NL7907065A - Filterinrichting. - Google Patents

Description

f /S

k ft YO 8406

Filterinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op filters, in het "bijzonder op filters, die door terugspoeling worden gereinigd. Het reinigen van gebruikelijke filters zoals die welke gewoonlijk zijn opgenomen in waterbevloeilngssystemen, omvat in het alge-5 meen het afsluiten van de toevoerleiding, het uit elkaar nemen van het filter, het reinigen van de onderdelen en het daarna weer in elkaar zetten. Een dergelijke procedure is uiteraard omslachtig en tijdrovend. Er zijn aldus een aantal terugspoel-filters ontwikkeld, waarbij het filter kan worden gereinigd 10 zonder dit uit elkaar te nemen.

Een dergelijk filter wordt beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4·045·345, en bestaat uit een huis met inbegrip van een inlaat, die verbonden kan worden met een stroomopwaart-se fluïdumpijp, alsmede een uitlaat, die verbonden kan worden 15 met een stroomafwaartse fluïdumpijp; een filterlichaam opge steld binnen het huis en met een stroomopwaarts oppervlak aan de inlaatzijde van het huis daarvan voor het tegenhouden van vuildeeltjes in het fluïdum, dat voorwaarts door het filterlichaam stroomt vanuit de inlaat naar de uitlaat van het huis; 20 alsmede een terugspoelmondstuk met een inlaatopening die nabu- rig aan het stroomopwaartse oppervlak van het filterlichaam is ^ opgesteld voor het terugspoelen van het filterlichaam. In de in v dit octrooischrift beschreven constructie wordt het terugspoelmondstuk door het teruggespoelde fluïdum gedraaid ten opzichte 25 van het filterlichaam, welk lichaam vastgemaakt is aan het huis.

Yolgens de uitvinding wordt voorzien in een terugspoelbare filterinrichting van het voornoemde type, die daardoor is gekenmerkt, dat het terugspoelmondstuk is gefixeerd ten opzichte van het huis, het filterlichaam zodanig is gemonteerd, dat het kan 30 bewegen ten opzichte van het terugspoelmondstuk, waarbij de filterinrichting verder aandrijfmiddelen omvat voor het doen 790 70 65 **- * b 2 bewegen van het filterlichaam, waardoor het mondstuk in staat is vrijwel het volledige stroomopwaartse oppervlak van het filterlichaam te "bestrijken. Gevonden is dat een dergelijke opstelling een aantal belangrijke voordelen oplevert, zoals nu 5 ,zal worden beschreven.

In de beschreven uitvoeringsvorm is het filterlichaam een roteerbare cilinder; tevens omvat het aandrijforgaan een rotor met bladen in de baan van het fluïdum, dat door het mondstuk stroomt, waardoor het gaat roteren, alsmede tandwielmiddelen, 10 die de rotor koppelen aan het filterlichaam om dit te laten draaien door de energie van de terugspoelvloeistof die door het mondstuk stroomt.

De uitvinding wordt nu, bij wijze van voorbeeld, beschreven in de bijgevoegde tekeningen, waarin "*5 fig. 1 een doorsnede in lengterichting is van een uitvoe ringsvorm van een terugspoelbare filterinrichting, geconstrueerd volgens de uitvinding; fig. 2 een dwarsdoorsnede is langs de lijnen II-II van fig. 1; 20 fig. 3 een- doorsnede in aanzicht is langs de lijnen III- III van fig. 1; en fig. 4 een doorsnede in aanzicht is langs de lijnen IY-IY van fig. 3.

De in de tekeningen geïllustreerde terugspoelbare filter-25 inrichting is van het in lijn-type als beschreven in het Ameri kaanse octrooischrift 4.045*345* Deze omvat een huis, omvattende een inwendige buisvormige sectie 2, samengesteld uit .een stijve metaalbuis 3 en een daaraan verbonden kunststoflichaam.

De tegenovergestelde uiteinden van de metaalbuis 3 dienen als 30 inlaat 5 en uitlaat 6 van het filterhuis en zijn zodanig aange past, dat zij kunnen worden geschroefd aan de (niet weergegeven) stroomopwaartse en stroomafwaartse pijpen. Een conische deflector 10 is vastgemaakt binnen de inwendige metaalbuis 3 tussen één groep van gaten en een tweede groep van gaten 14» gevormd 35 door de wand van de buisvormige huissectie 2 op in lengterich- 7907065 ♦ -* 3 ting op afstand staande plaatsen. Het filterhuis omvat verder een uitwendige cilindrische sectie 16 die radiaal op afstand staat van de inwendige huisvormige sectie 2. Het stroomopwaart-se (linker)-einde 17 van huissectie 16 is gevormd met een bo-5 ring, die het respectievelijke uiteinde van de inwendige huis sectie 2 ontvangt. Het stroomafwaartse (rechter) einde van de huissectie 2 is afgesloten door een kraag 18, die geschroefd is hij 19 en is gevormd met een horing, die het respectievelijke uiteinde van de inwendige huissectie 2 ontvangt. De twee uitein-10 den van de buitenste huissectie 16 zijn afgesloten door afdich tingen 20, 22 ten opzichte van de inwendige huissectie 2.

Een filterlichaam 24 van vrijwel cilindrische configuratie is opgesteld in de ruimte tussen de inwendige huissectie 2 en de uitwendige huissectie 16. Filterlichaam 24 omvat een filter-15 element 25 van elke geschikte soort (b.v. maaszeef, filterschij- ven, en dergelijke) en draagt een paar kunststof hulzen 26, 27 vastgemaakt aan de tegenovergestelde uiteinden daarvan. De eerste uiteinden zijn roteerbaar gemonteerd ten opzichte van de inwendige huissectie 2 op kunststoflagerafdichtingen 28 vastge-20 maakt aan de inwendige huissectie door een schroefdraad voorzie ne kragen 29·

De buitenste cilindrische huissectie 16 is voorzien met een naar binnen hangende gebogen wand 30, (zie in het bijzonder fig. 2) die een spoelkamer 32 afbakent, gevormd met een nauwe 25 inlaatopening 34 naburig aan en zich uitstrekkende over de gehe le lengte van het buitenste cilindrische oppervlak van het filterlichaam 24» Spoelkamer 32 met de nauwe inlaat 34 daarvan dient als een terugspoelmondstuk, dat effectief het stroomop-waartse (buitenste) cilindrische oppervlak van het filter-30 lichaam kan reinigen, wanneer het filterlichaam wordt gedraaid ten opzichte van het huis, zoals in meer bijzonderheden hierna zal worden beschreven.

Sen uiteinde van het terugspoelmondstuk 32 staat in verbinding met een spoelleiding 38 via de cirkelvormige opening of 35 doorgang 40. De spoelleiding 38 die leidt naar een fluïdumaan- 790 70 65 * * 4 drijfeenheid 42, is vastgemaakt aan de buitenste huissectie 16 door middel van een bout met schroefdraad 44. Het terugspoelwa-ter dat uit het mondstuk 32 stroomt via de spoelleiding 38 wordt aldus toegevoerd naar de fluïdumaandrijfeenheid 42 en 5 doet het filterlichaam 24 effectief draaien door de energie in het terugspoelfluïdum, zoals in meer bijzonderheden zal worden beschreven met betrekking tot figuren 3 en 4»

Een kleplichaam 46 is gezeteld binnen opening 40 tussen spoelkamer 32 en de spoelleiding 38 daarvan. Kleporgaan 46 is 10 vastgemaakt aan één uiteinde van een stang 48. Het tegenoverge stelde einde van de stang draagt een zuiger 50, die in een cilinder 52, gevormd bij het respectievelijke uiteinde van de buitenste huissectie 16, beweegbaar is. Cilinder 52 wordt afgesloten door een deksel 54 met schroefdraad, waardoor een klep-15 kamer 56 wordt afgebakend door zuiger 50» die beweegbaar is binnen de cilinder 52. Een boring 58, gevormd via het kleporgaan 46, de stang 48 daarvan en zuiger 50 draagt naar de klep-kamer 56 de druk binnen de spoelkamer 32 over. Deze kamer kan tevens worden gelucht naar de atmosfeer via een opening 60 ge-20 vormd in deksel 54 alsmede een opening 61 gevormd in een andere cilinder 62 van een stuurklep 63 waarvan het kleplichaam 64 beweegbaar is in de cilinder 62 daarvan, voor het maken, of blokkeren, van een verbinding tussen opening 60 en 61 van de stuurklep. Het stuurkleporgaan 64 is gevormd met een conische zetel, 25 zodanig, dat deze in de laagste stand daarvan, onder spanning van veer 68, de verbinding tussen openingen 60 en 61 blokkeert, maar kan worden bewogen naar een bovenste stand tegen de werking van de veer 68 in teneinde de verbinding tussen openingen 60 en 61 tot stand te brengen, en daardoor de hoofdklepkamer 56 30 naar de atmosfeer te luchten.

Stuurklep 63 wordt automatisch geactiveerd voor het luchten van kamer 56 naar de atmosfeer door middel van een drukge-voelig orgaan, dat de drukverschillen tussen de inlaat 5 en de uitlaat 6 van het filterhuis detecteert voor het automatisch 35 inleiden van de terugspoelzuiveringsbehandeling, wanneer het 790 7 0 65 5 drukverschil groter is dan een voorafbepaalde waarde, waarmede wordt aangegeven, dat het filterlichaam overmatig met vuil is verstopt.

Het druk-detecterende orgaan omvat een diafragma 70, opge-5 steld binnen deflector 10, Deflector 10 omvat een opening 72, die het linkervlak van het diafragma in contact brengt met de druk bij de inlaatzijde 5 van het filterhuis. Het tegenovergestelde vlak van het diafragma 70 staat in contact met de druk bij de uitlaatzijde 6 van het huis door middel van een andere 10 opening 74» gevormd via de achterwand 76 van de deflector. Dia fragma 70 is veerbelast naar de inlaatzijde van het huis door middel van een spiraalveer 80, geplaatst tussen de achterwand 76 van de deflector en een cirkelvormige schijf 82, die aangrijpt in of vastgemaakt is aan het respectievelijke vlak van 15 het diafragma. Schijf 82 omvat een geleidingsstang 84 die pas seert door een centrale opening gevormd in de achterwand Jé van de deflector 10. Het tegenovergestelde vlak van diafragma 70 (dat wil zeggen het vlak dat tegenover de inlaat-zijde 5 van het filter ligt) draagt een kleporgaan 86 door beweging al of 20 niet in aangrijping kan komen met de mond 88 van een axiale bo ring 89, gevormd in een stang 91 van de'deflector 10, Het tegenovergestelde einde van boring 90 is verbonden aan een nippel 92, die een stuurleiding 94 ontvangt, die leidt naar een andere nippel 96 inwendig gedragen door de inwendige buisvormige sec-25 tie 2 van het filterhuis.

Een boring 98» gevormd door de wand van de huissectie 2 heen leidt van nippel 96 naar een kamer 100 afgebakend door een ringvormige cilinder 102, die geschroefd is op het inlaateinde van het filterhuis en een ringvormige flens 104 van een huls 30 106, die beweegbaar is binnen de cilinder 102 tegen de werking in van een veer 108 geschoven tussen de ringvormige flens 104 en een sluitdeksel 110, Het tegenovergestelde einde van huls 106 is gevormd met een kamoppervlak 112 dat in aangrijping kan komen met een stang 114 gedragen aan het einde van het stuur-35 kleporgaan 64. Wanneer aldus kamer 108 onder druk is gebracht 790 70 65 ** 6 door de werking van de diafragmasensor 70, als hierna zal worden beschreven, wordt huls 106 naar buiten bewogen en komt in aangrijping met het lagere einde van stang 114, waardoor het stuurkleporgaan 64 naar boven wordt bewogen en de hoofdklepka-5 mer 56 wordt ontlucht naar de atmosfeer via openingen 60 en 61.

Wanneer dit plaatsvindt veroorzaakt de inlaatdruk die werkt op kleporgaan 46, en die niet wordt tegengewerkt door de druk binnen die kamer 56, dat het kleporgaan gaat bewegen (links in fig. 1) naar de openingsstand, waardoor de doorgang 40 van het 10 terugspoelmondstuk 32 naar de spoelleiding 38 wordt geopend*

Wanneer aldus kleporgaan 48 naar zijn open stand is bewogen wordt water teruggespoeld via het filterlichaam 24 door het terugspoelmondstuk 32 en naar buiten via de spoelleiding 38.

Het terugspoelwater, dat uit leiding 38 stroomt wordt gericht 15 naar de hydraulische aandrijfeenheid 42, waar deze botst op de bladen 120 vastgemaakt aan één uiteinde van een roter 122 (figuren 3» 4) opgesteld binnen die eenheid. Rotor 122 omvat een as 123 waarvan het tegenovergestelde uiteinde gevormd is als een worm 124, die in aangrijping is met tandwieltanden 146 ge-20 vormd op de buitenomtrek van een eindhuls 27 van het filter lichaam 24. Bijgevolg zal de energie van het terugspoelwater dat uitstroomt via de spoelleiding 38 een rotatie van het filterlichaam 24 tot stand brengen ten opzichte van het terugspoelmondstuk 32, waardoor het volledige cilindrische buiten-25 oppervlak van het filterlichaam, dat zich aan de stroomopwaart- se zijde daarvan bevindt, door het terugspoelmondstuk wordt bestreken, steeds wanneer kleporgaan 48 open is.

Het filter geïllustreerd in de figuren 1-4 werkt als volgt: Bij normaal gebruik van het filter passeert het water, dat 30 stroomt door inlaat 5» via openingen 12 door het filterlichaam 24 en treedt uit via openingen 14 door uitlaat 6. Zolang als het filterlichaam 24 redelijk schoon is, is er slechts een geringe drukval gedurende deze voorwaartse stroming van het water door het filterlichaam, zodat bijgevolg de druk bij de uitlaat 35 6 enigszins beneden die van inlaat 5 zal zijn. Diafragma 70 de- 790 7 0 65 7 tecteert het drukverschil tussen de inlaat en de uitlaat via de respectievelijke openingen J2 en 74» terwijl veer 80 zodanig is ontworpen, dat het kleporgaan 86 centraal gesteund door diafragma JO in contact is met mond 88 van boring 90 op alle tijd-5 stippen dat het drukverschil tussen de inlaat en de uitlaat be neden een voorafbepaalde waarde ligt, dat wil zeggen wanneer het filter redelijk schoon is. Gedurende deze normale werking van het filter zal derhalve kamer 100 niet onder druk staan en zal stuurkleporgaan 64 in de geïllustreerde lagere stand zijn, 10 waardoor de hoofdklepkamer 56 niet met de atmosfeer in contact is. De druk binnen de kamer 56 zal derhalve gelijk zijn aan die in het terugspoelmondstuk 32 krachtens boring 58 die een verbinding tussen de twee tot stand brengt. Vanwege de grotere dwarsdoorsnede van zuiger 50, vergeleken met die van het hoofdklep-15 orgaan 46, zal het hoofdkleporgaan 46 worden gezeteld in ope ning 40» als geïllustreerd in fig. 1, waardoor de stroom water uit het terugspoelmondstuk 32 naar de spoeluitlaatleiding 38 wordt geblokkeerd. Aldus zal bij deze normale werking de stroom water die naar buiten treedt via de spoelleiding 38 worden ge-20 blokkeerd en zal het filter zodanig werken, dat de vuile deel tjes in het water dat vloeit in de bovenbeschreven voorwaartse richting door het filter van inlaat 5 via inlaat 6 worden afgefiltreerd.

Wanneer nu de vuildeeltjes zich ophopen op het filter-25 lichaam 24, in het bijzonder bij het stroomopwaartse oppervlak 25 dat gekeerd is naar inlaat 5» zal het drukverschil tussen inlaat 5 en inlaat 6 toenemen tot een voora'fbepaalde waarde, waarna diafragma 70 gaat buigen (naar rechts) en het kleplichaam 86 wordt wegbewogen uit mond 88 van boring 90. De inlaatwater-30 druk wordt nu aangelegd via stuurleiding 94 aan kamer 100, het geen veroorzaakt dat huls 106 gaat bewegen (naar links) waardoor het tapse einde 112 daarvan in aangrijping komt met stang 114 van het stuurkleporgaan 64, en deze omhoog beweegt tegen veer 68 in. Wanneer dit plaatsvindt wordt de hoofdklepkamer 56 35 gelucht aan de atmosfeer via openingen 60, 61, zodat het hoofd- 790 7 0 65

Z* V

8 kleporgaan 46 nu naar links beweegt van opening 40 vandaan, waardoor een verbinding tussen het terugspoelmondstuk 32 en de spoelleiding 38 tot stand wordt gebracht. Dit veroorzaakt dat het terugspoelmondstuk 32 wordt gelucht aan de atmosfeer als 5 hierna zal worden beschreven, waarna een omgekeerde waterstroom wordt geproduceerd via openingen 14, filterlichaam 24, terugspoelmondstuk 32 en spoelleiding 38» en de vuildeeltjes uit het filterlichaam worden gespoeld via terugspoelmondstuk 32 en spoelleiding 38.

10 Het vuile water uit terugspoelmondstuk 32 en spoelleiding 38 wordt zodanig gericht, dat het stroomt naar de hydraulische aandrijfeenheid 42, zodat de kinetische energie in dit water wordt benut voor het doen draaien van het filterlichaam 24 ten opzichte van het gefixeerde terugspoelmondstuk 32, gedragen 15 door de gefixeerde huissectie 16. Meer in het bijzonder botst het vuile water, dat de hydraulische stuureenheid 42 uit leiding 38 binnentreedt op bladen 120 van rotor 122, waardoor worm 124 van de rotoras 123 gaat draaien, welke worm op zijn beurt tandwielen 126 gedragen door de eindhuls 27 van het filter-20 lichaam 24 doen draaien. Het filterlichaam 24 wordt aldus ge draaid en het vuile water verlaat, nadat het zijn kinetische energie heeft verbruikt, de hydraulische stuureenheid 42 via de uitlaatopening 128 (fig. 4)*

Er zijn verschillende voordelen in de beschreven opstel-25 ling, waarbij het filterlichaam wordt gedraaid ten opzichte van het terugspoelmondstuk, vergeleken met een opstelling waarin het terugspoelmondstuk wordt gedraaid ten opzichte van het filterlichaam. Wanneer het filterlichaam wordt gedraaid, kunnen namelijk tamelijk grote vuildeeltjes, (b.v. kiezels), die zich 30 hechten aan het buitenoppervlak van het filterlichaam worden losgemaakt, waarbij ze vallen op de bodem van het huis, en aldus de mogelijkheid wordt verminderd dat dergelijke kiezels tussen het mondstuk en het filterlichaam worden geleid, waardoor het mondstuk of het afschrapen van het filterlichaam wordt 35 geblokkeerd. Tevens is bij het alleen draaien van het filter- 7907065 9 lichaam door de kinetische energie van het water minder traagheid te overwinnen, waardoor de belasting op de aandrijving wordt verminderd, In de geïllustreerde opstelling is het drukverschil tussen tegenovergestelde zijden van de lagerpakkingen 5 betrekkelijk klein, waardoor de wrijvingsverliezen worden ver minderd en daardoor verder de belasting op de aandrijving wordt verminderd, 790 70 65

Claims (4)

1, Terugspoelbare filterinriohting, omvattende een huis met inbegrip van een inlaat die verbonden kan worden met een stroom-opwaartse fluïdumpijp, alsmede een uitlaat die verbonden kan worden met een stroomafwaartse fluïdumpijp; een filterlichaam 5 opgesteld binnen het huis en met een stroomopwaarts oppervlak aan de huisinlaatzijde daarvan voor het tegenhouden van vuil-deeltjes in het fluïdum dat van de inlaat van het huis naar de uitlaat in de voorwaartse richting door het filterlichaam stroomt; alsmede een terugspoelmondstuk met inlaatopening aan-10 grenzend opges'teld aan het stroomopwaartse oppervlak van het filterlichaam voor het terugspoelen van het filterlichaam, met het kenmerk, dat het terugspoelmondstuk is gefixeerd ten opzichte van het huis, welk filterlichaam zodanig is gemonteerd, dat het kan bewegen ten opzichte van het terugspoelmondstuk, waar-15 bij de filterinrichting verder een aandrijforgaan omvat voor het doen bewegen van het filterlichaam ten opzichte van het mondstuk waardoor de inlaatopening van het mondstuk in staat is vrijwel het volledige stroomopwaartse oppervlak van het filterlichaam te bestrijken.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het filterlichaam cilindrisch is en roteerbaar is gemonteerd ten opzichte van het terugspoelmondstuk.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het aandrijforgaan een rotor omvat met bladen in de baan van het 25 door het mondstuk stromende fluïdum, waardoor deze kan worden. gedraaid, alsmede tandwielorganen die de rotor koppelen aan het filterlichaam om dit laatste te doen draaien door de energie van het door het mondstuk stromende terugspoelfluïdum.

4· Inrichting volgens conclusie 3» met het kenmerk, dat het 30 tandwielorgaan een worm omvat aangedreven door de rotor die in aangrijping is met een tandwiel, vastgemaakt aan het filterlichaam. 790 70 65