porengröße von ungefähr 10 Mikrometern sowie eine untere Schicht mit einer absoluten Porengröße von ungefähr 20 Mikrometern. Zwischen den beiden Schichten befindet sich eine Lage aus Kohlepartikeln, die eine mittlere Teilchengröße von ungefähr 0,25 mm haben. Das sekundäre Filtermedium ist an seinem äußeren Umfang abgedichtet, so daß sowohl das Filtermittel wie auch das sekundäre Filtermedium rückgespült werden können.

Claims

1. Rückspül-Filtervorrichtung (1) zum Entfernen von Feststoffen aus Flüssigkeiten, mit:

- einem Filtergehäuse, das eine Einlaßkammer (3) mit einem Einlaß (28) zum Ermöglichen des Einlassens einer ungefilterten Flüssigkeit in die Einlaßkammer (3) sowie eine Auslaßkammer (5) mit einem Auslaß (29) zum Ermöglichen des Auslassens einer gefilterten Flüssigkeit aus der Auslaßkammer (5) umfaßt;

- einem Filtermittel (6), das in dem Filtergehäuse angeordnet und zwischen der Einlaßkammer (3) und der Auslaßkammer (5) starr gehalten ist;

- einem Rückspülgehäuse (10) mit einer Rückspülhaube (11), die darin einen Rückspülauslaß (20) aufweist, und mit mindestens einem Gleitschuh (12), der in Gleitkontakt mit der Einlaßseite des Filtermittels (6) steht, wobei der Gleitschuh (12) eine Durchgangsöffnung (13) aufweist, die eine Verbindung zwischen einem schmalen, langgestreckten Bereich auf dem Filtermittel (6) und dem Innenraum des Rückspülgehäuses (10) herstellt, wobei der Gleitschuh (12) eine nahezu leckstromfreie Dichtung auf der Einlaßseite des Filtermittels (6) darstellt und dadurch den Innenraum des Rückspülgehäuses (10) von der Einlaßkammer (3) trennt;

dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Rückhalteplatte (23) zum mindestens zeitweiligen Zurückhalten der gefilterten Flüssigkeit in der Auslaßkammer (5) an einem Ort in unmittelbarer Nähe der Auslaßseite des Filtermittels (6) umfaßt, wobei das Rückspülgehäuse (10) in der Lage ist, ein kontinuierliches Rückspülen des Filtermittels (6) auf einer Spülfläche darzustellen, die von der Öffnung (13) in dem Gleitschuh (12) beaufschlagt wird.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Rückspülgehäuse (10) ferner umfaßt:

- eine Rückspülkammer (14) in der Nähe des Filtermittels (6), wobei die Rückspülkammer (14) von der Rückspülhaube (11) definiert wird;

- den Rückspülauslaß (20);

- und ein hohles, zylindrisches Glied (17), das an die Rückspülhaube (11) angeschlossen ist und eine Verbindung zwischen der Rückspülkammer (14) und dem Rückspülauslaß (20) herstellt.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, bei dem:

- die Einlaßkammer (3) durch eine obere Abteilung (2) und die Auslaßkammer (5) durch eine untere Abteilung (4) definiert sind;

- das Filtermittel (6) raumfest ist;

- die Rückspülhaube (11) langgestreckt und drehbar um eine rechtwinklig zu dem Filtermittel (6) verlaufende Achse angeordnet ist;

- der Gleitschuh (12) einen sich durch ihn erstreckenden und radial verlaufenden Schlitz (13) umfaßt, der eine Verbindung zwischen einem im wesentlichen radial verlaufenden, langgestreckten Bereich auf dem Filtermittel (6) und einem Innenraum des Rückspülgehäuses (10) herstellt,

- und die Rückhalteplatte eine untere, starre Trägerplatte (23) mit einer oberen Oberfläche umfaßt, die das Filtermittel (6) berührt und abstützt, wobei die obere Oberfläche eine Vielzahl von Nuten (24, 25) umfaßt, die in ihr ausgebildet sind und zeitweilig gefilterte Flüssigkeit in der Auslaßkammer (5) an einem Ort in unmittelbarer Nähe der Auslaßseite des Filtermittels (6) zurückhalten.

4. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, die ferner ein an der Einlaßseite des Filtermittels (6) angeordnetes, oberes, perforiertes Glied (7) sowie ein an der Auslaßseite des Filtermittels (6) angeordnetes, unteres, perforiertes Glied (8) aufweist, wobei die perforierten Glieder (7, 8) so angeordnet sind, daß durch sie hindurch ausgebildete Löcher im wesentlichen miteinander fluchten, und wobei der Gleitschuh (12) mindestens zwei benachbarte Reihen von Löchern in dem oberen, perforierten Glied (7) überdeckt.

5. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, bei der:

- die Vielzahl von Nuten in der oberen Trägerplatte (23) konzentrische Nuten (24) sowie radiale Nuten (25) umfassen, die in der oberen Oberfläche ausgebildet sind,

- eine mittlere Öffnung (26) durch die Trägerplatte (23) hindurch ausgebildet ist und in Verbindung mit der Auslaßkammer (5) steht, wobei die radialen Nuten (25) Verbindungspfade zwischen den konzentrischen Nuten (24) und der mittleren Öffnung (26) darstellen, und ferner Ventilmittel vorgesehen sind, die in der mittleren Öffnung (26) angeordnet sind, so daß die Auslaßkammer (5) von dem Volumen definiert wird, das sich zwischen der oberen Oberfläche der Trägerplatte (23) und der Auslaßseite der Filtermittel (6) befindet.

6. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Rückspülgehäuse (10) ferner eine Rückspülkammer (14) in der Nähe des Filtermittels (6) umfaßt, wobei die Rückspülkammer (14) durch die langgestreckte Rückspülhaube (11) sowie eine rotierende Hohlwelle (17) definiert ist, die unter einem rechten Winkel zu dem Filtermittel (6) angeordnet und mit der Rückspülhaube (11) verbunden ist, um eine Verbindung zwischen der Rückspülkammer (14) und dem Rückspülauslaß (20) herzustellen und um die Rückspülhaube (11) unabhängig von dem Filtermittel (6) zu drehen.

7. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, bei der die langgestreckte Rückspülhaube (11) zwei diametral einander gegenüberstehende Arme umfaßt, die sich jeweils in radialer Richtung von der sich drehenden Hohlwelle (17) fort erstrecken, sowie einen Gleitschuh (12) umfaßt, der einen sich durch ihn in radialer Richtung erstreckenden Schlitz (13) aufweist und auf den beiden Armen dicht an dem Filtermittel (6) befestigt ist, und wobei ein Abschnitt der langgestreckten Rückspülhaube (11) neben dem Filtermittel (6) durch ein langgestrecktes Plattenglied (15) abgedichtet ist, das zwei sich durch es hindurch in radialer Richtung erstreckende Schlitze (16) aufweist, wobei die Gleitschuhe (12) an dem Plattenglied (15) derart befestigt sind, daß die Schlitze (13) in den Gleitschuhen (11) entlang der Schlitze (16) in dem Plattenmittel (15) ausgerichtet sind.

8. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, bei der das langgestreckte Plattenmittel (15) an das untere Ende (18) der rotierenden Hohlwelle (17) angrenzt, und die rotierende Hohlwelle (17) eine Vielzahl von sich durch sie in radialer Richtung hindurcherstreckenden Durchgängen (19) einschließt, die einen Innenraum in der Hohlwelle (17) mit der Rückspülkammer (14) verbinden, und wobei der radiale Schlitz (13) in jedem Gleitschuh (12) sich von einem radial äußeren Abschnitt des Schuhs zu einem radial inneren Abschnitt des Schuhs verengt.

9. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, die ferner Mittel (22) zum Einstellen der axialen Position der rotierenden Hohlwelle (17) umfaßt, um das Ausmaß an Berührung unter Druck zwischen dem Gleitschuh (12) und dem Filtermittel (6) zu verändern.

10. Filtervorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Rückspülgehäuse (10) ferner Mittel zum Abstützen der rotierenden Hohlwelle (17) in ihr umfaßt sowie zum Abstützen einer Rückspül-Sammelkammer (14a), die in Verbindung mit dem Rückspülauslaß (20) steht, und wobei die rotierende Hohlwelle (17) ferner radiale Öffnungen (19) in ihrem oberen Ende aufweist und die radialen Öffnungen (19) einen Innenraum der rotierenden Hohlwelle (17) mit der Rückspül- Sammelkammer (14a) verbinden.

11. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, bei der die untere Trägerplatte (8) auf sich in radialer Richtung erstreckenden Abstützmitteln angeordnet ist, die in der unteren Abteilung (4) des Filtergehäuses befestigt sind, und wobei das perforierte Glied (7) neben der Einlaßkammer (3) eine obere Abstützung für das Filtermittel (6) darstellt und das Filtermittel zwischem dem oberen Träger (7) und dem unteren Träger (8) eingeklemmt ist und wobei die obere Abteilung (2) ferner einen sich nach innen erstreckenden ringförmigen Vorsprung (33) aufweist, der über eine O-Ring (32) an einer äußeren, oberen Umfangsfläche des perforierten Gliedes (7) neben der Einlaßkammer (2) anliegt.

12. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Gleitschuh (12) ein im wesentlichen starres Material umfaßt, das eine nahezu leckstromfreie Dichtung auf der Einlaßseite des Filtermittels (6) aufrechterhält, so daß die Einlaßkammer (3) von einem Innenraum des Rückspülgehäuses (10) getrennt wird.

13. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, die ferner Mittel zum Drehen der Rückspülhaube (11) um eine Achse umfaßt, die unter einem rechten Winkel zu dem Filtermittel (6) verläuft und ferner Mittel zum Verändern der Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube (11) einschließt.

14. Filtervorrichtung nach Anspruch 13, die ferner Mittel (21) zum Verändern der Drehgeschwindigkeit der Rückspülhaube (11) in Abhängigkeit von dem in dem Filtermittel (6) angesammelten Filtrat umfaßt.

15. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, die ferner umfaßt:

- einstellbare Drosselmittel (31a) in dem Rückspülauslaß (20) zum Regeln der Flußrate des Rückspülens sowie des Druckes in dem Rückspülgehäuse (10),

- einstellbare Drosselmittel (31) in dem Auslaß (29) zum Regeln der Durchflußrate im Auslaß sowie des Druckes in der Auslaßkammer (5),

- und eine Saugpumpe, die an den Rückspülauslaß angeschlossen ist, um den Druck in dem Rückspülgehäuse (10) zu regeln.

16. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Filtermittel Filterstoffe einschließt, deren absolute Porengröße nicht mehr als ungefähr 1 Mikrometer beträgt.

17. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Filtermittel ferner ein unteres Rückspülgehäuse (77) mit einer unteren langgestreckten Rückspülhaube (78) umfaßt, die eine untere Rückspülkammer (79) in der Nähe einer Auslaßseite des Filtermittels definiert, wobei die untere Rückspülhaube (78) mindestens einen Gleitschuh (80) umfaßt, der an einer Auslaßseite des Filtermittels anliegt, wobei die untere Rückspülhaube (78) zur Rückspülhaube (11) im wesentlichen axial ausgerichtet ist, um mit dieser synchron umzulaufen, und die Rückspülhaube (11) die sogenannte obere Rückspülhaube definiert und schließlich die obere (10) sowie die untere (17) Rückspülhauben ein ausreichendes Rückspülen des Filtermittels über eine Spülfläche darstellen, die durch die Schlitze in den Gleitschuhen (12, 80) definiert ist.

18. Filtervorrichtung nach Anspruch 17, bei der das obere Rückspülgehäuse (10) ferner zwei Rückspülauslässe (20, 82) umfaßt, die mit der oberen Rückspülkammer (14) bzw. der unteren Rückspülkammer (70) in Verbindung stehen.

19. Rückspül-Filtervorrichtung zum Entfernen von Feststoffen aus Flüssigkeiten mit:

-einem Filtergehäuse (51), das eine Einlaßkammer (52) mit einem Einlaß (72) zum Ermöglichen des Einlassens einer ungefilterten Flüssigkeit in die Einlaßkammer (52) sowie eine Auslaßkammer (53) mit einem Auslaß (73) zum Ermöglichen des Auslassens einer gefilterten Flüssigkeit aus der Auslaßkammer (53) umfaßt,

-einem zylindrischen, in seiner Bauweise starren Filtermittel (54), das in dem Filtergehäuse (51) zwischen der Einlaßkammer (52) und der Auslaßkammer (53) angeordnet ist, wobei das Filtermittel (54) in dem Filtergehäuse (51) um eine Mittelachse des zylindrischen Filtermittels (54) drehbar ist;

-einem raumfesten Rückspülgehäuse (56), das mindestens einen Gleitschuh (57) umfaßt, der in einem Bereich parallel zur Mittelachse des zylindrischen Filtermittels (54) an einer Einlaßseite des drehbaren Filtermittels anliegt, wobei der Gleitschuh (57) einen sich durch ihn hindurch erstreckenden langgestreckten Schlitz aufweist, der eine Verbindung zwischen einem wesentlichen Längenabschnitt einer Einlaßoberfläche des zylindrischen Filtermittels (54) und einem Innenraum des raumfesten Rückspülgehäuses (56) herstellt und der Gleitschuh (57) eine nahezu leckstromfreie Dichtung auf der Einlaßseite des Filtermittels (54) darstellt und auf diese Weise den Innenraum des raumfesten Rückspülgehäuses (56) von der Einlaßkammer (52) trennt,

dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Mittel (62, 85) zum mindestens zeitweiligen Zurückhalten der gefilterten Flüssigkeit in der Auslaßkammer (53) an einem Ort in unmittelbarer Nähe der Auslaßseite des Filtermittels (54) umfaßt, wobei das raumfeste Rückspülgehäuse (56) ein kontinuierliches Rückspülen des Filtermittels auf einer Spülfläche darstellt, die durch den Schlitz in dem Gleitschuh (57) definiert wird.

20. Filtervorrichtung nach Anspruch 19, bei der das Mittel zum zeitweiligen Zurückhalten der gefilterten Flüssigkeit ein festes, durchlässiges Filtermedium (62) umfaßt, das in der Auslaßkammer (53) in Berührung mit der Auslaßseite des Filtermittels (54) angeordnet ist, und wobei das feste, luftdurchlässige Filtermedium (62) mindestens einen Werkstoff enthält, der aus der Gruppe, bestehend aus Aktivkohle und gekörntem Marmor entnommen ist.

21. Filtervorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Mittel zum zeitweiligen Zurückhalten der gefilterten Flüssigkeit eine feste Platte (85) umfassen, die eine äußere konvexe Oberfläche mit einem Krümmungsradius aufweist, der dem inneren Krümmungsradius der Auslaßseite des Filtermittels (54) angepaßt ist, mit die Flüssigkeit zurückhaltenden Nuten (56) in der äußeren konvexen Oberfläche, die an den Auslaß des Filtermittels (54) angrenzt, und wobei die genutete Platte (85) und das Rückspül-Filtergehäuse (56) radial zueinander im selben Ausschnitt des zylindrischen Filtermittels (54) ausgerichtet sind.

22. Filtervorrichtung nach Anspruch 19, die ferner Mittel (70) zum Drehen des zylindrischen Filtermittels (54) um seine Längsachse umfassen und ferner Mittel (71) umfassen, um die Drehgeschwindigkeit des zylindrischen Filters (54) in Abhängigkeit von der Menge des in dem Filtermittel gesammelten Filtrates zu verändern.

23. Filtervorrichtung nach Anspruch 19, bei der das Rückspülgehäuse (5) ferner eine Rückspülhaube (58) umfaßt, die eine Rückspülkammer in der Nähe des Filtermittels (54) definiert und ferner einen einstellbaren Stutzenarm (60) einschließt, der an der Rückspülhaube (58) befestigt ist und eine Verbindung zwischen der Rückspülkammer und dem Rückspülauslaß (59) herstellt und schließlich Mittel (61) vorgesehen sind, um die radiale Position des einstellbaren Stutzenarms (60) radial relativ zu dem zylindrischen Filtermittel (54) einzustellen, um den Betrag des Druckkontaktes zwischen dem stationären Gleitschuh (57) und dem rotierenden Filtermittel (54) zu verändern.

24. Filtervorrichtung nach Anspruch 19, bei der der Gleitschuh (57) ferner eine Lippendichtung (57a) umfaßt, die das Filtermittel (54) berührt, wobei die Lippendichtung (57a) eine Krümmungsradius aufweist, der dem Krümmungsradius der Einlaßoberfläche des Filtermittels (53) entspricht.

25. Filtervorrichtung nach Anspruch 19, bei der der Schlitz in dem Gleitschuh (57) sich in einer Richtung von entgegengesetzten Enden des Filtermittels (54) zu dessen Mittelpunkt hin verengt, und wobei das Filtermittel (54) ein zylindrisches, perforiertes Glied (67), angrenzend an die Einlaßkammer (52) umfaßt sowie ein zylindrisches, perforiertes Glied (68), angrenzend an die Auslaßkammer (53) und schließlich ein Filtermedium (69), das zwischen den perforierten Gliedern (67, 68) eingeschlossen ist, und wobei entgegengesetzte axiale Enden des zylindrischen Filtermittels (54) mittels Plattengliedern (63, 64) abgedichtet sind, um die Auslaßkammer (53) darzustellen, und die Plattenglieder (63, 64) an einer langgestreckten Welle (55) befestigt sind, die koaxial zur Längsachse des zylindrischen Filtermittels (54) verläuft, wobei die Welle (55) das Filtermittel (54) dreht und wobei die langgestreckte Welle (55) eine Längsbohrung (65) aufweist sowie eine Vielzahl von radialen Öffnungen (66), die in der langgestreckten Welle ausgebildet sind und mit der Längsbohrung (65) in Verbindung stehen.