DE91903C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 85: Wasserleitung.

Wasserfilter.

Die Erfindung bezieht sich auf gewisse Verbesserungen an Wasserfiltern, welche neben einer Vereinfachung der Bauart auf die Selbstreinigung der Filterblöcke sowie darauf abzielen, durch einen in geeigneter Weise geschaffenen Druck das Wasser höher als das Filter und den Vorrathsbehälter zu heben.

Auf den beiliegenden Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel des verbesserten Wasserfilters darstellen, zeigt Fig. 1 das Filter theilweise in Ansicht und theilweise im Schnitt.

Fig. 2 ist ein in gröfserem Mafsstabe gehaltener senkrechter Schnitt durch den Hülfsbehälter und die darin enthaltene Ventileinrichtung.

Fig. 3 ist eine Ansicht des Filterbehälters,

Fig. 4 ein senkrechter Schnitt in gröfserem Mafsstabe durch das Auslafsventil und den zur Bewegung desselben erforderlichen Differentialkolben.

Fig. 5 zeigt in gleichfalls gröfserem Mafsstabe einen Schnitt durch das Wasserzuführungsventil,

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch einen der Filterblöcke oder -Steine.

Der Behälter 1 ist mit den Filtersteinen oder -Blöcken 2, 2 .... ausgerüstet; mit 3 ist der Vorrathsbehälter und mit 4 der Hülfsbehälter benannt. In das Zuführungsrohr 5 ist ein Ventil 6 eingeschaltet, welches Rückhaltezwecken dient. Innerhalb des Filterbehälters läuft das Rohr 5 in einen Ring 7 aus, welcher gelocht ist, um den freien Uebertritt des Wassers in den Behälter zu ermöglichen. Unter dem Boden des Behälters 1 ist eine Kammer 8 für. klares Wasser vorgesehen, mit welcher der Vorrathsbehälter und die Röhren 9 als Träger der Steine 2 communiciren. Diese Röhren sind innerhalb der Steine oder Blöcke 2 gelocht (vergl. in Fig. 6 die Löcher 10), damit das durch die Steine filtrirende Wasser durch die Röhren in den Raum 8 zu gelangen vermöge. Zweckmäfsigerweise . werden poröse' Röhren benutzt, durch welche das Wasser schnell durchseiht und so filtrirt wird.

In dem Ablafsrohre 11, welches sowohl mit dem Filterbehälter 1 wie mit dem Klarwasserraum 8 in Verbindung steht, ist ein Ventil 12 angeordnet.

Dieses Ventil 12 besteht aus zwei Theilen 13 und 14 (vergl. Fig. 4 Untertheil). Der Sitz 15 des Ventiltheiles 13 befindet sich in dem Ventilgehäuse, während der Sitz 16 des Ventiltheiles 14 sich in dem Theil 13 des Ventils befindet. Die beiden Theile des Ventils stehen mit einander in Zusammenhang durch eine Flügelstange 17, welche ein Ganzes mit dem Theil 14 bildet und übrigens in den Theil 13 so eingepafst ist, um sich willig darin bewegen zu können. Nimmt das Ventil seine Unterstellung ein, wie mit gestrichelten Linien in Fig. 4 angedeutet, so wird der Uebertritt von Wasser aus dem Filter durch Rohr 11 abgeschlossen. Bei der Oeffnung des Ventils verläfst der Theil 14 seinen Sitz 16 früher als der Theil 13 den seinigen 1 5 verläfst, und wenn der Kopf des unteren Endes der Stange 17 gegen den Theil 1 3 antrifft, hebt sich dieser Theil von seinem Sitz

ab. Sobald der Ventiltheil 14 von seinem Sitz 16 sich abgehoben hat, beginnt das Wasser aus dem Filterbehälter durch das Rohr 1 1 zu fliefsen, und auf diese Weise wird der Druck in dem Behälter sich nur stufenweise erniedrigen, was nicht der Fall sein würde, wenn eine gleichmäfsige Anhebung der beiden Ventiltheile stattfände oder wenn ein nur eintheiliges Ventil benutzt würde. Denn für ein zweitheiliges Ventil ist weniger Kraft zur Oeffnung desselben erforderlich, da der Theil mit kleinerem Durchmesser 14 zuerst in Bewegung tritt und der Wasserdruck auf diese Weise eine theilweise Verminderung erfährt, so dafs dann der Theil mit gröfserem Durchmesser 1 3 unter einem verminderten Wasserdruck sich bewegen kann.

Das einmal als Ganzes betrachtete Ventil sitzt auf einer Stange 18', welche mit dem Ventiltheil 14 fest verbunden ist. Diese Stange springt in dem Cylinder 19 eines Widders vor und trägt darin einen Kolben 20, um sich über diesen hinaus noch weiter fortzusetzen und einen Kolben 21 von kleinerem Durchmesser zu tragen, welchem der an den Cylinder 19 sich anschliefsende Cylinder 22 kleineren Durchmessers zugehört.

Von dem Zuführungsrohr 5 nach dem unteren Cylindertheil ig geht ein Rohr 23 aus, in welchem sich das Ventil 24 befindet. Auf der Stange dieses Ventils 24, welche in einem Lagerarm ruht, sitzt ein einem Eimer ähnliches Gefäfs 25. Dasselbe hat einen nasenähnlichen Vorsprung 26 (s. Fig. 3), um im Stande zu sein, bei völliger oder theilweiser Anfüllung mit Wasser selbst umzustürzen und die in Fig. 3 mit gestrichelten Linien angedeutete Stellung einzunehmen; bei solcher Bewegung wird das Ventil 24 geöffnet. Wenn der Eimer in der bezeichneten Weise umstürzt, ergiefst er sein Wasser in einen Trichter 27, welcher dasselbe in das Ablafsrohr 11 führt.

Eine mit der Kammer 8 des Filters verbundene Röhre 28 endet oben in einen Wasserhahn '29, aus welchem Wasser in den Eimer 25 träufelt. Am anderen Ende des Eimers sitzt ein Gegengewicht 30, welches den Rückgang des Eimers in seine mit vollen Linien in Fig. 3 gezeichnete Lage vermittelt, wenn das Wasser aus dem Eimer ausgeflossen ist, behufs Wiederschliefsung des Ventils 24.

Das obere schmale Ende 22 des Cylinders ig steht durch ein Rohr 31 ebenfalls mit dem Zuführungsrohr in Verbindung. Sobald das . Ventil 24 infolge Ueberschlagens des Eimers geöffnet wird, tritt Wasser durch den unteren Theil des Rohres 23 nach dem Cylinder 19 über und hebt das Ventil 12 von seinem Sitz infolge Bewegung des Kolbens 20 und der Kolbenstange 18 ab; diese Bewegung wird aus dem Grunde nicht durch Kolben 21 gehindert, weil der Kolben 20 gröfseren Durchmessers als derjenige 21 ist und während der Aufwärtsbewegung der Kolben das Wasser über dem Kolben 21 durch die Röhre 31 zurückgedrückt wird. Wenn das Ventil 24 geschlossen ist, wird der Druck von der Unterseite des Kolbens 20 weggenommen und derjenige in der Röhre 31 veranlafst, dafs die Kolben 21 und 20 niederwärts gehen und das Ventil 12 schliefsen; wenn aber die Kolben sich abwärts bewegen, entweicht das Wasser von unterhalb des Kolbens 20 durch eine Röhre 32 in das Ablafsrohr 11. Die Röhre 32 ist mit einem Ventil versehen, um den Wasserstrom aus dem Cylinder 19 zu regeln und auf diese Weise das Ventil 12 je nach Wunsch mehr oder weniger schnell zu schliefsen. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Ventil 12 sich öffnet, wird durch ein Ventil 33^a in der Zuleitung geregelt, denn wenn das Ventil 33^a theilweise geschlossen ist, so wird der Druck in dem Rohr 5 aus der Röhre 31 entfernt.

Man erkennt hieraus, dafs das Ventil 12 selbstthätig in Zwischenräumen geöffnet wird, indem es einen Rückstrom filtrirten Wassers aus dem Hülfsbehälter durch das Filter ermöglicht, wobei das Wasser durch das Rohr 11 ausliefst. Wenn nämlich auf diese Weise eine Verbindung zwischen dem Filter und dem Ausflufsrohr hergestellt ist, wird filtrirtes Wasser aus dem Hülfsbehälter 4 durch die Filtersteine zurückgedrängt, indem das Wasser durch Kammer 8, Röhren 9 und rückwärts durch die Steine (indem es den Schmutz darin lockert) in den Filterbehälter fliefst, und von da heraus durch Rohr 11.

Innerhalb des Hülfsbehälters 4 befindet sich, wie in Fig. 2 verdeutlicht wird, ein Schwimmerventil. Dasselbe besteht aus einer Röhre 33, welche am Boden des Hülfsbehälters befestigt ist, und in diese Röhre ist ein Kolben oder eine Scheibe 34 eingepafst, die in Verbindung mit der Stange 35 des Ventils 36 steht. Ganz oberhalb der in der Röhre 33 befindlichen Stange 35 ist ein Schwimmer 37 angeordnet. Auf erwähnter Stange 35 sitzt innerhalb der Röhre 33 ein Bund 38. Am oberen Ende der Röhre 33 wird eine kleine Oeffnung 39 vorgesehen. Wenn das Ventil 12 sich öffnet, so tritt Wasser unter dem Druck der verdichteten Luft -im Hülfsbehälter (dieser Luftdruck wird aus dem Vorrathsbehälter dem Hülfsbehälter mitgetheilt) durch den Hülfsbehälter hindurch rückwärts durch die Filtersteine und durch den Behälter nach der Röhre 11 so wie vorbeschrieben. Wenn das W^Tasser im Hülfsbehälter bis unterhalb des Schwimmers fällt, so beginnt auch dieser zu sinken, und zwar so lange, bis Ventil 36 geschlossen ist, worauf der Austritt von Wasser aus dem Hülfsbehälter unterbrochen wird.

Um zu verhindern, dafs das Ventil 36 auf seinen Sitz in schädlicher Weise aufstöfst, ist die Scheibe oder der Kolben 34 und die Oeffhung 39 vorgesehen, so dafs das Ventil nur so schnell, als Wasser durch die Oeffnung 39 hindurchzutreten vermag, sinken kann. Wäre diese Vorsicht nicht gebraucht, so würde das Ventil auf seinen Sitz niedergestofsen durch die Ansaugung von Wasser, noch ehe der Schwimmer 37 von dem Einflufs des Wassers in dem Behälter befreit ist, so dafs, nachdem das Ventil wieder aufgesessen, der Schwimmer wieder gehoben wird unter Wirkung der Ansaugung, um sodann wieder das Ventil niederwärts zu stofsen, welches wiederholtes Aufstofsen des Ventils auf seinen Sitz als schädlich bekannt ist.

Nachdem das Ventil 12 geschlossen worden ist, beginnt das Wasser erneut in den Hülfsbehälter einzutreten, es hebt Ventil 36 von seinem Sitz ab, und nach dem Wiederanfüllen des Behälters mit Wasser steigt der Schwimmer 37 und wird das Wasser in der Röhre 33 durch die Lochung 39 herausgedrängt. Der Schwimmer setzt sein Aufsteigen so lange fort, bis der Bund 38 das obere Ende der Röhre 33 erreicht hat.

Die mit einem Ventil versehene Röhre 40 stellt eine Verbindung zwischen dem unteren Ende des Hülfsbehälters und dem Verbindungsrohr desselben mit dem Klarwasserraum 8 her. Damit wird bezweckt, dafs Wasser je nach Wunsch aus dem Hülfsbehälter abgezogen werden kann, nachdem Ventil 36 auf seinen Sitz gelangt ist, um das Wasser ganz aus dem Behälter zu entfernen.

Nachdem der Hülfsbehälter geschlossen ist, wird Luft in den Behälter 1 eingelassen, um die Bildung eines Vacuums darin zu verhindern und den freien Austritt zu ermöglichen, und zwar durch Vermittelung eines nach einwärts sich öffnenden Rückschlagventils 41. Dieses Rückschlagventil wird in einem kurzen Stück der Röhre 42 angeordnet, gegen deren unteres Ende das Ventil 41, hier seinen Sitz findend, sich anlegt. Luft vermag in die Röhre 42 durch ein nach innen sich öffnendes Ventil 43 einzutreten. Das Ventil 41 findet seinen Platz in einem Hohlraum 44 des Deckels und wird mittelst Stange 45 an diejenige eines Kugelschwimmers 46 angeschlossen. Der Deckel ist ferner noch mit einem Dom 47 versehen,, innerhalb welchen die Schwimmerkugel bei der Anfüllung des Behälters mit Wasser aufzusteigen vermag.

Die Theile sind so angeordnet, dafs das Ventil 41 durch den Schwimmer, noch ehe es vom Wasser erreicht, geschlossen wird, so dafs, wenn der Filterapparat in Thätigkeit ist, eine kleine Luftmenge in der Höhlung 44 eingeschlossen bleibt, welche letztere ausreicht, um zu ermöglichen, dafs so viel Wasser aus dem Behälter 1 zu fliefsen vermag, nachdem der Hülfsbehälter davon abgeschlossen ist, welches genügt, dafs der Schwimmer 46 um solchen Betrag fällt, dafs das Ventil 41 geöffnet wird, noch ehe die eingeschlossene Luft erschöpft ist, und diese Wirkung wird fernerhin erleichtert, sowie die Freiheit der Bewegung des Schwimmers 46 vermehrt dadurch, dafs der Dom 47 sich um einen gewissen Betrag über die obere Fläche der Kugel 46 erstreckt, wenn diese letztere in ihrer obersten Lage ist, so dafs zur Zeit der Erschöpfung dieser Luft das Ventil 41 offen steht und Luft durch dasselbe zu fliefsen vermag, wodurch die Bildung eines Vacuums in dem Behälter verhindert ist und dem Wasser ein freier Austritt nach Schlufs des Hülfsbehälters und ehe Ventil 12 sich schliefst ermöglicht ist.

Das Zuführrohr 5 ist stets offen und es vermag dadurch so viel Wasser zu gehen, als das Ventil 6 gestattet, dagegen kann kein Wasser nach dem Behälter so schnell durch das Ventil 6 treten, als es durch das Rohr 11 abgezogen werden kann, so dafs, nachdem der Hülfsbehälter geschlossen ist, Wasser in den Behälter 1 fällt und die äufsere Oberfläche der Steine oder Röhren gewaschen wird oder gewässert wird durch aus dem Ring 7 niederrieselndes Wasser.

Wenn das Wasser aus dem Behälter 1 abgezogen wird, so läfst sich Luft aus dem Vorrathsbehälter rückwärts durch die Filtersteine dadurch drücken, dafs ein Ventil 48 in dem Verbindungsrohre zwischen Vorrathsbehälterdeckel und Klarwasserraum 8 geöffnet wird, und diese Luft hat sich als eine sehr wirksame Reinigung der Steine ergebend herausgestellt. Die Anordnung der Theile ist so getroffen, dafs das Ventil 12 sich schliefst, wenn der erforderliche Betrag an Wasser aus dem Filterbehälter abgelassen ist und alsdann Wasser in dem Filterbehälter aufzusteigen beginnt; die Luft, welche durch "das Rückschlagventil 41 eingetreten ist, wird vorwärts durch einen Schlauch oder eine Röhre 49 getrieben, welche letztere an einem Ende an die Röhre 42 und mit dem anderen an den Vorrathsbehälter 3 angeschlossen ist, was am besten durch ein Schauglas 50 geschieht. Auf diese Weise wird bei jeder Reinigung des Filters der Vorrathsbehälter erneut mit Luft geladen, so dafs eine beständige Zuführung von Luft in diesem Behälter aufrecht erhalten ist, zum Zwecke, das Betriebswasser an den Ort seiner Verwendung zu drücken. Ein in der Röhre 49 oder derjenigen 50 vorgesehenes Rückschlagventil 51 stört den Uebertritt von Luft aus dem Behälter ι . nach demjenigen 3 nicht, dadurch aber wird verhindert, dafs Wasser und Luft in der umgekehrten Richtung fliefst.

Die Höhlung 44 und der Dom 47 sind durch ein Rohr 52 verbunden, so dais Luft aus dem ersteren nach dem letzteren strömen kann und bezw. ein Ausgleich des Luftdruckes in den beiden Räumen stattzufinden vermag.

Durch ein in der Röhre 42 vorgesehenes Ventil 53 wird die Verbindung zwischen den Behältern i und 3 gewünschtenfalls abgeschlossen.

Das Ventil 6 ist von besonderer Bauart. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, besitzt die Stange 54 dieses Ventils Schraubengewinde und über einem Kanälchen 55 des eigentlichen Ventils endigt jene Stange in ein Kegelventil 56. Das eigentliche Ventil hat seinen Sitz bei 57 in dem Gehäuse. Der am unteren Ende der Stange vorgesehene Ring oder Hals 58 pafst in die hohle Ausdrehung einer Hülse 59, welches das eigentliche Ventil trägt. Wird nun der Zulafs eines geringen Wasserdruckes durch das Ventil gewünscht, so wird die Stange 54 weit genug rückwärts gedreht, um die kegelförmige Endigung 56 dieser Stange von ihrem Sitz abzuheben, worauf dann alles Wasser, welches durch den Kanal 55 zu strömen vermag, dieses thun wird. Wenn aber ein starker Wasserstrom durch das Ventil hergestellt werden soll, wird die Stange so weit vorwärts gedreht, bis der Ring 58 gegen das obere Ende der Hülse 59 stöfst, worauf dann das eigentliche Ventil mit seinem ganzen Körper von seinem Sitz 57 abgehoben wird und ein freier offener Durchtritt von Wasser ermöglicht ist. Unter Benutzung dieser Ventileinrichtung läfst sich ein mäfsiger Wasserdruck durch das Filter (wobei das Wasser in der Richtung des Pfeiles Fig. 5 fliefst) herstellen, sobald dieses gewünscht wird, und dieser geringe Druck vermag noch keineswegs die Poren der Steine zu verstopfen, was dagegen bei einem unnöthig hohen Druck eintreten würde; gleichzeitig läfst sich mit dieser Ventileinrichtung in dem Zuführungsrohre gewünschtenfalls der volle Druck des Wassers benutzen.

Die Filtersteine 2 werden zweckmäfsigerweise auf den Röhren 9 in solcher Weise befestigt, dafs sie zwischen hohlen Deckeln 60 und 61 gefafst erscheinen. Der letztere Deckel ist mit Gewinde auf der Röhre befestigt, während gegen ersteren 60 sich eine Schraubenmutter legt. Dabei mögen Zwischenlagen 62 eingeschaltet und in dem Falle, dafs die Steine aus zwei oder mehreren Steinen bestehen, noch Ringe 63 aufgebracht werden, welche im Querschnitt keilförmige Gestalt zeigen. Auch hier lassen sich Zwischenstücke mit Vortheil einschalten. Indem man die Mutter anzieht, werden offenbar die Steine fest zwischen den Hohldeckeln 60, 61 eingeklemmt. Die beschriebene Verbindung der Filtersteine mit den Röhren sichert einen vollkommen dichten Anschlufs und, bietet zugleich das Mittel dar, dafs die Steine sich möglichst in einer Linie beim Anspannen anordnen.

Die Lochungen 10 in den Röhren 9 sind viel kleineren Durchmessers als die Lichtweite der Röhren, womit gesichert ist, dafs bei einem etwaigen Wasserrückstrom durch die Röhren und die Steine jedwede gröfsere Wasserströmung, welche etwa auf einen Bruch der Steine hinarbeiten könnte, vermieden wird.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. W^Tasserfilter mit selbsttätiger periodisch eintretender Filterreinigung, dadurch gekennzeichnet, dafs durch selbstthätiges zeitweiliges Oeffhen eines Ventils (12) das Wasser aus dem Filterbehälter abgelassen wird und aus einem Hülfsbehälter (4) filtrirtes Wasser rückwärts durch die Filtersteine gedrückt wird.

2. An dem durch Anspruch 1 gekennzeichneten Wasserfilter die Anordnung der Filterblöcke (2) in ihrem Gefäfs auf je einem Rohre (9), deren Lochung zur Verhinderung schädlicher Wasserrückstöfse geringer als ihre Lichtweite ist, und welche durch den Klarwasserraum (8) mit einem Aufspeicherungs- oder Vorrathsbehälter (3) in Verbindung stehen.

3. An dem durch Anspruch 1 geschützten Wasserfilter zur besseren Reinigung der Filtersteine eine abstellbare Verbindung (48) des Vorrathsbehälters (3) mit den Filterröhren (9), durch welche nach Ablassen des Wassers aus dem Filterbehälter Druckluft durch die Filtersteine geprefst wird.

4. An dem durch Anspruch 1 geschützten Wasserfilter eine Vorrichtung zum selbstthätigen zeitweiligen Oeffnen des Ventils (24), gekennzeichnet durch einen an der Ventilstange befestigten Kippeimer, welcher, nach tropfenweise erfolgter Füllung umkippend, das Ventil (24) öffnet und nach erfolgter Entleerung durch Wirkung eines Gegengewichtes dasselbe wieder schliefst.

5. An dem durch Anspruch 1 gekennzeichneten Wasserfilter, zum Zweck, die Entstehung eines Vacuums im Filterbehälter zu verhüten, auf dem Deckel des letzteren die Anordnung zweier Dome (44,47), welche die für den anfänglichen Wasseraustritt erforderliche Luft und eine zu geeigneter Zeit ein Luftventil (41) öffnende Schwimmervorrichtung (46) enthalten, wobei der Fifterbehälter derart mit dem Vorrathsbehälter verbunden ist, dafs beim Füllen des ersteren mit Wasser die in demselben befindliche Luft in den Vorrathsbehälter gedrückt wird, woselbst sie zum Reinigen der Filtersteine und zum Heben des Vorrathswassers verwendet wird.

6. An dem durch Anspruch ι geschützten Wasserfilter in dem Hülfsbehälter (4) die Anordnung eines Schwimmerventils, gekennzeichnet durch einen oben mit einer engen Oeffnung(39) versehenen Cylinder^ 3), in welchem ein an einer den Schwimmkörper mit dem Ventil verbindenden Stange befestigter Kolben (38) sich befindet, welcher nach Freigeben des Schwimmkörpers von dem Wasser das Ventil nicht schneller schliefst, als die enge Oeffnung (39) dem Wasser das Eindringen in den Cylinder gestattet, zum Zweck, ein schnelles Aufschlagen des Ventils zu verhüten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.