DE7836086U1

DE7836086U1 - Rueckspuelbares fluessigkeitsfilter

Info

Publication number: DE7836086U1
Application number: DE7836086U
Authority: DE
Original assignee: Fw Oventrop Arn Sohn Kg 5787 Olsberg
Current assignee: Fw Oventrop Arn Sohn Kg 5787 Olsberg
Priority date: 1978-12-05
Filing date: 1978-12-05
Publication date: 1980-09-11

Description

Oventrop 710A/78

- 5 RückgpGlbares Finssigkeitsfilter

Die Erfindung betrifft ein rückspülbares Flüssigkeitsfilter, bestehend aus einem in einem einen Zulauf und einen Ablauf aufweisenden Gehäuse angeordneten, konischen, von auBen nach innen durchströmbaren Filterkäfig und aus einer zu-Bträmseitig dea Filterkäfigs angeordneten und in eine Rücklaufleitung mundenden, die Filterrückstände abführenden Rückspülrinne, insbesondere für Hausuasseranlagen.

Bei dem aus der DE-PS 930 925 bekannten FlüsBigkeitsfilter dieser Gattung ist der Konische Filterkäfig im Gehäuse an einer gehäusefesten, achsparallel verlaufenden und außen am Filterkorb dichtschließend anliegend angeordneten Rückspülrinne vorbeidrehbar angeordnet, um während der Filtration jeweils einen Teil des Filterkäfig-Umfanges mittels unter Druck stehendem Filtrat von abgesetzten Feststoffteilchen freizulegen."

Hierbei besteht aber der Nachteil, daß ständig, das heißt auch bei nicht umlaufendem Filterkäfig ein Teil des Filtrats zurückgelenkt wird und demzufolge nur ein Teil des Filterkäfigs zur Filtration zur Verfügung steht, obwohl in vielen Fällen infolge geringerer Verschmutzung des Filtrats nur dann und wann eine Rückspülung des Filterkäfigs notwendig biäre.

Oventrop

Hieraus ergibt sich eine geringe Wirtschaftlichkeit, und zuar sowohl hinsichtlich des Wirkungsgrades als auch bezüglich des Mehrbedarfs an Filterfläche.

Darüber hinaus unterliegen beim Umlaufen des Filterkäfigs die Dichtflächen der Rückspülrinne und der Filterkäfigmantel einem hohen Verschleiß, und zuar sowohl bei ständig als auch bei nur intermittierend umlaufendem Filterkäfig, ujobei im letzten Falls der Verschleiß durch zwischenzeitlich abgelagerte Feststoffteilchen noch wesentlich mehr als bei kontinuierlich umlaufendem Filterkäfig gefördert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es nun ein rückspülbares Flüssigkeitsfilter uorbeschriebener Gattung sowohl hinsichtlich seiner Wirtschaftlichkeit als auch seiner Haltbarkeit und Funktionsfähigkeit zu verbessern. Dabei soll das Filter auch einfach gefertigt werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 offenbarten Kennzeichen.

Auf diese Weise erhält man ein rückspülbares Filter, bei dem zum ausschließlichen Filtern die gesamte Filterfläche zur Verfügung steht, aber auch wahrend des Filterns eine zonenweise Rückspülung des Filterkä'figs ermöglicht.

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Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß nunmehr während des Filterns, wobei die Rückspülrinne mit Abstand vom Filterkäfig angeordnet ist, durch Drehen der Welle zunächst das die Rücklaufleitung verschließende Ventil geöffnet wird, um sowohl die im Gehäuse und vorallem zuströmseitig am Filterkäfig und an der Rückspülrinne abgelagerten Feststoffteilchen abzuführen.

Alsdann wird nach weiterer Drehung der ülelle in Qffnungs-Drehrichtung des Ventils das Verschlußorgan des zweite Absperrorgans in die Gehäusebohrung die Verbindung zwischen dem zuströmseitigen Gehäuseraum und der Rückspülrinne verschließend eingeführt und gleichzeitig die Rückspülrinne dem Filterkäfig genähert, wonach unter weiterer Drehung der Well·? das Filtrat infolge ständiger Verengung des Durchlasses zwischen der Außenseite des Filterkäfigs und den mit letzterem korrespondierenden Dichtflächen der Rückspülrinne unter ständig wachsender Strömungsgeschwindigkeit die restlichen, auBen an der Filterfläche und an der Rückspülrinne anhaftenden Filterrückstände mitgerissen und durch die Rückspülrinne der Rückspülleiturig zuströmen.

üanach sind nach weiterpr Drehung der LJelle bei dichtschließender Anlöge der Dichtflächen d^r Spülrinne am Filterkäfig <")ie zueinander beweglichen Dichtflächen frei

Gventrop 71DA/78'

von ansonsten den Verschleiß begünstigenden Filterrückständen.

Erst dann erfolgt eine zonenweise intensive Reinigung des Filters durch Rückspülung.

Eine gleichmäßige Vorreinigung des Filterkäfigs und der Rückspülrinne durch Vorspülen begünstigendes Merkmal ist im Anspruch 2 offenbart.

Zudem ist es vorteilhaft, ωεππ beim vorbeschriebenen Gegenstand der Ventilkörper um die Längsachse der Ιιίεΐΐε verdrehbar gelagert ist, um den Verschleiß dos Ventilkörpers und des zugeordneten Ventilsitzes möglichst gering zu halten.

Eine besonders funktionstüchtige und fertigungstechnisch günstige Gestaltung vorbeschriebener Einzelheiten ist im Anspruch k gekennzeichnet.

Hierzu kennzeichnet sich eine den Aufwand vermindernde Weiterbildung des vorbeschriebenen Gegenstandes durch die im Anspruch 5 offenbarten Merkmale.

Zudem ist es aus fertigungstechnischen Gründen vorteilhaft, wenn die Rücklaufleitung zur Weile koaxial ausgerichtet einmündend angeordnet ist.

Oventrop 710Λ/7Β '-.'

Zur Verbesserung des Wirkungsgrades während der Vorspülung ist es vorteilhaft, den vorbeschriebenen Gegenstand, uiie im Anspruch 7 gekennzeichnet, auszubilden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und uird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein rückspjlbares Flüssigkeits-FiltEr im Längsschnitt,

Fig. 2 desgleichen im Querschnitt- entsprechend der Linie H-II und

Fig. 3 desgleichen im Querschnitt entsprechend der Linie IH-III gesehen.

Dieses Flüssigkeitsfilter, insbesondere für Wasser, besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, mit einem Zulaufstutzen 2 und einem Ablaufstutzen 3, einem im Gehäuse auswechselbar angpordneten, von außen nach innen durchströmbaren, konischen Filterkäfig k, zwei Absperrorganen 5+6 und einem Gehäusestutzen 7 zum Anschluß einer Rücklaufleitung. Das Gehäuse 1 ist aus einem Gehäusekopf B, an dem die Stutzen 2 und 3 angeformt sind, und aus einem etwa topfförmigen, den angeformten Gehäusestutzen 7 aufweisenden Gehäuseteil 9 zusammengesetzt. Beide Gehäuseteile B + 9 sind mittels einer Schraubverbindung 1G miteinander lösbar und dichtschließenü verbunden.

rioaxial zur Schraubverbindung 10 ist im Gehäuse 1 eine Welle 11 angeordnet.

Oventrap

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Ebenfalla koaxial zur Schraubverbindung 10 ist der Filterkäfig t* angeordnet, dessen im Durchmesser kleine Stirnseite dem Stutzen 7 zugewandt ist, während dessen Mündung lediglich mit dem Ablaufstutzen 3 in Verbindung steht. Der Filterkäfig U ist auf einem korbartigen Gerüst 12 gehaltert, dessen Mündungsring in einen zu diesem komplementär ausgebildeten Gehäusesitz 13 dichtschlieBend eingesprengt ist.

Am Gerüstboden 1U ist ein Stutzen 15 angeformt, durch den die Welle 11 mittels eines O-Ringes 16 abgedichtet drei.bar und axial verschiebbar hindurchgreift.

Der obere Endteil der Welle 11 trägt einen Gewindering 17, welcher in eine Geuindebahrung 18 eingeschraubt ist.

Letztere ist in einem Nippel 19 angeordnet, der in eine Geuindebohrung 20 des Gehäusekopfεε θ dichtschlieBend eingeschraubt ist.

Im Nippel 19 ist der obere Endteil der Welle 11 drehbar und axial verschiebbar gelagert.

Zudem ist im Nippel 19 eine Wellendichtung 21 austauschbar gehaltert.

Außerdem t^ägt der obere Endteil der Welle 11 eine Handhabe 22, mit deren Hilfe die Welle 11 gedreht werden kann.

Oventrop 710Λ/7Β " '

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Auf dem unteren Endteil der Welle 11 ist ein zu letzterer koaxial angeordneter Ventilkörper 23 drehbar gelagert. Letzterer korrespondiert mit einem in den Stutzen 7 mündenden Ventilsitz 2U.

Zur Festlegung des VentilkSrpers 23 auf der tJelle 11 ist ^in Sprengring 25 angeordnet.

Zwischen dem Ventilkörper 23 und dem topfförmigen Filterkäfig ^ ist an der üJelle 11 ein zu dieser gleichachsig angeordneter, haubenförmiger und kolbenschieberartig mit einem GehMuse-Durchbruch 26 korrespondierender Verschlußkörper 27 befestigt, dessen Durchmesser größer als der des Ventilkörpers 23 ist.

An letzterem ist eine Rückspülrinne 28 angeformt. Am Verschlußkörper 27 sind eine ringförmige Dichtflache 29 und mehrere auf den Umfang verteilt angeordnete und achsparallel «erlaufende, die Welle 11 im Bereich ihres unteren Endteiles drehbar und axial verschiebbar führende Rippen 3D angeformt.

Die an den Filterkifig k anlegbaren Schenkelrandteile 31 der Rückspülrinne 2Θ sind bei geschlossenem Absperrorgan 5 zum gehiusefesten und konischen Mantel des Filterkgfigs k parallel und mit Abstand von letzterem angeordnet, während der Abstand des Rinnensteges von den Schenkelrandteilen 31

Oventrop 710V7B.,

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von oben nach unten zunimmt, so daß auch der lichte Querschnitt der RückspUlrinne 28 in Richtung zum Absperrorgan 6 hin zunimmt, um in der Rückspülrinne 2Θ gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeiten zu erhalten.

Die obere Stirnseite der Spülrinne 28 ist mittels einer dem Krümmungsradius des FilterkMfige k angepaßten Stirnwand 32 verschlossen.

Soll nun das Filter durch Rückspülen gereinigt werden, wird zunächst die Handhabe 22 so gedreht, daß sich der Ventllkörper 23 von seinem Ventilsitz 2U abhebt.

Danach vermögen im Gehäuse 1 zuströmseitig abgesetzte Filtrat-Rückstände durch den Ventilsitz 2.U und den Stutzen in die nicht dargestellte Rücklaufleitung abzuströmen.

Beim weiteren Öffnen des Absp-rrorganes 5 schließt das Absperrorgan 6, wonach das Filtrat nur noch durch die Rückspülrinne 28 in die Rücklaufleitung abströmen kann.

Gleichzeitig nähern sich die Schenkelrandteile 31 der umlaufenden Rückspülrinne 28 dem Filterkäfig k, wobei mit zunehmender Verminderung der Spalte zwischen dem Filterkäfig k und den als Dichtleisten ausgebildeten Schenkelrandteilen 23, die Strömungsgeschwindigkeit des durch die Rückspülrinne 28 abströmenden Filtrats ansteigt und die restlichen, zuströmseitig des Filterkäfigs k abgesetzten Filtrat-Rückstände in zunehmendem Maßε mitreißt.

Oventrop 710A/78

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Sind die Dichtleisten der Rückspülrinne 28 durch weiteres Öffnen des Absperrorganes 5 an den Filterkäfig U angelegt, wird letzterer von innen nach außen durchströmt und somit rückgespült.

Damit nach der Anlage der Rückspülrinne 28 am FilterkMfig U die Rückspülrinne 28 zum zonenuieisen Rückspülen der gesamten Filterfläche unbegrenzt umlaufen kann, ohne daB dabei die Rückspülrinne 28 in axialer Richtung verstellt wird, ist die Geiuindebohrung 18 so ausgebildet, daß diese den Gewindering 17 in der vorbeschriebenen Stellung der Rückspülrinne 28 freigibt.

Um stets eine dichtschließende Anlage der Rückspülrinne 28 am Filterkäfig *t in der vorbeschriebenen Funktionsphase sicherzustellen, kann noch eine einerseits am Nippel 19 und andererseits am Gewindering 17 sich unter Vorspannung so abstützende Druckfeder angeordnet uerdan, die die Rückspülrinne 28 in Richtung zum Filterkäfig *t hindrängt.

Bei starker Verschmutzung des Filtrats kann es vorteilhaft sein, an den Stutzen 7 eine Ablaufleitung anzuschließen.

Dieses Prinzip ist auch umkehrbar, derart, daß die Rückspülrinne 2B gehäusefest und der Filterkäfig ¹^ mittels der Welle 11 verdreh- und in axialer Richtung zur Rückspülrinne 28 hin und zurück verstellbar angeordnet sind.

Dventrop 710**/78

Zudem ist dabei das Ventil 5 in Strömungsrichtung öffnend auszubilden und die Dichtfläche 29 des VerschluBkörpers 27 SD vorzusehen, daß die Dichtfläche 29 bei geschlossenem Ventil 5 in Strömungsrichtung vor dem Gehäusedurchbruch 26 steht.

Weiterhin ist hierbei die Mündung des Filterkäfigs k im Gehäusesitz 13 drehbar und axial verschiebbar abzudichten.

Unter gewissen Umständen ist es auch möglich, den Schraubentrieb zum axialen Verstellen der LJelle 11 so auszubilden, daß der Gewindsring 17, insbesondere kleiner Gewindesteigung, ständig im Eingriff mit der Gewindebohrung 18 steht, wobei allerdings der Filterkäfig h nach innen so nachgiebig ausgebildet sein sollte, daß bei an der Rückspülrinne 28 anliegendem Filterkäfig k doch noch mindestens eine Umdrehung möglich ist, ohne infolge zu hoher Reibung einen frühzeitigen Verschleiß befürchten zu müssen.

Eine weitere mögliche Variante, bei der eine sogenannte Vorspülung ebenfalls gegeben ist, besteht darin, daß

a.) der Filterkäfig k zum Filtern von innen nach außen durchströmbar angeordnet ist, wozu also das Filtrat durch den Stutzen (3) in das Gehäuse 1 einströmt und durch den Stutzen 2 au^römt,

Ouentrop 71ϋί»/7β'-.*

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b.) der Filterkäfig *♦ gehäusefest und die Rückspülrinne 28 innerhalb des Filterkäfigs k an der Welle 11 gehaltert umlauf- und in axialer Richtung der Welle 11 verstellbar angeordnet ist, wobei beim ausschließlichen Filtern die Rückspulrinne 2B mit Abstand von der Innenseite des Filterkäfigs h steht,

c.) das Ventil 5 in Strömungsrichtung öffnend ausgebildet ist und

d.) das kolbenschieberartige Absperrorgan mit einem in einer im Gehäuseteil 9 in Höhe des Filterbadens ΛΙ* anordneten Trennwand vorgesehenen Durchbruch zusammenwirkt.

Diese Lösungen sind nicht so günstig uie das eingangs beschriebene Ausfuhrungsbeispiei.

Alle neuen in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kambinationsmerkmale werden als erfindungsuesentlich angesehsn.

Claims

PATENTANWÄLTE Aktenzeichen: NG. CONRAD KÖCHLING · · '■--[ · : .·" "-1^'; " NG. CONRAD-JOACHIM KÖCHÜNG' ■' · ·: ~ Αππί.: Firma Fleyer Straße 135, 5800 Hagen F.Ul. Oventrop Arn. Sohn KE. Ruf (0 23 31) 8 11 64 p-.xf-.L. ΠΛ Telegramme: Patenlköchling Hagen ruauiai-ii /t Konten: Commerzbank AG. Hagen (BLZ 450 400 42) 3 515 095 5787 Sparkasse Hagen 100 012 043 Postscheck: Dortmund 5989 - 460 Lfd. Nr 29. November 1978 vom R/Hi. Schutzansprüche :

1. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter, bestehend aus einem in einem einen Zulauf und einen Ablauf aufweisenden Gehäuse angeordneten., konischen, von außen nach innen durchströmbaren Filterkäfig und aus einer zuströmseitig des Filter-''äfigs angeordneten und in eine Rücklaufleitung mündenden, die Filterrückstände abführenden Rückspülrinne, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a. der Filterkäfig (^) ist gehäusefest gehaltert,

b. im Gehäuse (1) ist eine den Filterkäfig C¹*) axial durchgreifende, von außen betätigbare üJelle (11) angeordnet,

c. die lilelle (11) trägt außerhalb des Filterkäfigs (*O einen in Strömungsrichtung schließenden Ventilkörper (23), der mit einem in der Rücklaufleitung mündenden Ventilsitz (.Zk) korrespondiert,

d. der konische Filterkäfig C+) ist mit seiner im Durchmesser kleinen Stirnseite dem Ventilsitz (.2U) zugeuiandt angeordnet,

t. dEr Ventilsitz (21») steht sauohl mit dem zulaufseitigen

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-Z-

Innenraum des Gehäuses (1) als auch mit der Rückspüirinne (28) in Verbindung,

f. die Rückspülrinne (2Θ) ist mit der ülelle (11) starr verbunden und bei geschlossenem Ventil (5) mit Abstand vom Filterkäfig (O angeordnet,

g. die lüeüe (11) ist im Gehäuse (1) mittels eines Schraubentrie.f.es (17/18) in Dffnungsrichtung des an der UJelle (11) angeordneten Ventilkörpers (23) soweit axial verstellbar bis die Rückspülrinne (28) an der Außenseite des Filterkäfigs (O dichtschließend anliegt, alsdann insbesondere aber ohne axiales Verstellen frei drehbar gelagert ist und

h. im Gehäuse (1) ist an der lüelle (11) in Strömungsrichtung vor dem in der Rücklaufleitung angeordneten Ventilsitz (2O ein zweiter, in eine Gehausebührung (26) kolbenschieberartig eingreifbarer, beim Öffnen des ersten Ventiles (5) diesem nacheilender und die Verbindung zwischen dem Gehäuseinnenraum und den Ventilsitz (2O des ersten Ventils (5) versperrender Jerschlußkörper (27) vorgesehen.

2. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Querschnitt der Spülrinne (28) in Richtung zur Rücklaufleitung hin zunehmend ausgebildet ist.

Oventrop

3. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (23) um die LBngsachse der Welle (11) verdrehbar gelagert ist.

k. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach einem odtfr mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der V/erschlußkörper (27) etwa haubenförmig ausgebildet und mit der Mündung dem Ventil (5) zugewandt angeordnet ist, ferner außen an der Mündung mit dem Gehäusedurchbruch (26) korrespondierende Dichtflächen (29) aufweist, und daß die Rückspülrinne (28) im Bereich des Bodens des haubenförmigen Verschlußkörpers (27) in diesen einmündet.

5. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daE die Idelle (11) an dem den Ventilkörper C23) und den haubenförmigen Verschlußkörper (27) tragenden Endteil lediglich mittels am VerschluBkörper (27) angeordneter, im Gehäuse-Durchbruch (26) dreh- und axial verschiebbar geführter Rippen (30) gelagert ist und daß die Schraubentriebelemente (17/18) und die Idellenstellorgane (22) an der den Absperrorganen (5,6) abgeiijandten Seite des Gehäuses (1) angeordnet sind.

Oventrup

6. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, de3 die Rücklaufleitung zur Welle (11) koaxial ausgerichtet einmündend angeordnet ist.

7. Anordnung des Flüssigkeitsfilters nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mit den VerschluBorganen (5,6) und der Rücklaufleitungseinmündung lotrecht nach unten zielend angeordnet ist.

Θ. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter, bestehend aus einem in einem einen Zulauf und einen Ablauf aufweisenden Gehäuse angeordneten, konischen FilterkMfig und aus einer zuströmseitig des Filterkäfigs angeordneten und in eine Rücklaufleicung mündenden, die Filterrückstände abführenden Rückspülrinne, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a.) der Filterkäfig (ΰ) ist von innen nech außen durchströmbar angeordnet,

b.) der Filterkäfig (Ό ist gehäusefest gehaltert, c.) im Gehäuse (1) ist eine den Filterkäfig (Ό axial durchgreifende, von außen betätigbare LJelle (11) angeordnet,

d.) die üJelle (11) trägt außerhalb des Filterkäfigs (Ό einen in Strömungsrichtung öffnenden V/entilkörper (23), der mit einem in der RQcldaufleitung mündenden

Oventrop

- ί» a -

Ventilsitz (.Zk) korrespondiert,

e.) der konische Filterkäfig (h) ist mit seiner im Durchmesser kleinen Stirnseite dem Ventilsitz (.Zk) zugewandt angeordnet,

f.) der Ventilsitz (Zh) steht sowohl mit dem zulaufseitigen Innenraum des Filterkäfigs (h) als auch mit der Rückspülrinne (28) in Verbindung,

Q.) die Rückspülrinne (2B) ist innerhalb rles Filterkäfigs (h) mit der Idelle (11) starr verbunden und bei geschlossenem Ventil (5) mit Abstand vom Filterkäfig (h) angeordnet,

h.) die Welle (11) ist im Gehäuse (1) mittels eines Schraubentriebes (17/18) in Öffnungsrichtung des an der LJelle (11) angeordneten Ventilkörpers (23) soweit axial verstellbar bis die Rückstülrinne (28) an diT Innenseite des Filterkäfigs (h) dichtschließend anliegt, alsdann aber insbesondere ohne axiales Verstellen frei drehbar gelagert ist und

1.) im Gehäuse (1) ist an der Welle (11) in Strömiungsrichtung vor dem in der Rücklaufleitung angeordneten Ventilsitz (Zh) ein zweiter, in eine Gehäuse-Trennwandbohrung kolbenschieberartig eingreifbarer, beim Öffnen des ersten Ventiles (5) diesem nacheilender und die Verbindung zwischen dem Filterkäfig-Innenraum und dem Ventilsitz (Zh) des ersten Ventils (5) versperrender VerschluBkörper (27) vorgesehen.

DIPL-ING. CONRAD KöCKL!j)fc6 PATENTANWALT