EP0282722A2 - Gerät zur Abscheidung von körnigen Feststoffen aus Flüssigkeiten - Google Patents

Gerät zur Abscheidung von körnigen Feststoffen aus Flüssigkeiten Download PDF

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EP0282722A2
EP0282722A2 EP88101748A EP88101748A EP0282722A2 EP 0282722 A2 EP0282722 A2 EP 0282722A2 EP 88101748 A EP88101748 A EP 88101748A EP 88101748 A EP88101748 A EP 88101748A EP 0282722 A2 EP0282722 A2 EP 0282722A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
opening
chamber
overflow pipe
liquid
settling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP88101748A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0282722A3 (de
Inventor
Rudolf Dipl.-Ing. Bellemann
Bela Dobrocsi
Rolf Ing. Grad. Diehlmann
Karl Friedrich Wacker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BWT Wassertechnik GmbH
Original Assignee
Joh A Benckiser Wassertechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joh A Benckiser Wassertechnik GmbH filed Critical Joh A Benckiser Wassertechnik GmbH
Publication of EP0282722A2 publication Critical patent/EP0282722A2/de
Publication of EP0282722A3 publication Critical patent/EP0282722A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08—Vortex chamber constructions
    • B04C5/103—Bodies or members, e.g. bulkheads, guides, in the vortex chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/14—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations
    • B04C5/15—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations with swinging flaps or revolving sluices; Sluices; Check-valves

Definitions

  • the invention relates to a device for separating granular solids from liquids, in particular from water, with a hydrocyclone of the type specified in the preamble of patent claim 1.
  • the raw liquid is first set into a rotational flow before it reaches the rotationally symmetrical separation chamber located below.
  • the rotational flow can be generated, for example, by tangential inflow or by suitable guide surfaces.
  • the solid particles are guided outwards and downwards under the influence of centrifugal force and gravity and reach a settling chamber in which they can be collected and discharged to the outside.
  • the cleaned liquid leaves the separation chamber through an overflow pipe arranged in the upper area of the separation chamber in the cyclone axis.
  • a kind of vortex sink flow is formed in the separation space, in which the peripheral speed rises radially inwards in order to fall back to zero in the vicinity of the cyclone axis.
  • the outlet opening to the sedimentation chamber acts like a throttling device that blocks the outlet of the main liquid quantity. This results in a reversal of the upstream flow direction, due to which an upward-directed secondary vortex is formed.
  • the medium grain sizes carried upwards in the vortex core area are thrown out and reach the outside in the sludge stream which has already separated in the primary vortex. The finest fractions leave the inside of the cyclone with the secondary vortex through the overflow pipe.
  • the invention is based on the object to provide a separator with hydrocyclone of the type mentioned, which has a relatively low height and still ensures high selectivity.
  • the solution according to the invention is based on the idea that by using suitable guiding, retaining and / or trapping surfaces within the separation chamber, a reduction in the settling distance and thus a reduction in the overall height can be achieved with a given selectivity.
  • a coaxial, substantially hollow-conical guide body is arranged in the separation chamber below the overflow pipe, which points with its tip to the overflow pipe and extends downwards to a diameter corresponding at least to the diameter of the overflow pipe, so that an annular passage opening from the separation chamber to the overflow pipe is formed on its outside and that an annular passage remains at the bottom for the rotating residual liquid stream loaded with the solid particles.
  • the underside of the guide body is connected to the overflow pipe via at least one opening near the axis, the passage cross section of which is very much smaller than the annular passage opening on the outside of the guide body.
  • the separation chamber below the guide body there is additionally a downwardly open to the settling chamber, in the lower region of its lateral surface with catch openings for the solid particles arriving with the still rotating residual liquid flow, which is connected to the at least one opening close to the axis with the Overflow pipe or the bottom of the guide body is connected.
  • the opening of the catch bell close to the axis it should also be achieved that the sedimenting solid volume can be compensated for by flowing liquid.
  • the suction pressure is greatest in the area near the axis, so that the best effect is achieved there, without the risk of entrainment of solid particles from the radially further downward flow.
  • a particularly compact design is obtained when the guide body engages with its tip, which has the opening close to the axis, from below into the overflow pipe.
  • the essentially conical or dome-shaped catch bell engages with the tip of the hollow cone-shaped guide body from below.
  • the funnel-shaped sedimentation space advantageously has a downward-pointing emptying opening which can be closed by a closure member which is preferably designed as a valve body.
  • the closure member expediently opens the emptying opening depending on the amount of solid particles deposited in the settling space.
  • the closure member can be designed as a float, which forms a bottom surface for the solid particles accumulating in the settling chamber and whose closing force can be overcome when the predetermined weight of the solid particles loaded on it is reached, with the discharge opening being released.
  • the bottom surface of the closure member expediently protrudes in a ring over the edge of the discharge opening of the settling space and forms a flat annular trough as a base for the solid particles.
  • the emptying opening of the settling chamber opens into a rinsing chamber, which in turn has a rinsing opening that can be closed with a closing body against atmospheric pressure.
  • the closure member of the settling chamber is expediently coupled to a control member via which an actuating mechanism which opens and / or closes the closing body of the rinsing chamber can be triggered.
  • the Ver closing member Under the influence of the pressure difference that occurs when the flushing opening is open, the Ver closing member first pressed against the bottom of the rinsing chamber in such a way that the liquid can only escape through essentially radially extending flow channels in the closing member or at the bottom thereof. Since these flow channels have a relatively small passage cross section, liquid surges when opening and later closing the flushing opening are avoided.
  • the closure member is gradually lifted off the flushing opening, so that the liquid throughput increases and the solid sludge accumulated in the settling chamber is reliably flushed out.
  • the actuating mechanism for the closing body expediently has a piston which is rigidly connected to the closing body via a tappet and which is arranged in a piston or membrane cylinder which is arranged above the hydrocyclone and, via a control valve, can optionally be pressurized with the excess pressure of the liquid or with atmospheric pressure.
  • a backwashable filter element through which the liquid flowing out of the hydrocyclone flows is arranged in the region between the overflow pipe and the liquid outlet.
  • the filter element can be designed as a hollow cylinder which is arranged coaxially above the overflow pipe and flows through from the inside to the outside, a channel piece being arranged within the filter element with at least one slot-shaped ring opening axially displaceable axially over the inner surface of the filter element and leading to the settling space or the rinsing chamber on the outlet side Outermost ring opening Edge of a scraper which is displaceable over the height of the filter element is arranged and which can be arranged on the plunger connecting the closing body of the rinsing chamber to the piston of the actuating mechanism. On the plunger, a driver for lifting the closure member from the bottom of the rinsing chamber is also arranged.
  • the dirt separators shown in the drawing are intended for connection to water pipes and have the task of protecting the pipes and the fittings and devices connected to them against contamination. They consist of a head part 14 provided with pipe connections 10, 12, a cup 16 ⁇ , 16 ⁇ flanged to the underside of the head part 14, a hydrocyclone 18 arranged inside the cup and an automatic actuation device 20 located in the head part for triggering a rinsing process for the person in the settling chamber 22 accumulated coarse dirt.
  • a backwashable filter element 24 is additionally arranged above the hydrocyclone 18, the backwashing process of which can also be triggered by the actuating device 20.
  • the raw water inlet 26 is connected via a swirl chamber 28 with a helically wound guide surface 30 with the outwardly delimited by the upper cup part 16 ⁇ separation chamber 32.
  • An overflow pipe 34 dips into the separation chamber 32 from above and has an lower opening 36 facing the separation chamber 32 and an upper opening 38 facing the liquid outlet 37.
  • a coaxial, hollow-conical guide and retention body 40 which engages with its tip 42 upwards in the overflow pipe 34 and widens downwards to a diameter at least corresponding to the diameter of the overflow pipe 34.
  • the guide body 40 forms with the lower opening edge 36 of the overflow pipe 34 an annular passage opening 44 for the liquid flowing out from the separation chamber 32 to the overflow pipe 34, while an annular passage 48 for the downward between the outer edge 46 of the guide body 40 and the inner surface of the cup upper part 16 ⁇ directional rotating residual liquid stream remains.
  • the interior 50 of the guide body 40 is connected to the overflow pipe 34 via a plurality of openings 52 near the axis, the overall cross section of which is much smaller than the annular passage opening 44 on the outside of the guide body 40.
  • the funnel-shaped settling chamber 22 which is open towards the collecting bell 56 and whose downward-pointing emptying opening 66 can be closed by a closure member 68 designed as a float.
  • the float 68 forms a bottom surface 70 on its surface formed as a flat annular trough for the solid particles coming from the separation chamber 32 into the settling chamber 22.
  • the closing force of the float valve 68 is set so that it can be overcome by the weight of the solid particles on it with the release of the discharge opening 66 of the settling chamber 22.
  • the emptying opening 66 opens into a water-filled rinsing chamber 72, in which the float 68 is also located.
  • the rinsing chamber 72 has a rinsing opening 76 at the central point of its conically tapering bottom 74, which can be closed by a closing body 78 against the external atmospheric pressure.
  • the closing body 78 is connected to the automatically triggered actuating mechanism 20 via a plunger 80, which is guided upward through the square tube 62.
  • the tappet end is fastened to a piston 104 spanned by a roller membrane 102, the piston surface of which can be acted upon by the control valve 106 either with the excess pressure prevailing in the water-carrying area of the device or with atmospheric pressure.
  • control valve 106 If the control valve 106 is brought into its rinsing position, in which pressurized water is applied to the piston cylinder 114, the piston 104 is displaced upward against the force of the spring 122. The closing body 78 lifts off from its sealing seat and opens the flushing opening 76. If the control valve 106 is subsequently switched back to the operating position in which the piston cylinder 114 is relieved against atmospheric pressure, the piston 104 returns to its starting position under the action of the compression spring 122. The water in the piston cylinder 114 is displaced outwardly into a drain channel 120 via a connection 116 of the control valve and the hose 118. The throttling effect in the connecting channels ensures that the piston 104 is slowly pushed back into its starting position.
  • the water which is loaded with solid impurities and arrives via the liquid inlet 26 is set into a rotational flow in the swirl chamber 28.
  • the coarser solid particles in particular are led outwards and downwards under the influence of centrifugal force and gravity.
  • the inner one Part of the vortex flow generated in this way is sharply deflected on the outer surface of the guide body 40 through the annular passage opening 48 into the overflow pipe 34 and directed to the liquid outlet 37.
  • the outer, predominantly loaded with the solids part of the fluid vortex passes as a rotating residual flow through the annular passage 48 past the guide body 40 over into the space 32 ⁇ below it of the separation chamber and impinges there on the outer surface of the collecting bell 56, so that a flow restriction occurs.
  • the fluid vortices directed upwards on the outer surface of the collecting bell 56 are damped in the interior 50 of the guide body 40 and finally come down again with the residual current coming from above. There, the residual flow enters the interior of the catch bell 56 through the catch openings.
  • the boundary surfaces of the catch openings 54 are delimited by guide surfaces 55, which for the most part deflect the incoming solid particles obliquely downwards through the opening 57 into the settling chamber 22. Additional niches in the catch bell 56 and below the annular cover 59 of the settling chamber 22 ensure that the trapped solid particles can no longer get up.
  • the settling chamber gradually fills with the separated solids. If the weight of the deposited solids finally becomes greater than the closing force generated by the buoyancy of the closure body in the water, the closure member 68 sinks downward, releasing the emptying opening 66. Some solid sludge penetrates the outer ring 71 of the closing body 68 and forms a pouring cone.
  • the annular trough 70, 71 is, however, dimensioned such that the solid material sludge does not initially fall down into the rinsing chamber 72.
  • an actuating member 82 is also carried down, which carries a permanent magnet on its upper ring.
  • a permanent magnet designed as a Hall sensor is actuated via the permanent magnet and triggers the actual rinsing process via control electronics 107 connected to the actuating mechanism 20.
  • the plunger 80 which moves the diaphragm piston 104 upward, opens the closing body 78, which had been in the closed position until then, and releases the flushing opening 76 to the outside atmospheric pressure.
  • water currently flows out of the flushing opening 76, which pulls the closure member 68 downward against the bottom 74 of the flushing chamber 72.
  • the closure member 68 annularly surrounds the flushing opening 76, so that initially only water can flow out through the essentially radially extending channels, which are formed by indentations 86 on the underside of the closure member 68. The throttling caused thereby prevents the occurrence of pressure surges when the flushing opening 76 is opened.
  • the plunger 80 is now gradually pulled upwards by the membrane piston 104.
  • the closure member 68 is also gripped by a driver 88 arranged on the tappet and carried upward, so that the initial throttling is canceled.
  • the water flowing through the settling chamber 22 to the flushing opening 76 in this phase at high flow speed takes the solid sludge with it and rinses it out completely.
  • the plunger 80 with the closing body 78 is pushed down again by the actuating mechanism 20. In the lower section, even before the closing body 78 enters the flushing opening 76, the closure member 68 which has been carried along is placed back on the bottom of the flushing chamber, so that pressure surges during the closing process are avoided.
  • a backwashable filter element 24 is additionally arranged between the overflow pipe 34 of the hydrocyclone 18 and the liquid outlet 37, through which the pre-cleaned water coming from the hydrocyclone 18 flows.
  • the Filter element 24 has a cylindrical support body with relatively large openings, over the inner surface of which a narrow-mesh textile filter fabric is stretched.
  • a backwashable filter element of this type is described in EP-PS 121 090.
  • the pre-cleaned water arriving through the overflow pipe 34 enters the filter element 24, flows through it from the inside to the outside and flows out cleaned through the water outlet 37.
  • the suspended particles still in the water are retained on the filter fabric.
  • the pressure drop in the device increases. Therefore, the filter element 24 must be cleaned from time to time by backwashing.
  • the backwashing device 130 arranged inside the filter element serves this purpose.
  • the backwashing device 130 contains a channel piece which is axially displaceable relative to the filter element and which has a central tube 132 and a plurality of angularly spaced upward-pointing connecting channels 134 which open at their outer end in groups in two axially spaced ring channels 136 which in turn have an annular opening 138 open radially towards the filter element.
  • the use of two annular channels 136 arranged at an axial distance from one another has the advantage that the entire height of the filter element 24 can be covered with a relatively small stroke during the backwashing process.
  • the ring channels 136 with their ring opening 138 must be as close as possible to the inner surface of the filter element 24 so that only backwash water from the pure water side 37 can pass through the filter element 24 to the ring opening 138 and the entry of water from the overflow pipe 34 is avoided.
  • the duct piece 130 with its downward-pointing pipe 132, extends through the overflow pipe 34 and the hydrocyclone 18 and has an outlet opening which is open towards the rinsing chamber 72.
  • the tube 132 is rigidly connected at one end via the plunger 80 to the diaphragm piston 104 of the actuating device 20 and at the other end rigidly to the closing body 78 of the rinsing chamber 72.
  • the backwashing process is initiated simultaneously with the flushing out process in the hydrocyclone 18.
  • the backwashing water passes from the water outlet 37 through the filter element 24, and the channel piece 130 to the flushing out opening 76, due to the pressure gradient arising when the closing body 78 is lifted from the flushing out opening 76.
  • the filtering operation can be maintained since in the hydrocyclone 18 only a small part of the inflowing raw water branches off for rinsing and the water flowing out via the overflow pipe 34 can still reach the areas of the filter element 24 which are not covered by the ring openings 138 . Any coarse dirt particles that detach from the filter element 24 when the ring channels 136 designed as wipers are displaced can pass down through the overflow pipe 34 to the settling chamber 22 of the hydrocyclone.
  • the backwashing and rinsing cycle can also be initiated by a time-dependent control after a certain operating time in the filtering operation, by a pressure-dependent control based on a measurement of the pressure difference between the water inlet 26 and the water outlet 37 or via a quantity-dependent control by measuring the flow rate.

Landscapes

  • Cyclones (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen durch den Grobschmutzanfall automatisch gesteuerten Hydrozyklon-Abscheider geringer Bauhöhe. Durch die Verwendung eines nach unten offenen hohlkegelförmigen Leitkörpers (40) und einer mit Mantel­öffnungen (54) versehenen Fangglocke (56) innerhalb der Trennkammer (32) wird eine Verkürzung des Absetzwegs und damit eine Verkleinerung der Bauhöhe bei gegebener Trennschärfe erzielt. Der unter der Fangglocke angeordnete trichterförmige Absetzraum (22) ist an seiner Entleer­öffnung (66) durch ein Schwimmerventil (68) verschlossen, das über das Gewicht der auf ihm lastenden Feststoffe in die Ausspülkammer (72) abgesenkt wird und dabei über den Betätigungsmechanismus (20) den Ausspülvorgang durch Öffnen der Ausspülöffnung (76) auslöst.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Abscheidung von körnigen Feststoffen aus Flüssigkeiten, inbesondere aus Wasser mit einen Hydrozyklon der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
  • Bei bekannten Hydrozyklonen wird die Rohflüssigkeit zu­nächst in eine Rotationsströmung versetzt, bevor sie in die darunter befindliche rotationssymmetrische Trenn­kammer gelangt. Die Rotationsströmung kann beispielsweise durch tangentiale Einströmung oder durch geeignete Leit­flächen erzeugt werden. In der Rotationsströmung werden die Feststoffteilchen unter dem Einfluß der Zentrifugal­kraft und der Schwerkraft nach außen und nach unten ge­führt und gelangen in eine Absetzkammer, in der sie ge­sammelt und nach außen abgeführt werden können. Die ge­reinigte Flüssigkeit verläßt die Trennkammer durch ein im oberen Bereich der Trennkammer in der Zyklonachse angeordnetes Überlaufrohr. Im Trennraum bildet sich eine Art Wirbelsenkenströmung aus, in der die Umfangsge­schwindigkeit radial nach innen ansteigt, um in der Nähe der Zyklonachse wieder auf Null abzufallen. Die Austritts­öffnung zum Absetzraum wirkt wie ein Drosselorgan, das der Hauptflüssigkeitsmenge den Austritt versperrt. Da­durch tritt eine Umkehrung der achsnahen Strömungsrichtung nach oben hin ein, aufgrund der sich ein nach oben ge­richteter Sekundärwirbel ausbildet. Die im Wirbelkern­bereich nach oben mitgeführten mittleren Korngrößen wer­den ausgeschleudert und gelangen radial nach außen in den bereits im Primärwirbel vorabgeschiedenen Schlamm­strom. Die feinsten Fraktionen verlassen das Zykloninnere mit dem Sekundärwirbel durch das Überlaufrohr.
  • Die bekannten Hydrozyklone weisen eine relativ große Bauhöhe bezogen auf ihren Durchmesser auf. Eine Verkürzung der Bauhöhe konnte bisher nur auf Kosten einer geringeren Trennschärfe erzielt werden.
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Abscheidegerät mit Hydrozyklon der eingangs ange­gebenen Art zu schaffen, das eine relativ niedrige Bau­höhe aufweist und dennoch eine hohe Trennschärfe gewähr­leistet.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Anspruch 1 ange­gebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteil­hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungs­gedankens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Der erfindungsgemäßen Lösung liegt der Gedanke zugrunde, daß durch die Verwendung geeigneter Leit-, Rückhalte- ­und/oder Fangflächen innerhalb der Trennkammer eine Ver­kürzung des Absetzwegs und damit eine Verkleinerung der Bauhöhe bei gegebener Trennschärfe erzielt werden kann.
  • Dementsprechend wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß in der Trennkammer unterhalb des Überlaufrohrs ein koaxialer, im wesentlichen hohlkegelförmig ausgebildeter Leitkörper angeordnet ist, der mit seiner Spitze zum Überlaufrohr weist und nach unten hin sich auf einen mindestens dem Durchmesser des Überlaufrohrs entsprechen­den Durchmesser erweitert, so daß sich auf seiner Außen­seite eine ringförmige Durchtrittsöffnung von der Trenn­kammer zum Überlaufrohr bildet und daß nach unten ein ringförmiger Durchlaß für den mit den Feststoffteilchen beladenen rotierenden Restflüssigkeitsstrom verbleibt.
  • Außerdem ist die Unterseite des Leitkörpers über min­destens eine achsnahe Öffnung mit dem Überlaufrohr ver­bunden, deren Durchlaßquerschnitt sehr viel kleiner als die ringförmige Durchtrittsöffnung auf der Außenseite des Leitkörpers ist. Mit der achsnahen Öffnung wird er­reicht, daß eine Kompensation des absitzenden Feststoff­volumens durch über die Öffnung abströmende Flüssigkeit erzielt werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in der Trennkammer unterhalb des Leitkörpers zusätzlich eine nach unten zur Absetzkammer hin offene, im unteren Bereich ihrer Mantelfläche mit Fangöffnungen für die mit dem noch rotierenden Restflüssigkeitsstrom ankommen­den Feststoffteilchen versehene Fangglocke angeordnet, die über mindestens eine achsnahe Öffnung mit dem Über­laufrohr oder der Unterseite des Leitkörpers verbunden ist. Mit der achsnahen Öffnung der Fangglocke soll gleich­falls erreicht werden, daß das absitzende Feststoffvolumen durch abströmende Flüssigkeit kompensiert werden kann. Im achsnahen Bereich ist der Saugdruck am größten, so daß dort die beste Wirkung erzielt wird, und zwar ohne die Gefahr einer Mitnahme von Feststoffteilchen aus der radial weiter außen liegenden Abwärtsströmung.
  • Eine besonders kompakte Bauweise erhält man, wenn der Leitkörper mit seiner die achsnahe Öffnung aufweisenden Spitze von unten her in das Überlaufrohr eingreift. Ent­sprechendes gilt, wenn die im wesentlichen kegelförmige oder kuppelförmige Fangglocke mit ihrer Spitze von unten her in den hohlkegelförmigen Leitkörper eingreift.
  • Eine Verbesserung der Trennschärfe bei vorgegebener Bau­höhe erhält man, wenn die Fangöffnungen durch mindestens eine die mit dem rotierenden Restflüssigkeitsstrom an­kommenden Feststoffteilchen nach dem Glockeninneren und nach unten zur Absetzkammer ablenkende und die Rotations­strömung abbremsende Prallfläche begrenzt sind. Wenn dazuhin der Absetzraum eine die Durchtrittsöffnung zur Fangglocke begrenzende ringförmige Abdeckung aufweist, werden im Absetzraum Nischen gebildet, die ein Aufwirbeln und Zurückströmen von Feststoffteilchen verhindern.
  • Der trichterförmige Absetzraum weist vorteilhafterweise eine nach unten gerichtete, durch ein vorzugsweise als Ventilkörper ausgebildetes Verschlußorgan verschließbare Entleeröffnung auf. Das Verschlußorgan gibt dabei die Entleeröffnung zweckmäßig in Abhängigkeit von der Menge der im Absetzraum abgesetzten Feststoffteilchen frei. Zu diesem Zweck kann das Verschlußorgan als Schwimmer ausgebildet sein, der eine Bodenfläche für die sich im Absetzraum ansammelnden Feststoffteilchen bildet und dessen Schließkraft bei Erreichen eines vorgegebenen Gewichts der auf ihm lastenden Feststoffteilchen unter Freigabe der Entleeröffnung überwindbar ist. Die Boden­fläche des Verschlußorgans steht zweckmäßig ringförmig über den Rand der Entleeröffnung des Absetzraums über und bildet eine flache Ringmulde als Unterlage für die Feststoffteilchen.
  • Vorteilhafterweise mündet die Entleeröffnung des Absetz­raums in eine Ausspülkammer, die ihrerseits eine mit einem Schließkörper gegen Atmosphärendruck verschließ­bare Ausspülöffnung aufweist. Das Verschlußorgan des Absetzraums ist zweckmäßig mit einem Steuerorgan ge­koppelt, über das ein den Schließkörper der Ausspülkammer öffnender und/oder schließender Betätigungsmechanismus auslösbar ist. Unter der Einwirkung der bei offener Aus­spülöffnung auftretenden Druckdifferenz wird das Ver­ schlußorgan zunächst in der Weise gegen den Boden der Ausspülkammer gedrückt, daß die Flüssigkeit nur durch im wesentlichen radial verlaufende Strömungskanäle im Verschlußorgan oder an dessen Boden austreten kann. Da diese Strömungskanäle einen relativ kleinen Durchtritts­querschnitt aufweisen, werden Flüssigkeitsstöße beim Öffnen und beim späteren Schließen der Ausspülöffnung vermieden. Im Verlauf des Ausspülvorgangs wird das Ver­schlußorgan allmählich von der Ausspülöffnung abgehoben, so daß der Flüssigkeitsdurchsatz ansteigt und den im Absetzraum angesammelten Feststoffschlamm zuverlässig ausspült.
  • Der Betätigungsmechanismus für den Schließkörper weist zweckmäßig einen über einen Stößel starr mit dem Schließ­körper verbunden Kolben auf, der in einem oberhalb des Hydrozyklon angeordneten, über ein Steuerventil wahl­weise mit dem Überdruck der Flüssigkeit oder mit Atmos­phärendruck beaufschlagbaren Kolben- oder Membranzylinder angeordnet ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist im Bereich zwischen dem Überlaufrohr und dem Flüssig­keitsauslaß ein von der aus dem Hydrozyklon ausströmenden Flüssigkeit durchströmtes rückspülbares Filterelement angeordnet. Das Filterelement kann dabei als koaxial oberhalb des Überlaufrohrs angeordneter, von innen nach außen durchströmter Hohlzylinder ausgebildet sein, wobei innerhalb des Filterelements ein mit mindestens einer schlitzförmigen Ringöffnung axial über die Innenfläche des Filterelements verschiebbares, austrittsseitig zum Absetzraum oder zur Ausspülkammer führendes Kanalstück angeordnet ist, dessen Ringöffnung am äußersten Rand eines über die Höhe des Filterelements verschieb­baren Abstreifers angeordnet ist und das auf dem den Schließkörper der Ausspülkammer mit dem Kolben des Be­tätigungsmechanismus verbindenden Stößel angeordnet sein kann. Auf dem Stößel ist ferner ein Mitnehmer zum Abheben des Verschlußorgans vom Boden der Ausspülkammer ange­ordnet.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Aus­führungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen durch den Grobschmutzanfall automatisch gesteuerten Hydrozyklon-Abscheider;
    • Fig. 2 einen Ausschnitt eines Hydrozyklon-Abscheiders mit nachgeschaltetem rückspülbarem Filterelement in senkrecht geschnittener Darstellung.
  • Die in der Zeichnung dargestellten Schmutzabscheidegeräte sind für den Anschluß an Wasserleitungen bestimmt und haben die Aufgabe, die Leitungen und die daran ange­schlossenen Armaturen und Geräte vor Verunreinigungen zu schützen. Sie bestehen aus einem mit Rohranschlüssen 10,12 versehenen Kopfteil 14, einer an der Unterseite des Kopfteils 14 angeflanschten Tasse 16ʹ,16ʺ, einem innerhalb der Tasse angeordneten Hydrozyklon 18 sowie einer im Kopfteil befindlichen automatischen Betätigungs­vorrichtung 20 zur Auslösung eines Ausspülvorgangs für den im Absetzraum 22 angesammelten Grobschmutz. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist oberhalb des Hydrozyklon 18 zusätzlich ein rückspülbares Filter­element 24 angeordnet, dessen Rückspülvorgang gleichfalls über die Betätigungsvorrichtung 20 auslösbar ist.
  • Der Rohwassereinlaß 26 steht über eine Drallkammer 28 mit schraubenförmig gewundener Leitfläche 30 mit der nach außen hin durch das Tassenoberteil 16ʹ begrenzten Trennkammer 32 in Verbindung. In die Trennkammer 32 taucht von oben her ein Überlaufrohr 34 ein, das eine zur Trenn­kammer 32 weisende untere Öffnung 36 und eine zum Flüssig­keitsauslaß 37 weisende obere Öffnung 38 aufweist.
  • In der Trennkammer 32 unterhalb des Überlaufrohrs 34 befindet sich ein koaxialer, hohlkegelförmiger Leit- ­und Rückhaltekörper 40, der mit seiner Spitze 42 nach oben in das Überlaufrohr 34 eingreift und nach unten hin sich auf einen mindestens dem Durchmesser des Über­laufrohrs 34 entsprechenden Durchmesser erweitert. Der Leitkörper 40 bildet mit dem unteren Öffnungsrand 36 des Überlaufrohrs 34 eine ringförmige Durchtrittsöffnung 44 für die von der Trennkammer 32 zum Überlaufrohr 34 abströmende Flüssigkeit, während zwischen dem Außenrand 46 des Leitkörpers 40 und der Innenfläche des Tassenober­teils 16ʹ ein ringförmiger Durchlaß 48 für den nach unten gerichteten rotierenden Restflüssigkeitsstrom verbleibt. Das Innere 50 des Leitkörpers 40 ist über mehrere achsnahe Öffnungen 52 mit dem Überlaufrohr 34 verbunden, deren Durchlaßquerschnitt in ihrer Gesamtheit sehr viel kleiner als die ringförmige Durchtrittsöffnung 44 auf der Außen­seite des Leitkörpers 40 ist.
  • In der Trennkammer 32 unterhalb des Leitkörpers 40 ist zusätzlich eine nach unten zur Absetzkammer 22 hin offene, im unteren Bereich ihrer Mantelfläche mit Fangöffnungen 54 versehene, im wesentlichen hohlkegelförmige Fangglocke 56 angeordnet, die mit ihrer Spitze 58 von unten her in den Hohlraum 50 des Leitkörpers 40 eingreift und die über eine achsnahe Öffnung 60 innerhalb des Vierkantrohrs 62 unmittelbar mit dem Inneren des Überlaufrohrs 34 ver­bunden ist. Sowohl der kegelförmige Leitkörper 40 als auch die Fangglocke 56 ist starr mit der Gehäusetasse 16ʹ,16ʺ verbunden.
  • Im Tassenunterteil 16ʺ, das über eine Flanschverbindung 64 mit dem Tassenoberteil 16ʹ verbunden ist, befindet sich die zur Fangglocke 56 hin offene trichterförmige Absetzkammer 22, deren nach unten weisende Entleeröffnung 66 durch ein als Schwimmer ausgebildetes Verschlußorgan 68 verschließbar ist. Der Schwimmer 68 bildet an seiner als flache Ringmulde ausgebildeten Oberfläche eine Boden­fläche 70 für die aus der Trennkammer 32 in die Absetz­kammer 22 gelangenden Feststoffteilchen. Die Schließkraft des Schwimmerventils 68 ist dabei so eingestellt, daß sie durch das Gewicht der auf ihm lastenden Feststoff­teilchen unter Freigabe der Entleeröffnung 66 der Absetz­kammer 22 überwunden werden kann.
  • Die Entleeröffnung 66 mündet in eine wassergefüllte Aus­spülkammer 72, in der sich auch der Schwimmer 68 befindet. Die Ausspülkammer 72 weist an zentraler Stelle ihres konisch nach unten verjüngten Bodens 74 eine Ausspül­öffnung 76 auf, die durch einen Schließkörper 78 gegen den äußeren Atmosphärendruck verschließbar ist.
  • Der Schließkörper 78 steht über einen Stößel 80, der durch das Vierkantrohr 62 nach oben geführt ist, mit dem automatisch auslösbaren Betätigungsmechanismus 20 in Verbindung. Das Stößelende ist an einem mit einer Rollmembran 102 überspannten Kolben 104 befestigt, dessen Kolbenfläche über das Steuerventil 106 wahlweise mit dem im wasserführenden Bereich des Geräts herrschenden Überdruck oder mit Atmosphärendruck beaufschlagbar ist.
  • In der in Fig. 1 gezeigten Betriebsstellung ist das Steuerventil so geschaltet, daß der Kolben 104 unter der Einwirkung einer Druckfeder 122 in der nach unten verschobenen Stellung gehalten wird, in der die Ausspül­öffnung 76 verschlossen ist.
  • Wird das Steuerventil 106 in seine Ausspülstellung ge­bracht, in der der Kolbenzylinder 114 mit Druckwasser beaufschlagt wird, so wird der Kolben 104 entgegen der Kraft der Feder 122 nach oben verschoben. Dabei hebt sich der Schließkörper 78 von seinem Dichtsitz ab und gibt die Ausspülöffnung 76 frei. Wird das Steuerventil 106 anschließend wieder in die Betriebsstellung umge­steuert, in der der Kolbenzylinder 114 gegen Atmosphären­druck entlastet wird, so gelangt der Kolben 104 unter der Einwirkung der Druckfeder 122 wieder in seine Aus­gangslage zurück. Das im Kolbenzylinder 114 befindliche Wasser wird dabei über einen Anschluß 116 des Steuer­ventils und den Schlauch 118 nach außen in einen Abfluß­kanal 120 verdrängt. Die Drosselwirkung in den Ver­bindungskanälen gewährleistet, daß der Kolben 104 langsam in seine Ausgangslage zurückverschoben wird.
  • Die beschriebenen Funktionen des Betätigungsmechanismus 20 werden durch den Hydrozyklon wie folgt automatisch ausgelöst:
  • Das über den Flüssigkeitseinlaß 26 ankommende, mit Fest­stoffverunreinigungen belastete Wasser wird in der Drall­kammer 28 in eine Rotationsströmung versetzt. In der Rotationsströmung werden vor allem die gröberen Feststoff­teilchen unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft und der Schwerkraft nach außen und nach unten geführt. Der innere Teil der auf diese Weise erzeugten Wirbelsströmung wird an der Außenfläche des Leitkörpers 40 durch die ring­förmige Durchtrittsöffnung 48 in das Überlaufrohr 34 scharf umgelenkt und zum Flussigkeitsauslaß 37 geleitet. Der äußere, überwiegend mit den Feststoffen belastete Teil des Flüssigkeitswirbels gelangt als rotierender Reststrom durch den ringförmigen Durchlaß 48 am Leitkörper 40 vorbei in den darunter befindlichen Raum 32ʹ der Trenn­kammer und prallt dort auf die Außenfläche der Fangglocke 56, so daß eine Strömungsdrosselung auftritt. Die an der Außenfläche der Fangglocke 56 nach oben gerichteten Flüssigkeitswirbel werden im Inneren 50 des Leitkörper 40 gedämpft und gelangen schließlich mit dem von oben kommenden Reststrom wieder nach unten. Dort tritt der Reststrom durch die Fangöffnungen hindurch in das Innere der Fangglocke 56 ein. Die Begrenzungsflächen der Fang­öffnungen 54 sind durch Leitflächen 55 begrenzt, die die ankommenden Feststoffteilchen zum überwiegenden Teil schräg nach unten durch die Öffnung 57 hindurch in die Absetzkammer 22 ablenken. Zusätzliche Nischen in der Fangglocke 56 und unterhalb der ringförmigen Abdeckung 59 des Absetzraums 22 sorgen dafür, daß die eingefangenen Feststoffteilchen nicht mehr nach oben gelangen können. Die achsnahen Öffnungen 52,60 im Leitkörper 40 und in der Fangglocke 56, die unmittelbar zum Inneren des Über­laufrohrs 34 führen, sorgen für eine Kompensation des Volumens der aufgefangenen Feststoffteilchen durch nach oben austretendes und aufgrund der geometrischen Anordnung der Öffnungen 52,60 weitgehend von Feststoffteilchen befreites Wasser.
  • Auf diese Weise füllt sich die Absetzkammer allmählich mit den abgeschiedenen Feststoffen. Wird das Gewicht der abgesetzten Feststoffe schließlich größer als die durch den Auftrieb des Verschlußkörpers im Wasser ge­bildete Schließkraft, so sinkt das Verschlußorgan 68 unter Freigabe der Entleeröffnung 66 nach unten. Dabei dringt zwar etwas Feststoffschlamm auf den Außenring 71 des Schließkörpers 68 und bildet einen Schüttkegel. Die Ringmulde 70,71 ist jedoch so bemessen, daß der Fest stoffschlamm zunächst noch nicht nach unten in die Aus­spülkammer 72 fällt.
  • Mit dem absinkenden Verschlußorgan 68 wird außerdem ein Betätigungsorgan 82 nach unten mitgenommen, das an seinem oberen Kranz einen Dauermagneten trägt. Über den Dauer­magnet wird ein als Hallsensor ausgebildeter Magnetsensor 84 betätigt, der den eigentlichen Ausspülvorgang über eine mit dem Betätigungsmechanismus 20 verbundene Steuer­elektronik 107 auslöst.
  • Durch den mit dem Membrankolben 104 nach oben gehenden Stößel 80 wird der bis dahin in Schließstellung befind­liche Schließkörper 78 unter Freigabe der Ausspülöffnung 76 zum äußeren Atmosphärendruck geöffnet. Dadurch strömt unter der Einwirkung des innerhalb des Geräts bestehenden Überdrucks momentan Wasser aus der Ausspülöffnung 76 aus, die das Verschlußorgan 68 nach unten gegen den Boden 74 der Ausspülkammer 72 zieht. Das Verschlußorgan 68 umschießt in dieser Stellung ringförmig die Ausspülöffnung 76, so daß zunächst nur noch Wasser durch die im wesent­lichen radial verlaufenden Kanäle, die durch Einbuchtungen 86 an der Unterseite des Verschlußorgan 68 gebildet sind, ausströmen kann. Die hierdurch hervorgerufene Drosselung verhindert das Auftreten von Druckstößen beim Öffnen der Ausspülöffnung 76.
  • Der Stößel 80 wird durch den Membrankolben 104 nun all­mählich nach oben gezogen. Dabei wird schließlich auch das Verschlußorgan 68 von einem auf dem Stößel ange­ordneten Mitnehmer 88 erfaßt und nach oben mitgenommen, so daß die anfängliche Drosselung aufgehoben wird. Das in dieser Phase mit hoher Strömungsgeschwindigkeit durch den Absetzraum 22 zur Ausspülöffnung 76 strömende Wasser nimmt den Feststoffschlamm mit und spült ihn vollständig aus. Am Ende des Ausspülvorgangs wird der Stößel 80 mit dem Schließkörper 78 durch den Betätigungsmechanismus 20 wieder nach unten verschoben. Im unteren Abschnitt, noch bevor der Schließkörper 78 in die Ausspülöffnung 76 eintritt, wird das mitgenommene Verschlußorgan 68 wieder auf den Boden der Ausspülkammer abgesetzt, so daß Druckstöße beim Schließvorgang vermieden werden. Sobald die Ausspülöffnung 76 geschlossen und der Druckab­fall aufgehoben ist, gelangt das Verschlußorgan 68 auf­grund seiner Auftriebskraft wieder nach oben und ver­schließt die Entleeröffnung 66 des Absetzraumes 22. Gleichzeitig wird im oberen Teil der Aufwärtsbewegung des Verschlußorgans das Betätigungsorgan 82 mitgenommen, so daß der Dauermagnet aus dem Wirkungsbereich des Magnet­sensors 84 herausgelangt Ein weiterer Ausspülvorgang wird dann erst wieder eingeleitet, wenn so viel Feststoff­schlamm im Absetzraum angesammelt ist, daß sein Gewicht zum erneuten Absenken des Verschlußorgans 68 ausreicht.
  • Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Überlaufrohr 34 des Hydrozyklon 18 und dem Flüssigkeitsauslaß 37 zusätzlich ein rückspülbares Filter­element 24 angeordnet, das von dem aus dem Hydrozyklon 18 kommenden, vorgereinigten Wasser durchströmt wird. Das Filterelement 24 weist einen zylindrischen Tragkörper mit relativ großen Durchbrüchen auf, über dessen Innen­fläche ein engmaschiges textiles Filtergewebe gespannt ist. Ein ruckspülbares Filterelement dieser Art ist in der EP-PS 121 090 beschrieben.
  • Während des Filtrierbetriebs tritt das durch das Überlauf­rohr 34 ankommende vorgereinigte Wasser in das Filter­element 24 ein, durchströmt dieses von innen nach außen und fließt gereinigt durch den Wasserauslaß 37 ab. Die noch im Wasser befindlichen Schwebeteilchen werden am Filtergewebe zurückgehalten. Mit zunehmender Verschmutzung des Filterelements 24 erhöht sich der Druckabfall im Gerät. Deshalb muß das Filterelement 24 von Zeit zu Zeit durch Rückspülen gereinigt werden. Hierzu dient die im Inneren des Filterelements angeordnete Rückspülvorrichtung 130.
  • Die Rückspülvorrichtung 130 enthält ein relativ zum Filterelement axial verschiebbares Kanalstück, daß ein zentrales Rohr 132 und mehrere im Winkelabstand von­einander angeordnete, schräg nach oben weisende Ver­bindungskanäle 134 aufweist, die an ihrem äußeren Ende gruppenweise in zwei in axialem Abstand voneinander ange­ordnete Ringkanäle 136 münden, die ihrerseits eine radial zum Filterelement hin offene Ringöffnung 138 aufweisen. Die Verwendung von zwei im axialen Abstand voneinander angeordneten Ringkanälen 136 hat den Vorteil, daß die gesamte Höhe des Filterelements 24 beim Rückspülvorgang mit verhältnismäßig kleinem Hub überstrichen werden kann.
  • Beim Rückspülvorgang müssen die Ringkanäle 136 mit ihrer Ringöffnung 138 möglichst dicht gegen die Innenfläche des Filterelements 24 anliegen, damit nur Rückspülwasser von der Reinwasserseite 37 durch das Filterelement 24 zur Ringöffnung 138 gelangen kann und der Zutritt von Wasser aus dem Überlaufrohr 34 vermieden wird. Das Kanal­stück 130 greift mit seinem nach unten weisenden Rohr 132 durch das Überlaufrohr 34 und den Hydrozyklon 18 hindurch und weist eine zur Ausspülkammer 72 hin geöffnete Auslaßöffnung auf. Das Rohr 132 ist am einen Ende über den Stößel 80 starr mit dem Membrankolben 104 der Be­tätigungsvorrichtung 20 und am anderen Ende starr mit dem Schließkörper 78 der Ausspülkammer 72 verbunden. Auf diese Weise wird der Rückspülvorgang gleichzeitig mit dem Ausspülvorgang im Hydrozyklon 18 eingeleitet. Das Rückspülwasser gelangt aufgrund des beim Abheben des Schließkörpers 78 von der Ausspülöffnung 76 ent­stehenden Druckgefälles vom Wasserauslaß 37 durch das Filterelement 24, und das Kanalstück 130 zur Ausspül­öffnung 76.
  • Während des Rückspül- und Ausspülvorgangs kann der Filtrierbetrieb aufrechterhalten bleiben da im Hydrozyklon 18 nur ein kleiner Teil des einströmenden Rohwassers zum Ausspülen abgezweigt und das über das Überlaufrohr 34 abströmende Wasser nach wie vor zu den von den Ring­öffnungen 138 nicht überstrichenen Bereichen des Filter­elements 24 gelangen kann. Etwaige Grobschmutzteilchen, die beim Verschieben der als Abstreifer ausgebildeten Ringkanäle 136 sich vom Filterelement 24 lösen, können durch das Überlaufrohr 34 nach unten zur Absetzkammer 22 des Hydrozyklon gelangen.
  • Der Rückspül- und Ausspülzyklus kann auch durch eine zeitabhängige Steuerung nach einer bestimmten Betriebs­dauer im Filtrierbetrieb, durch eine druckabhängige Steue­rung aufgrund einer Messung der Druckdifferenz zwischen dem Wassereinlaß 26 und dem Wasserauslaß 37 oder über eine mengenabhängige Steuerung durch Messung der Druch­flußmenge eingeleitet werden.

Claims (24)

1. Gerät zur Abscheidung von körnigen Feststoffen aus Flüssigkeiten, insbesondere aus Wasser, mit einem unter Überdruck mit der feststoffbeladenen Rohflüssigkeit beauf­schlagbaren Flüssigkeitseinlaß sowie einem mit dem Flüssigkeitseinlaß und einem Flüssigkeitsauslaß ver­bundenen Hydrozyklon, bestehend aus einer die ankommenden Rohflüssigkeit in eine Rotationsströmung versetzenden Drallkammer, einer sich an die Drallkammer nach unten anschließenden, rotationssymmetrischen Trennkammer, einer in die Trennkammer von oben her unter Freilassung eines ringförmigen Strömungsraums koaxial eintauchenden, nach unten offenen und nach oben zum Flüssigkeitsauslaß führen­den Überlaufrohr, einer im Abstand unterhalb des Überlauf­rohrs angeordneten, mit der Trennkammer verbundenen Ab­setzkammer fur die unter der Einwirkung der Zentrifugal­kraft und der Schwerkraft aus der zum Flüssigkeitsauslaß gelangenden Flüssigkeitsströmung ausgeschiedenen Fest­stoffteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trenn­kammer (32,32ʹ) unterhalb des Überlaufrohrs (34) ein koaxialer, im wesentlichen hohlkegelförmig ausgebildeter, mit seiner Spitze (42) zum Überlaufrohr (34) weisender, auf seiner Außenseite eine ringförmige Durchtrittsöffnung (44) zwischen Trennkammer (32) und Überlaufrohr (34) freilassender, nach unten hin sich auf einen mindestens dem Durchmesser des Überlaufrohrs (34) entsprechenden Durchmesser erweiternder und zusammen mit der Trennkammer­wand einen Durchlaß (48) für den mit den Feststoffteilchen beladenen rotierenden Restflüssigkeitsstrom bildender Leitkörper (40) angeordnet ist, dessen Unterseite über mindestens eine achsnahe Öffnung (52) mit dem Überlauf rohr (34) verbunden ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennkammer (32,32ʹ) unterhalb des Leitkörpers (40) eine nach unten zur Absetzkammer (22) hin offene, im unteren Bereich ihrer Mantelfläche mit Fangöffnungen (54) für die mit dem rotierenden Restflüssigkeitsstrom ankommenden Feststoffteilchen versehene und über min­destens eine achsnahe Öffnung (60) mit dem Überlaufrohr (34) oder der Unterseite (50) des Leitkörpers (40) ver­bundene Fangglocke (56) angeordnet ist.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Durchtrittsöffnung (44) zwischen Trennkammer (32) und Überlaufrohr (34) in ihrem Quer­schnitt größenordnungsmäßig der Nennweite des Flüssig­keitseinlasses (26) entspricht und um ein Mehrfaches größer als die achsnahe Öffnung (52) des Leitkörpers (40) ist.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß die achsnahe Öffnung (52) des Leitkörpers (40) in ihrem Durchtrittsquerschnitt um ein Mehrfaches größer als die achsnahe Öffnung (60) der Fangglocke (56) ist.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Leitkörper (40) mit seiner die achsnahe Öffnung (52) aufweisenden Spitze (42) von unten her in das Überlaufrohr (34) eingreift.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß die im wesentlichen kegelförmige oder kuppelförmige Fangglocke (56) mit ihrer Spitze (58) von unten her in den hohlkegelförmigen Leitkörper (40) ein­greift.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Fangöffnungen (54) durch mindestens eine die mit dem rotierenden Restflüssigkeitsstrom an­kommenden Feststoffteilchen nach dem Glockeninneren und nach unten zur Absetzkammer (22) ablenkende und die Rotationsströmung abbremsende Prallfläche (55) begrenzt sind.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Absetzraum (22) eine die Durchtritts­öffnung (57) zur Fangglocke (56) begrenzende ringförmige Abdeckung (59) aufweist.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß der im wesentlichen trichterförmig ausge­bildete Absetzraum (22) eine nach unten weisende, durch ein vorzugsweise als Ventilkörper ausgebildetes Verschluß­organ (68) verschließbare Entleeröffnung (66) aufweist.
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan die Entleeröffnung (66) in Abhängigkeit von der Menge der im Absetzraum (22) befindlichen Fest­stoffteilchen freigibt.
11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (68) als Schwimmer ausgebildet ist, der eine Bodenfläche (70,71) für die sich im Absetz­raum (22) ansammelnden Feststoffteilchen bildet und dessen Schließkraft bei Erreichen eines vorgegebenen Gewichts der auf ihm lastenden Feststoffteilchen unter Freigabe der Entleeröffnung (66) überwindbar ist.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Bodenfläche (70,71) des Ventilkörpers ringförmig über den Rand der Entleeröffnung (66) des Absetzraums übersteht und eine schwach gekrümmte Ringmulde als Unterlage für die Feststoffteilchen bildet.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Entleeröffnung (66) des Absetzraums (22) in eine Ausspülkammer (72) mündet oder in einer solchen angeordnet ist, die ihrerseits eine mit einem Schließkörper (78) gegen Atmosphärendruck verschließbare Ausspülöffnung (76) aufweist.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Verschlußorgan (68) des Absetzraums (22) mit einem Steuerorgan (82) zur Auslösung eines den Schließkörper (78) der Ausspülkammer (72) öffnenden und/oder schließenden Betätigungsmechanismus (20) ge­koppelt ist.
15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (82) einen Dauermagneten zur Beeinflussung eines den Betätigungsmechansimus auslösenden Magnetsensors (84), insbesondere eines Hall-Sensors, trägt.
16. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Verschlußorgan (68) unter der Einwirkung der bei geöffneter Ausspülöffnung auftretenden Druck­differenz gegen den Boden (74) der Ausspülkammer (72) drückbar ist, und daß an dem Verschlußorgan (68) vorzugs­weise durch Einbuchtungen (86) an dessen Boden gebildete, im wesentlichen radial verlaufende Strömungskanäle für die ausgespülte Flüssigkeit vorgesehen sind.
17. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Betätigungsmechanismus (20) für den Schließkörper einen über einen Stößel (80) starr mit dem Schließkörper (78) verbundenen Kolben (104) aufweist, der in einem oberhalb des Hydrozyklons (18) angeordneten, über ein Steuerventil (106) wahlweise mit dem Überdruck der Flüssigkeit oder mit dem Atmosphärendruck beaufschlag­baren Kolbenzylinders (114) angeordnet ist.
18. Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenfläche mit einer flüssigkeitsdicht an der Zylinder­wandung befestigten Rollmembran (107) überspannt ist.
19. Gerät nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (104) mit Hilfe des Flüssigkeitsüberdrucks aus einer der Flüssigkeitskammern entgegen der Kraft einer Feder (122) von einer Ausgangslage in eine Endlage verschiebbar und mit Hilfe der Federkraft entgegen dem im Kolbenzylinder (114) anstehenden Atmosphärendruck wieder in seine Ausgangslage zurückverschiebbar ist.
20. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn­zeichnet, daß in der Drallkammer (28) mindestens eine die ankommende Flüssigkeit in eine Rotationsströmung versetzende, in den ringförmigen Zwischenraum zwischen der Trennkammerwand (16ʹ) und dem Überlaufrohr (34) mündende, schraubenförmige Leitfläche (30) angeordnet ist.
21. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekenn­zeichnet, daß im Bereich zwischen dem Überlaufrohr (34) und dem Flüssigkeitsauslaß (37) ein von der aus dem Hydro­zyklon (18) ausströmenden Flüssigkeit durchströmtes rück­spülbares Filterelement (24) angeordnet ist.
22. Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (24) als koaxial oberhalb des Überlaufrohrs (34) angeordneter, von innen nach außen durchströmter Hohlzylinder ausgebildet ist, daß innerhalb des Filter­elements (24) ein mit mindestens einer schlitzförmigen Ringöffnung (138) axial über die Innenfläche des Filter­elements (24) verschiebbares, austrittsseitig zum Absetz­raum (22) oder zur Ausspülkammer (72) führendes Kanalstück (130) angeordnet ist, daß die Ringöffnung (138) am radial äußersten Rand eines Abstreifers (136) angeordnet ist, daß das Filterelement (24) in dem vom Abstreifer (136) überstrichenen Bereich eine im wesentlichen glatte Ober­fläche aufweist und daß das Kanalstück (130) mit dem Schließkörper (78) der Ausspülkammer (72) verbunden ist.
23. Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalstück (130) auf dem den Schließkörper (78) mit dem Kolben (104) des Betätigungsmechanismus (20) verbindenen Stößel (80) angeordnet ist.
24. Gerät nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekenn­zeichnet, daß auf dem Stößel (80) ein Mitnehmer (88) zum Abheben des Verschlußorgans (68) vom Boden (74) der Ausspülkammer (72) angeordnet ist.
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