DE8513416U1

DE8513416U1 - Layer filter device for the clarification and disinfection of liquids (e.g. contaminated water) and alternatively for testing filter combinations (e.g. from depth and sieve filters) for specific purposes

Info

Publication number: DE8513416U1
Application number: DE19858513416
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-07
Filing date: 1985-05-07
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 1995-05-08

Description

Schi ent enfilterge'rä%Rail filter device

Die Erfindung geht aus von einem Schlohtenfiltergerät, bestehend aus zwei miteinander lösbar verbundenen Hälften, die zusammengebaut eine mit einer Filteranordnung versehene FiI-trationskammer bilden, wobei eine obere Hälfte einen Rohwassereinlaßstutzen und eine untere Hälfte einen Filtratauslaßstutzen besitzt, welche an der jeweiligen Hälfte, mittig und genau übereinander fluchtend angeordnet sind. Schiohtenfiltergeräte dieser Art sind seit langem bekannter Stand der Technik. Sie zeichnen sich dadurch aus, daß die beiden Hälften über eine Schraubverbindung lösbar miteinander verbunden sind. Derartige Konstruktionen haben jedoch den großen Nachteil, daß beim Zusammenschrauben der beiden Hälften bedingt durch die auftretenden Torsionskräfte Filtermembranen eingerissen werden und/oder die in der Vorrichtung angeordneten O-Ringe durch das Eindrehen der oberen Hälfte in die untere Hälfte aus ihrer fest definierten Position herausgequetscht werden. Dieses hat den großen Nachteil, daß eine solche Konstruktion im Einsatzfall nicht mehr hundertprozentig bypass-sich®r ist. Das bedeutet, daß das ungereinigte und unfiltriert© Rohwasser zwar zu seinem größten Teil durch die Filterkombination hindurch gedrückt wird und zum Filtratauslaßatutzen gelangt, auf der anderen Seite jedoch bedingt durch die nunmehr widernatürlich mechanisch beanspruchten O-Ring© auch Rohwasser unter Umgehung der Filterkombination zum Filtratauslaßstutzen gelangen kann. Das hat jedoch zur Folge, daß das durch die Filterkombination gereinigte Rohwasser trotz alledem mit dem noch verschmutzten ungereinigten und unfiltrierten Rohwasser in Verbindung treten kann. Das am Filtratauslaßstutzen angelangte Wasser 1st somit nicht hundertprozentig gereinigt und birgt somit große Gefahren für die Gesundheit der dieses Wasser genießenden Personen. Darüber hinaus ist die durch die Schraubverbindung aufgebrachte Druckkraft äußerst gering·. Die einzelnen Filter können daher nicht stark genug aneinander gepreßt werden, was zur Folge hat, daß auch hier ungereinigtes Wasser seitwärts austretend in den Filtratauslaßstutzen gelangen kann.The invention is based on a chimney filter device consisting of two halves that are detachably connected to one another and that, when assembled, form a filtration chamber provided with a filter arrangement, with an upper half having a raw water inlet nozzle and a lower half having a filtrate outlet nozzle, which are arranged centrally and exactly one above the other on the respective half. Chill filter devices of this type have long been known as state of the art. They are characterized by the fact that the two halves are detachably connected to one another via a screw connection. However, such designs have the major disadvantage that when the two halves are screwed together, filter membranes are torn due to the torsional forces that occur and/or the O-rings arranged in the device are squeezed out of their firmly defined position by screwing the upper half into the lower half. This has the major disadvantage that such a design is no longer 100% bypass-proof when in use. This means that the majority of the uncleaned and unfiltered© raw water is pressed through the filter combination and reaches the filtrate outlet nozzle, but on the other hand, due to the O-ring© now subjected to unnatural mechanical stress, raw water can also reach the filtrate outlet nozzle bypassing the filter combination. However, this means that the raw water cleaned by the filter combination can still come into contact with the still contaminated uncleaned and unfiltered raw water. The water that reaches the filtrate outlet nozzle is therefore not 100% cleaned and therefore poses a great risk to the health of the people drinking this water. In addition, the pressure force exerted by the screw connection is extremely low. The individual filters cannot therefore be pressed together strongly enough, which means that uncleaned water can also escape sideways into the filtrate outlet nozzle.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schichtenfiltergerät zu konzipieren, welches hundertprozentig bypass-sicher ist und eine genügend große Druckkraft liefert, welche im Stande ist, die einzelnen Schichtenfilter ausreichend aufeinander zu pressen. Die Lösung der Aufgabe gelingt ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffes des Hauptanspruoh.es erfindungsgemäß durch seine kennzeichnenden Merkmale.The invention is therefore based on the object of designing a layered filter device which is 100% bypass-proof and provides a sufficiently large pressure force which is able to sufficiently press the individual layered filters against each other. The solution to the object is achieved according to the invention based on the features of the generic term of the main claim through its characterizing features.

Das erfindungsgemäße Schichtenfiltergerät zeichnet sich durch seine einfache und kleine Bauweise aus. Es ist praktisoh an jedem gewünschten Einbauort installierbar. Durch seine äußerst geschickt© O-Ring-Dlehtanordnung ist es in Verbindung mit der von einer Gewindespindel zentral aufgebrachten Druckkraft völlig bypass-sicher. Die Filteranordnung in der Filtrationskammer kann quasi jede gewünschte Filterkombination annehmen. Da die obere Hälfte und die untere Hälfte verhältnismäßig leicht und schnell voneinander trennbar sind, hat das erfindungsgemäße Schichtenfiltergerät auch den großen Vorteil, daß es neben seiner eigentlichen Funktion auch als Schichtenfiltertestgerät benutzt werden kann. Die erfindungsgemäße Spindelkonstruktion bewirkt, daß die Anpreßkraft auf dia Filterkombination völlig gleichmäßig aufbringbar ist. Diese Tatsache bewirkt, daß die Filterkombination, die O-Ring-Dichtungen sowie die Siebplatten nach Aufbringen der Anpreßkraft eine hundertprozentig bypass-sichere Vorrichtung schaffen. Das Schichtenf iltergerät kann mit einem Rohwasser, welches unter hohem Druck steht, beaufschlagt werden. Somit sind zusätzliche Pumpenaggregate am Schlchtenfiltergerät selbst nicht mehr erforderlich. Das Schichtenfiltergerät ist nicht werkst off gebunden und kann quasi jede Groß© und jedes Bauvolumen annehmen, und dabei seine Funktion voll erfüllen. Es ist sowohl stationär einsetzbar als auch, in Fahrzeugen, insbesondere Rettungsfahrzeugen und in handlichen Tragegeräten, so daß das Gerät auch für kleine Trupps in Kataetrophengebieten einsetzbar ist.The layer filter device according to the invention is characterized by its simple and small design. It can be installed practically anywhere. Thanks to its extremely clever O-ring sealing arrangement, in conjunction with the pressure force applied centrally by a threaded spindle, it is completely bypass-proof. The filter arrangement in the filtration chamber can take on virtually any desired filter combination. Since the upper half and the lower half can be separated relatively easily and quickly from one another, the layer filter device according to the invention also has the great advantage that it can be used as a layer filter test device in addition to its actual function. The spindle construction according to the invention means that the contact pressure can be applied to the filter combination completely evenly. This fact means that the filter combination, the O-ring seals and the sieve plates create a 100% bypass-proof device after the contact pressure has been applied. The layer filter device can be supplied with raw water that is under high pressure. This means that additional pump units on the layer filter device itself are no longer required. The layer filter device is not bound to a specific material and can take on virtually any size and any construction volume, while still fully fulfilling its function. It can be used both stationary and in vehicles, especially rescue vehicles and in handy portable devices, so that the device can also be used by small teams in disaster areas.

Anhand eines Ausfuhrungsbeispieles soll das Schichtenfiltergerät näher erläutert werden. Es zeigen die Figur 1: ein skizzenhaftes Schnittbild des Schichtenfiltergerätes. Figur 2: eine skizzenhafte Gesamtansicht des Schichtenfilter gerätes mit zugehöriger Spindelkonstruktion.The layer filter device will be explained in more detail using an example. Figure 1: a sketchy sectional view of the layer filter device. Figure 2: a sketchy overall view of the layer filter device with the associated spindle construction.

Figur 1 zeigt das Sohichtenfiltergerät in seinen Einzelteilen. Die als Deckel auegebildete obere Hälfte (2) zeigt eine Platte (i7)i an welche sich mit einem kleineren Durchmesser ein kolbenartiger Fortsatz (i8) anschließt. An seinem unteren Ende befindet sich eine umlaufende Ringnut ( 14), in welche ein O-Ring eingelassen ist. Beide Teile sind fest miteinander verbunden, sie können auch als eine Einheit zusammengebaut werden. Genau in ihrem Mittelpunkt ist ein Kanal angeordnet, welcher an seinem unteren Ende trichterartig erweitert ist. Dieser Kanal findet nach oben hin seine Fortsetzung in einem Rohwassereinlaüstutzen (11)» an dessen oberen Ende wiederum ein Schraubgewinde (13) angebracht ist. Der kolbenartige Fortsatz (18) ist spielpassungsartig in den Innenraum der unteren Hälfte (i) eindrückbar, wobei das Eindrücken von der Gewindespindelkonstruktion (6, 7) bewirkt wird. Die untere Hälfte (i) ist gefäüförmig konzipiert. Ihr Außendurchmesser ist durchmessergleich mit der Platte (17) der oberen Hälfte (2). Sie ist ausreichend groß, um sowohl die Filterkombination als auch eine Siebplattenanordnung mit 0-Ring-Dichtungen aufzunehmen. Ihr Zentrum wird ebenfalls durch einen Kanal durchbrochen, welcher an seinem oberen Ende also am Boden der unteren Hälfte (l) (Filterkammer) eine trichterförmige Öffnung erfährt. Der Kanal wird nach unten hin durch, einen Filtratauslaßstutzen (12) fortgesetzt. An seinem unteren Ende befindet sich ein Schraubgewinde, welches zur Aufnahme eines Schlauchanschlusses dient. Im Boden der unteren Hälfte (1) ist direkt an der Seitönwandung eine Ringnut (16) eingelassen, welche zur Aufnahme eines O-Ringa dient. Figure 1 shows the individual parts of the soil filter device. The upper half (2), designed as a cover, has a plate (i7) to which a piston-like extension (i8) with a smaller diameter is attached. At its lower end there is a circumferential annular groove (14) into which an O-ring is let. Both parts are firmly connected to one another and can also be assembled as a unit. A channel is arranged exactly in their center, which is widened like a funnel at its lower end. This channel continues upwards in a raw water inlet nozzle (11)» at the upper end of which a screw thread (13) is attached. The piston-like extension (18) can be pressed into the interior of the lower half (i) with a clearance fit, the pressing in being effected by the threaded spindle construction (6, 7). The lower half (i) is designed in the shape of a vessel. Its outer diameter is the same as the plate (17) of the upper half (2). It is large enough to accommodate both the filter combination and a sieve plate arrangement with O-ring seals. Its center is also penetrated by a channel, which has a funnel-shaped opening at its upper end, i.e. at the bottom of the lower half (l) (filter chamber). The channel continues downwards through a filtrate outlet nozzle (12). At its lower end there is a screw thread, which serves to accommodate a hose connection. In the bottom of the lower half (1) directly on the side wall there is an annular groove (16) which serves to accommodate an O-ring.

2 zeigt das erfindungsgemäße Schichtenfiltergerät in seiner Standversion. Hierzu sind am Boden der unteren Hälfte (i) mindestens drei gleichmäßig am Umfang des Bodens der unteren Hälfte (i) angeordnete Standbeine (4) angebracht, die zur Erhöhung der Standfestigkeit kurz unterhalb des Bodens' der unteren Halftia ( 1 ) nach außen leicht abgeknickt sind. Die bereits in Figur 1 ausreichend beschriebenen Merkmale wie obere Hälfte (2), untere Hälfte (i), Filter und Siebplattenkombination sowie deren Zusammenbau und Funktionsprinzip werden in Figur 2 darum nicht näher beschrieben. In die Wandung der unteren Hälfte (i) sind gleichmäßig am Umfang verteilt drei Gewinde (i^>) zur Aufnahme von Spannbolaen (5) angebracht« Die Spannbolzen (5) durchlaufen auf ihrem Weg zu diesen Schraubgewinden {19) sowohl die obere Hälfte (2) als auch eine weiter darüber angeordnete Zentrierplatte (3). Die Zentrierplatte (3) hat eine mittig angeordnete Bohrung, und kann mittels dieser über den Rohwassereinlaßstutzen (11) geschoben werden. Sie kommt dann auf einer Zwischenscheibe aus weicherem Material zu liegen, unter welcher ein Spindelring (6) angeordnet ist. Der Spindelring wird mittels eines daran lösbar anbringbaren und hier nicht näher beschriebenen Hebels durch. Drehen nach oben bewegt. Dabei wird die Zentrierplatte (3) über die Zentrierscheibe (7) gegen die Köpfe der Spannbolzen (5) gedrückt. Bei Weiterdrehen des Spindelringes (6) in der gleichen Richtung wird nunmehr ausschließlich die obere Hälfte (2) nach unten in die untere Hälfte (1) geschoben, wobei die Filter- und Siebplattenanordnung von einer gleichmäßigen Druckkraft beaufschlagt werden. Über die Anpreßvorrichtung (15) werden dabei O-Ringe so positioniert, daß das erfindungsgemäße Schichtenfiltergerät absolut bypass—sicher arbeitet. Die Spannbolzen stellen zum einen eine Zentrierhilfe, zum anderen den Gegenpol der nach oben wirkenden Spindelschraubkraft dar. Der Spindelring und die Zwischenscheibe dienen einer möglichst gleichmäßigen Kraftverteilung. Der Filtratauslaßstutzen ist zu Abdichtzwecken zu anderen fluidischen Leitungen ebenfalls mit einem O-Ring versehen. 2 shows the layer filter device according to the invention in its standing version. For this purpose, at least three legs (4) are attached to the bottom of the lower half (i), which are evenly arranged around the circumference of the bottom of the lower half (i), and which are slightly bent outwards just below the bottom of the lower half (1) to increase stability. The features already sufficiently described in Figure 1, such as the upper half (2), lower half (i), filter and sieve plate combination, as well as their assembly and operating principle, are therefore not described in more detail in Figure 2. Three threads (i^>) for receiving clamping bolts (5) are attached to the wall of the lower half (i) evenly distributed around the circumference. The clamping bolts (5) pass through both the upper half (2) and a centering plate (3) arranged further above it on their way to these screw threads (19). The centering plate (3) has a centrally arranged hole, and can be pushed over the raw water inlet nozzle (11) by means of this. It then comes to rest on an intermediate disk made of softer material, under which a spindle ring (6) is arranged. The spindle ring is moved upwards by turning it using a lever that can be detachably attached to it and is not described in more detail here. The centering plate (3) is pressed against the heads of the clamping bolts (5) via the centering disk (7). If the spindle ring (6) is turned further in the same direction, only the upper half (2) is now pushed downwards into the lower half (1), whereby the filter and sieve plate arrangement are subjected to a uniform pressure force. O-rings are positioned via the pressing device (15) in such a way that the layer filter device according to the invention works in an absolutely bypass-safe manner. The clamping bolts represent a centering aid on the one hand, and the opposite pole to the spindle screw force acting upwards on the other. The spindle ring and the intermediate disk serve to distribute the force as evenly as possible. The filtrate outlet nozzle is also provided with an O-ring for sealing purposes to other fluid lines.

Die Inbetriebnahme des erfindungsgemäßen Schichtenfiltergerätea geschieht folgendermaßen:The layer filter device according to the invention is put into operation as follows:

Auf dem Boden der unteren Hälfte (i) wird in die dort befindliche Ringnut (16) ein O-Ring eingelegt. Darüber ist eine Siebplatte angeordnet, welche an ihrem Umfang umlaufend eine mechanische wulstförmige Anpreßvorrichtung (15) besitzt. Über diese Siebplatte ist ein Filter mit geringster Porenweite angeordnet. Auf diesem Filter ist ein weiterer O-Ring angeordnet, welcher sich genau an die Außenwand der unteren Hälfte anschmiegt. Darüber liegt eine weitere Siebplatte, welche an ihrer Unterseite umlaufend einen nasenartigen Vorsprung besitzt, welcher in der Lage ist, aufgrund seiner Geometrie bei entsprechendem Anpreßdruck den O-Ring sowohl nach unten als auch gegen die Innenwand der unteren Hälfte (i) zu pressen. Über diese Siebplatte sind mehrere Filter mit anwachsenden Porenweiten angeordnet. Die Kombination dieser Filter ist beliebig. Si© kann gewissermaßen jede gewünschte Kombination (Tiefen- und Siebfilter) einnehmen. Nach Einsetzen der oberen Hälfte (2) in die untere Hälfte (i) wird durch den Gewindespindelmechanismus eine Anpreßkraft zentral aufgebracht, welche die Filterkombination zusammenpreßt und die O-Ringe dabei in eine derartige Position preßt, daß dieses Schlchtenfiltergerät absolut bypass-sicher arbeitet. Anstelle dar Spindelkonstruktion kann gewissermaßen Jede zentral wirkende Mechanik eingesetzt werden, die im Stande ist, eine über die gesamte Fläche konstante Flächenkraft aufzubringen. Das Rohwasser, welches durch den Rohwassereinlaßstutzen in den Schichtenfilter eingeleitet wird, durchläuft die Filterkombination und tritt am Filtrataualaßstutzen völlig sauber und entkeimt mit Lebensmittelqualität wieder aus.An O-ring is placed in the ring groove (16) on the bottom of the lower half (i). A sieve plate is arranged above this, which has a mechanical bead-shaped pressing device (15) running around its circumference. A filter with the smallest pore size is arranged above this sieve plate. Another O-ring is arranged on this filter, which fits exactly against the outer wall of the lower half. Above this is another sieve plate, which has a nose-like projection running around its underside, which, due to its geometry, is able to press the O-ring both downwards and against the inner wall of the lower half (i) when the appropriate contact pressure is applied. Several filters with increasing pore sizes are arranged above this sieve plate. These filters can be combined as desired. Si© can basically take on any desired combination (depth and sieve filter). After inserting the upper half (2) into the lower half (i), the threaded spindle mechanism applies a central pressure force that presses the filter combination together and presses the O-rings into such a position that this layer filter device works absolutely bypass-safe. Instead of the spindle construction, any centrally acting mechanism that is able to apply a constant surface force over the entire surface can be used. The raw water, which is fed into the layer filter through the raw water inlet nozzle, passes through the filter combination and exits again at the filtrate outlet nozzle completely clean and disinfected with food quality.

Claims

Dr, H/Str 29.04.1985 nsprüohe

1. Layer filter device consisting of two halves (1, 2) that are detachably connected to one another and which, when assembled, form a filtration chamber provided with a filter arrangement, whereby an upper half (2) has a raw water inlet nozzle (11) and a lower half (1) has a filtrate outlet nozzle (12), which are arranged centrally and exactly one above the other on the respective half,

characterized in that the upper half (2) designed as a cover can be pressed into the lower half (1) designed as a vessel in the manner of a piston and with a clearance fit, the raw water inlet nozzle (11) being provided with a screw thread (13) for receiving a spindle construction (6, 7) applying a pressure force together with auxiliary elements (3, 5) and in that in the lower part of the lower half (1) a plate combination (8, 9) is arranged downstream of the filter arrangement and allows the filtrate to pass through, the plates (8, 9) of which are each equipped on the underside near the circumference with a pressing device (15) which can bring a circular O-ring into a bypass-preventing position.

2. Layer filter device according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the upper half (2) is partly equal to, and partly almost identical to, the outer diameter of the lower half (1).

3· Layer filter device according to claim 1 and 2 characterized in that the upper half (2) is provided with an O-ring seal together with ^ circumferential receiving groove (14).

'* h. Layer filter device according to claim 1, characterized in that the pressing device (05) is designed as a circumferential strip and can assume any geometry which deflects the pressure force in the direction of the inner wall of the lower half (i).

5· Soil filter device according to claim 1 characterized by»

kO that the bottom of the lower half (i) has an annular groove (16) running along the wall for positioning an O-ring.

6· Layer filter device according to at least one of claims 1 to 5

characterized in that the spindle construction consists of a spindle ring (6) with an intermediate disk (7) arranged above it and a centering disk (3), the centering disk (3) being additionally held by clamping bolts (5) screwed into the wall of the lower half (1) and centering the upper half (2).