DE841443C

DE841443C - Rueckspuelbares Fluessigkeitsfilter

Info

Publication number: DE841443C
Application number: DEH6451A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Wichert Hulsbergen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-10-25
Filing date: 1950-10-26
Publication date: 1952-06-16
Also published as: FR1026437A; BE498884A; GB671997A; US2711829A; CH295079A

Description

AUSGEGEBEN 16. JUNI 1952t

H 6451 IVbji2d

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsreinigungsfilter, z. B. zur Benutzung bei der Behandlung großer Wassermengen bei zentralen Trinkwasserversorgungsanlagen.

Der arbeitende Teil solcher Filter wird durch eine Schicht körnigen Materials, z. B. gesiebten Flußsandes mit einer Korngröße von o,8 bis 1,5 mm, gebildet und in einem Behälter aus Eisenbeton od. dgl. untergebracht.

Bei der Benutzung dieser Filterschicht wird sie von der zu behandelnden Flüssigkeit in Richtung nach unten durchquert, wobei die gereinigte Flüssigkeit mit Hilfe geeigneter Abflußanlagen abgeleitet wird, während die aus der Flüssigkeit ausgeschiedenen Substanzen auf oder in der Filterschicht zurückgehalten werden, von wo sie periodisch ausgewaschen oder entfernt werden, und zwar gewöhnlich mit Hilfe eines durch die Filterschicht von unten nach oben hindurchgeleiteten scharfen Wasserstrahls. Um die Zeit für ein wirksames Durchschwemmen der Filterschicht zu ao verkürzen, wird häufig Luft von unten her in die , Filterschicht eingeführt, und zwar entweder gleichzeitig mit dem Wasserstrom oder mit diesem abwechselnd.

Bei Filtern dieser Art ist schon vorgeschlagen, zur »5 Sicherung eines gleichmäßigen Flüssigkeitsstroms durch die Filterschicht bei der Schwemmarbeit, wie er für die befriedigende Dauerleistung der Anlage erforderlich ist, unter der Filterschicht einen Tragboden aus nicht porösem Material für das Filtermaterial anzuordnen, der eine größere Zahl gleichmäßig verteilter Schwemmdüsen trägt.

Gemäß einer bekannten Konstruktion dieser Art wird der Trägboden für das Filtermaterial aus einer

Anzahl von Eisenbetonplatten von etwa io cm Dicke gebildet, die etwa 50 cm breit und etwa 100 cm lang sind und die an ihren Schmalseiten durch Träger oder Gewölbe getragen werden. In diese Platten sind mit Innengewinde versehene Büchsen eingebettet, in die von oben her Düsen eingeschraubt sind. Unterhalb der Düsen sind in den Büchsen Kupferrohre, sogenannte Tauchrohre angeordnet, die sich durch die Platten hindurch in den Raum unterhalb des Bodens erstrecken, wobei diese Rohre am oberen Ende mit einem Flansch versehen sind, der unter Zwischenschaltung einer Dichtungsscheibe mit einer inneren Schulter der betreffenden Büchse in Verbindung steht, so daß die Rohre durch die in das obere Ende der Büchse eingeschraubte Düse in ihrer Lage gehalten werden. An ihrem freien Ende sind diese Tauchrohre mit axial verlaufenden Einschnitten von etwa 5 bis 10 cm Länge versehen.

Beim Schwemmen der Filterschicht werden Wasser ao und Luft in den Raum unterhalb der Platten eingeleitet, wobei sich die Luft oberhalb des Wasserspiegels ansammelt und ein Luftkissen bildet, dessen Höhe so lange wächst, bis der Wasserspiegel unter die Oberkante der Einschnitte in den Rohren herunter- »5 gedrückt ist, wodurch die Luft möglicherweise zusammen mit Wasser in die Filterschicht auf dem Wege über die Rohre und die Düsen hineingedrückt wird.

Die vorliegende Erfindung strebt einige neue und praktische Anordnungen im Rahmen dieses Systems an, und zwar sowohl hinsichtlich der Leistung als auch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit der Konstruktion.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in einer vorteilhaften Art der Anordnung der Tauchrohre, und zwar derart, daß sie eine individuelle Regelung der Rohre in vertikaler Richtung zuläßt. Es ist ohne weiteres verständlich, daß es zur Sicherung einer gleichmäßigen Verteilung der Luft durch die ganze Filterschicht unerläßlich ist, daß die Rohre so eingestellt werden, daß die Oberkanten der Sägeschnitte genau in einer einzigen Horizontalebene liegen. Bei der vorstehend geschilderten Konstruktion erfordert dieses, da die Rohre in den Büchsen starr befestigt sind, eine* sehr sorgfältige und in bezug auf eine gemeinsame Horizontalebene gleichmäßige Montage der Platten, was in Hinsicht auf das beträchtliche Gewicht der Platten sehr schwierig zu erreichen ist und auf Seiten des Monteurs sehr große Geschicklichkeit erfordert.

Erfindungsgemäß werden die Tauchrohre in ihren zugehörigen Büchsen nur durch eine seitlich federnde Klemmkraft derart gehalten, daß sie in ihrer Höhenlage individuell genau durch Ausübung einer Axialkraft auf die Rohre eingestellt werden können, beispielsweise durch Einschrauben der Düse in die Büchse. Dieses ermöglicht eine genaue höhengerechte . Einstellung der Oberkanten der Einschnitte selbst dann, wenn die Platten selbst nicht genau gleich liegen, und zwar ohne daß der Monteur in den Raum unterhalb der Platten hineinsteigen muß.

Gemäß einer besonders praktischen Ausführungsform der Erfindung wird die Gewindebüchse mit einer Verlängerung versehen, die eine konische oder verjüngte Innenwandung besitzt, zwischen der und der Außenfläche des Rohrs wenigstens ein Dichtungsring aus Gummi oder anderem elastischen Material vorgesehen ist, der vorteilhaft im Normalzustand Kreisquerschnitte besitzt, so daß bei Ausübung einer Axialkraft auf das obere Ende des Rohrs, z. B. beim Einschrauben der Düse in die Büchse, der Ring allmählich mit einer rollenden Reibungsbewegung in einen engeren Teil des Ringraums zwischen der sich verjüngenden Wandung und dem Rohr hineingedrückt wird, wodurch die Klemmwirkung wächst, so daß das Rohr späterhin fest in seiner genau eingestellten Höhenlage gehalten wird. Dieses hat obendrein die Wirkung, daß während der Einstellung des Rohrs durch Einschrauben der Düse eine aufwärts gerichtete Reaktionskraft, die durch die konische Form der Innenwandung des verlängerten Teils der Büchse hervorgerufen wird, durch den Klemmring auf die Düse übertragen wird, wodurch in den miteinander im Eingriff stehenden Schraubengängen eine erhöhte Reibung erzeugt wird, die ein Losarbeiten der Düse unter der Wirkung von Erschütterungen verhindert, ohne eine elastische Dichtungsscheibe zwischen der Düse und dem Rohr oder ein anderes Sicherungsmittel benutzen zu müssen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Anordnung einer Zentriernut im unteren Teil dei Düse zur Aufnahme des oberen Endes des Rohrs. Dadurch wird das Rohr in genau vertikaler Lage gehalten, ohne einen zusätzlichen Klemmring oder ein anderes seitliches Stütz- oder Führungsglied zu benötigen.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt; es zeigt

Fig. ι eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Tragbodens für· das Filtermaterial,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen vertikalen Querschnitt durch die aneinanderstoßenden Teile zweier Platten und eine Schwemmdüsenanordnung. Der Tragboden für das Filtermaterial gemäß der Erfindung besteht in bekannter Weise aus fertigen Betonplatten 1, die bei der Herstellung des Bodens iii einer Horizontalebene Seite an Seite in gewissem Abstande von dem eigentlichen Boden 2 des Filters angeordnet werden. An den Eckverbindungsstellen werden die Platten durch vertikale Rohrträger 3 aus Asbest oder ähnlichem Material getragen, auf denen sie in einer später noch zu beschreibenden Art befestigt werden.

Die Platten 1 besitzen kleinere Abmessungen im Vergleich zu denen der bekannten Konstruktion, '■', beispielsweise eine Dicke, Breite und Länge vom 5, 66 und 66 cm, woraus ein Gewicht von etwa 50 kg entsteht, so daß die Platten von Hand bewegt und verlegt werden können, wodurch die Benutzung von Hubwerken vermieden wird. . <■:

An den Ecken werden die Platten 1 abgeschnitten, wie bei 4 in Fig. 1 dargestellt ist, so daß an der Stoßstelle eine beispielsweise quadratische öffnung 5 entsteht, die symmetrisch über der öffnung 6: des zugehörigen Rohrträgers 3 liegt. Die Rumpfwände ,; der Platten werden ausgekehlt, wie in Fig. 2 im Schnitt dargestellt, so daß die aneinanderstoßenden

Seitenwände zweier Platten einen erweiterten zentralen Kanal 7 bilden, der nach dem Boden zu geschlossen ist und sich nach der Oberfläche der Platten zu in einem schmalen Schlitz 8 öffnet. Im Boden 2 des Filters sind Paare von Metallsta"hgen 9 verankert, die von unten her in die Bohrungen 6 der Träger 3 hineinragen.

Wenn die Platten verlegt sind, werden Stangenpaare 10, 11 durch die Schlitze 8 hindurch in die Kanäle 7 eingelegt, und zwar derart, daß sich die Kreuzungspunkte der beiden Stangen im Mittelpunkt der zugehörigen Bohrungen befinden, wie dargestellt. In jedem Kreuzungspunkt wird eine haarnadelförmig gebogene Stange 12 über die Stangen 10, 11 gehängt, die in überlappender Verbindung mit den aufwärts ragenden Ankerstangen 9 in die Bohrung 6 nach unten hineinragt.

Darauf wird das Ganze zu einem zusammenhängenden Aufbau dadurch verbunden, daß Zementmörtel durch die Schlitze 8 eingeführt wird, um die Hohlträger 3 und die Kanäle und Schlitze in den Seitenflächen der Platten auszufüllen, so daß sich ein fester luft- und wasserdichter einheitlicher Boden für den erwähnten Zweck ergibt.

Die Platten 1 werden bei der Herstellung mit parallelen Reihen von Büchsen 13 in gleichmäßiger Entfernung versehen, die, wie sich aus Fig. 2 ergibt, aus einem oberen Teil 14 mit Schraubeninnengewinde 15 und einen unteren oder Verlängerungsteil 16 mit Rippen 16¹ bestehen, die in den Mörtel der Platte eingebettet sind, um die Büchse einwandfrei gegen Drehung zu sichern.

Die Verlängerung 16 besitzt eine konische Innenwandung 17 und am unteren Ende eine Innenleiste 18, die eine Kreisöffnung 19 bildet, durch welche von oben ein Rohr 20 aus nichtrostendem Material eingeführt wird, welches in bestimmter Entfernung vom unteren Ende mit einer Kreisöffnung 21 versehen ist. Um den Teil des Rohrs .20, der in der Verlängerung 16 der Büchse liegt, ist ein Ring 22 aus Gummi oder anderem elastischen Material gelegt, der im Normalzustand vorteilhaft Kreisquerschnitt besitzt und in den Ringraum zwischen Rohr und konischem Innenwandteil 17 der Büchse paßt.

Das obere Ende des Rohrs 20 greift in eine abgesetzte Zentrierkammer 23 im unteren Teil des Stiels 24 einer umgekehrten tassenförmigen Düse 25 ein, wobei der Stielteil 24 ein Schraubengewinde 26 besitzt, welches in das Innengewinde 15 des oberen Teils 14 der Büchse eingreift. In dem Düsenkörper sind Radialschlitze 27 vorgesehen, die so eng sind, beispielsweise 0,7 mm, daß das normale Filtermaterial mit einer Korngröße von 0,8 bis 1,5 mm tür die Filterschicht benutzt werden kann, ohne daß es notwendig ist, die Düsen mit Schichten von gröberem Material, wie z. B. Kies, zu umgeben.

In der Mitte der tassenförmigen Düsen ist ein nach unten gerichteter Konus 28 vorgesehen, der eine gleichmäßige seitliche Verteilung von Luft und Wasser gewährleistet.

Beim Herabschrauben der Düse muß das Rohr 20 axial gegen den allmählich wachsenden Widerstand des Ringes 22 verschoben werden, um die öffnung 21 des Rohrs genau in der erforderlichen Höhe einzustellen, so daß die öffnungen aller Rohre der Gesamtanordnung in ein und derselben Horizontalebene liegen, wie es erforderlich ist, um eine völlig gleichmäßige Verteilung des Schwemmediums zu gewähr- .; leisten, wobei die Leiste 18 die Sicherheit bietet, daß unter keinen Umständen der Ring 22 aus der Büchse herausgedrückt werden kann.

Die Verwendung einer kreisförmigen Eintrittsöffnung 21 in den Rohren an Stelle der bisher benutzten unten offenen Sägeschnitte ist insofern vorteilhaft, als die öffnungen leichter maßgenau gestanzt oder gebohrt werden können und keine Gefahr besteht, daß sich die Dimension der öffnung infolge innerer Spannungen im Rohr verändert.

Gemäß dem Hauptmerkmal der Erfindung werden die Tauchrohre in den Büchsen nur durch seitliche Umfangsklemmwirkung gehalten, so daß sie nicht mit einem Flansch am oberen Ende versehen werden brauchen, wie dieses bisher der Fall war. Es ist daher möglich, marktgängige Rohre in Standardformat zu verwenden, die lediglich auf Länge geschnitten und gebohrt oder gestanzt werden brauchen, so daß sich die Herstellungskosten erheblich ermäßigen. Diese Art der Festhaltung der Rohre durch seitlichen Preßdruck gestattet außerdem, die Verwendung von Glasröhren, die erheblich billiger sind, als Rohre aus Kupfer oder anderen nichtrostenden Metallen oder Metallegierungen. Die besondere Gestalt, die für die Düse und die damit verbundene Büchse gewählt ist, gestattet deren Massenherstellung aus einem geeigneten Preßstoff.

Es ist ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf die besondere Ausführungsform, wie sie dargestellt und beschrieben ist, beschränkt ist und daß im Rahmen der Erfindung die verschiedensten Modifikationen möglich sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter mit in den Tragboden für die Filtermasse angeordneten, je eine Schwemmdüse und ein Tauchrohr aufnehmenden Schraubbüchsen, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (20) durch elastischen, seitlichen Reibungsklemmdruck in der Schraubbüchse (13) derart gehalten wird, daß es durch eine axiale Kraft, z. B. durch Einschrauben der Düse (25) in die Büchse (13), genau in seiner Höhenlage einstellbar ist.

2. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schwemmdüse (25) und das Tauchrohr (20) aufnehmende Schjaubbüchse (13) in ihrem unteren Teil eine Kammer (17) mit sich nach unten verjüngendem Querschnitt besitzt, in die das Tauchrohr (20) von unten hineinragt, wobei zwischen iao Außenmantel des Rohrs (20) und Innenwand der Kammer (17) ein Ring (22) aus Gummi oder anderem elastischen Material eingelegt ist, dessen Querschnitt so bemessen ist, daß zwischen den beiden Wandungen und dem Ring ein reibender Eingriff entsteht.

3- Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Stirnfläche der Schwemmdüse· (25) eine Zentrierkammer (23) vorgesehen ist, die das obere Ende des Rohrs (20) aufnimmt und in seiner zentralen Lage hält.

4. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Klemmring (22) im Normalzustand kreisförmigen Querschnitt besitzt.

5. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubbüchse (13) aus einem mit Innenschraubgewinde (15) versehenen oberen Teil (14) und einem unteren Teil (16) besteht, dessen Innenwandung sich nach unten allmählich verjüngt und der am unteren Ende einen nach innen gerichteten Flansch (18) besitzt, so daß ein begrenzter Ringraum (19) zur Aufnahme des Tauchrohrs (20) entsteht.

6. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (20) mit einer Kreisöffnung (21) versehen ist, die in einer bestimmten Entfernung von einem der Rohrenden angeordnet ist.

7. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwemmdüse (25) aus einem umgekehrt tassenförmigen Körper (25) besteht, der mit Radialschlitzen (27) und einem zentral angeordneten, mit Spitze versehenen Konus (28) versehen ist, der vom Boden der Tasse nach unten ragt, während sich an die Düse (25) nach unten eine mit Außengewinde (26) versehene Verlängerung (24) anschließt.

8. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragboden aus Platten aus undurchlässigem Material (1) besteht, die in horizontaler Ebene aneinandergelegt und an ihren Stoßecken (4) durch gemeinsame Rohrträger (3) getragen werden, wobei Paare von Verankerungsstangen (10, 11) kreuzweise in Auskehlungen (7) der Seitenflächen der Platten (1) eingelegt sind und durch eine haarnadelförmig gebogene, über den Kreuzungspunkt eines jeden Paares der Verankerungsstangen gehängte Verbindungsstange (12) gehalten werden, die in den zugehörigen Rohrträger (3) hineinragt, wobei die gesamten Hohlräume mit einem Bindematerial ausgefüllt sind, so daß die Gesamtanordnung von Platten und Trägern aus einem ein geschlossenes Ganzes bildenden einheitlichen System besteht.

9. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem eigentlichen Boden (2) des Filters Stangen (9) verankert sind, die in die Rohrträger (3) von unten hineinragen und in Überlappungsverbindung mit den Schenkeln der von oben in die Rohrträger hineinragenden haarnadelförmigen Verbindungsstangen (12) stehen. ,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O 5056 6.