DE1486807B1 - Rueckspuelbares Fluessigkeitsfilter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein rückspülbares Flüssigkeitsfilter, bei dem ein Filtermittel, beispielsweise Sand, auf einer durchlässigen Filtermittelunterlage aufgeschüttet ist, wobei über dem Filtermittel als Stabilisierungsvorrichtung ein Gitter angebracht ist.

Solche mit Sand und Kies als Filtermittel arbeitende Filtervorrichtungen werden üblicherweise zur Wasserreinigung bei Schwimmbeckenanlagen od. dgl. verwendet, obgleich sie selbstverständlich auf diesen Verwendungszweck nicht beschränkt sind.

Ein Nachteil der bekannten Sand- und Kiesfilter besteht darin, daß ihre Durchsatzleistungen begrenzt sind. Selbst bei Hochleistungsfiltern ist der Durchsatz auf etwa 190 l/m² beschränkt, da bei höheren Durchflußmengen keine zufriedenstellende Filtration mehr erzielt werden kann. Diese Verschlechterung der Filtration bei höheren Durchsatzmengen ist auf die Verlagerung des Filtersandes unter Einwirkung der sich bei den hohen Durchflußmengen einstellenden Turbulenz und Kanalbildung im Filterbett zurückzuführen. Durch die Verlagerung des Sandes wird insbesondere an der Oberseite des Filtermittels die Aufrechterhaltung eines einwandfreien Filterbettes gestört.

Es ist nun bereits ein Druckfilter bekanntgeworden, bei dem über der Filtermasse ein Gitter aus Rundstäben an dem Filtergehäuse angeschweißt ist. Das Gitter hat die Aufgabe, die bei der Filtration verdichtete Filtermittelmasse während des Rückspülvorgangs aufzubrechen und dadurch ein Hochsteigen der kompakten Filtermittelsäule zu verhindern. Das Gitter ist jedoch nicht in der Lage, die Filtermittelschicht während der Filtration zu stabilisieren und einer Verlagerung der Filtermittelteilchen sowie einer Kanalbildung im Filtermittelbett entgegenzuwirken. Eine solche Stabilisierung der Filtermittelschicht, durch die einer Kanalbildung im Filtermittelbett vorgebeugt wird, ist für die einwandfreie Arbeitsweise des Filters aber von entscheidender Bedeutung.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein rückspülbares Flüssigkeitsfilter zu schaffen, bei dem über dem Filtermittel als Stabilisierungsvorrichtung ein Gitter derart angebracht ist, daß es die Filtermittelschicht während der Filtration zuverlässig stabilisiert und einer Verlagerung der Filtermittelteilchen sowie einer Kanalbildung im Filtermittelbett entgegenwirkt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Stabilisierungsvorrichtung als ein vertikal verschiebbares Gitter oberhalb der Filtermasse angeordnet ist, wobei das spezifische Gewicht des Gitters geringfügig über dem spezifischen Gewicht des Wassers liegt.

Die Zeichnungen zeigen zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es zeigt

F i g. 1 eine Filtervorrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt während des normalen Filtervorgangs,

F i g. 2 eine abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung im Vertikalschnitt.

Die in F i g. 1 als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellte Filtervorrichtung weist ein Filtergehäuse bzw. einen Behälter 1 auf, der aus dem unteren Gehäuseteil 3 und dem grundsätzlich hiermit übereinstimmenden oberen Gehäuseteil 5 besteht. Die Gehäuseteile 3 und 5 sind an ihren offenen Seiten miteinander verbunden.

Der untere Gehäuseteil weist Beine 7 sowie am Boden 9 eine Mittelöffnung für den Anschluß einer Abflußarmatur 11 auf. Die obere Stirnkante des Behälterteils 3 erweitert sich radial nach außen und bildet einen schräg nach oben geneigten Ringflansch 13.

Der obere Gehäuseteil 5 weist an seiner Stirnseite einen entsprechenden, nach außen konisch verlaufenden Ringflansch 15 auf, der dem Ringflansch 13 angepaßt und diesem zugewandt ist, wobei zwischen den beiden Flanschen eine O-Ring-Dichtung 17 liegt, die in dieser Lage von einem Klemmband 18 gehalten wird, das den Tank umgibt und die gegeneinander gerichteten Flansche der Gehäuseteile verschließt.

Der Boden des oberen Gehäuseteils 5, der das Behälterdach bildet, weist eine große zentrale öffnung auf, die von einem Schrägflansch 19 eingefaßt ist und derart eine Lagerung und Befestigung für eine Vierwege-Ventilvorrichtung 20 bildet, die zur Steuerung der Strömungsrichtung des Wassers durch den Filterteil der Filtervorrichtung verwendet wird.

Die zum Ablassen der Flüssigkeit am Boden des Tanks befindliche Armatur besteht aus einem hohlen, geflanschten Einsatzstück 21, das vom Behälterinnern her durch die Bodenöffnung hindurchgreift und mittels einer Kiemmutter 23 befestigt ist, die auf einem Gewinde an dem äußeren Teil des Einsatzstückes aufgeschraubt ist. Zu beiden Seiten des Tankbodens sind zwischen dem Flansch des Einsatzstückes und der Befestigungsmutter geeignete Dichtringe angeordnet, die das Behälterinnere nach außen hin abdichten.

Die im Innern des Tanks befindliche Flüssigkeit kann durch eine Seitenöffnung 25 abgelassen werden, die sich in der Wand des außen liegenden Teils des hohlen Einsatzstückes befindet. Während des Filtervorgangs ist die Seitenöffnung normalerweise durch einen Stopfen 27 verschlossen.

Am Boden des Behälters ist ein Korb 31 angeordnet, der mit der Auslaß- bzw. Ablaßöffnung in Verbindung steht und aus einer Anzahl vertikal angeordneter Metalleisten 33 besteht, die an dem Flansch des Einsatzstückes angebracht sind. Die oberen Enden dieser Leisten tragen einen Zylinder bzw. eine Hülse 35, in die ein zentrales Rohr 37 mit seinem unteren Ende mit Gleitsitz eingesetzt ist. Das zentrale Rohr 37 kann aus Kunststoff hergestellt sein; es erstreckt sich nach oben zu einer in der Mitte der oberen Behälteröffnung befindlichen Stelle. Das Rohr wird in dieser Stellung von einem Bolzen 39

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gehalten, der diametral durch die Hülse 35 und das Innern des Ventilgehäuses eine Öffnung 103 aufweist. Rohr hindurchgreift. Über diesen Durchgang kann die Flüssigkeit über

Die dargestellte Vierwege-Ventilvorrichtung weist die Öffnung 85 in der zylindrischen Wand des Geein Gehäuse 45 auf, das aus einem im wesentlichen häuses in Nähe des Ventilsitzes 81 in das Ventilzylindrischen Gußstück besteht und die Ventil- 5 gehäuse und aus diesem herausströmen. Mit 104 ist elemente aufnimmt. Diese bestehen aus einem Paar eine Entlüftungsöffnung bezeichnet,
im Abstand voneinander angeordneter kolbenartiger Die den Durchgang bildende Wand 101 erstreckt

Ventile 49 und 51, die an einer Ventilstange 53 an- sich nach unten über den Boden 97 des Ventilgehäugeordnet sind. Die Ventilstange 53 ist durch eine ses hinaus und nimmt das obere Ende des Rohres Stopfbüchse 55 an einem Ende des Gehäuses hin- io 37 auf, während die zylindrische Wand 95 dicht in durchgeführt und weist an dem außenseitigen Ende die Öffnung an der Oberseite des Behälters eingeeinen Handgriff 57 auf. paßt ist.

Im Innern des Gehäuses ist an dem dem Handgriff- Zur Abdichtung der Ventilvorrichtung an dem Beende der Ventilstange zugewandten Gehäuseende ein hälter ist die zylindrische Wand 95 des Ventilgehäu-Ventilsitz 61 angeordnet, gegen den sich der Ventil- 15 ses mit einem angegossenen, sich nach unten erstrekkörper 49 beim Herausziehen der Ventilstange aus kenden Flansch 107 versehen, der mit dem Flansch dem Gehäuse legt. In dieser Stellung der Ventilstange des Behälters ein Dichtgehäuse für einen O-Ring 111 verschließt der Ventilkörper 49 eine Kammer 63 an bildet, der zwischen den beiden Flanschen durch ein der Stirnseite des Ventilgehäuses, die einen in dem Klemmband 113 aus rostfreiem Stahl oder anderem Ventilgehäuse eingeformten Auslaß 67 (F i g. 2) mit 20 geeignetem Material eingespannt ist.
einem Rohranschluß aufweist, über den die Kammer Im Boden des Behälters befindet sich eine Filter-

63 an den Schwimmbeckeneinlaß anschließbar ist. unterlage, die das Filtermittel 117 trägt. Letzteres be-

An der gegenüberliegenden Seite ist in ein Innen- steht vorzugsweise aus Sand. Die Filterunterlage gewinde des Ventilgehäuses ein Einsatz 71 einge- kann aus einer einzigen Schicht eines schüttfähigen, schraubt, der einen dem Innenraum des Ventilgehäu- 25 stückigen Stoffes bestehen; vorzugsweise besteht sie ses zugewandten Ventilsitz 73 bildet, gegen den sich jedoch aus zwei oder mehr solcher Schichten 121, der Ventilkörper 51 legt, wenn die Ventilstange in 123 usw., wobei die Korn- bzw. Stückgröße der eindas Ventilgehäuse hineingeschoben wird. zelnen Schichten von der unteren Schicht zur oberen

Der Einsatz 71 ist außerhalb des Ventilgehäuses Schicht jeweils abnimmt. Das Material der obersten mit einem Innengewinde für den Anschluß einer 30 Schicht 121 ist dabei noch gröber als das Filter-Rohrleitung 135 versehen. Er weist ferner im Innern mittel 117.

eine Zwischenwand 75 mit einer im Querschnitt ver- Auf der Oberfläche des Filtermittels stützt sich

minderten Öffnung 77 auf, um den Abfluß an diesem ein Stabilisierungsgitter 131 ab, dessen Aufgabe darin Ende der Ventilvorrichtung zu begrenzen. Bei Ver- besteht, die Oberfläche des Filtermittels gegen ein wendung der Filtervorrichtung in Verbindung mit 35 Abwandern bzw. eine Verlagerung der Filterstoffe einem Schwimmbecken wird dieses Ende der Ventil- bei hohen Wasserdurchflußmengen durch das Filter vorrichtung an den Überlaufabfluß angeschlossen. zu stabilisieren und eine Kanalbildung im Filterbett

Das Ventilgehäuse weist zwischen den genannten zu verhindern.

Ventilsitzen einen Auslaß 79 (Fig. 2) mit einem Beim Einbau der Filtervorrichtung in eine

Rohranschluß auf, der dem Auslaß 67 des Schwimm- 40 Schwimmbeckenanlage od. dgl. wird das Schwimmbeckenanschlusses entspricht. Zu beiden Seiten des becken an den am Betätigungsende der Ventilstange Auslasses 79 ist im Innern des Ventilgehäuses jeweils liegenden Rohranschluß 67 angeschlossen, während ein Ventilsitz 81 und 83 angeordnet. In Nähe dieser die Pumpe an den im Mittelteil der Ventilvorrichtung beiden Ventilsitze liegt jeweils eine Öffnung 85 und liegenden Rohranschluß 79 angeschlossen wird. Mit 87 in der Zylinderwand des Ventilgehäuses. 45 dem an der anderen Seite des Ventilgehäuses liegen-

Von diesen beiden Öffnungen 85 und 87 erstreckt den Ventilsitz-Einsatz 71 wird ein zu einem Ablauf sich ein Paar konzentrischer Durchflußwege nach führendes Abflußrohr 135 verbunden. Während des unten. Da die beiden öffnungen zu beiden Seiten des normalen Filtervorgangs ist die Ventilstange in das Auslasses 79 für den Pumpenanschluß angeordnet Ventilgehäuse hineingeschoben, so daß sich die Vensind, fließt das von einer Pumpe der Ventilvorrich- 50 tilorgane in der in F i g. 1 dargestellten Einstellung tung zugeführte Wasser entweder durch den einen befinden. Die Ventilstange wird in dieser Stellung oder anderen dieser Durchgangskanäle nach außen mit Hilfe einer Verriegelung 137 festgelegt,
ab, je nachdem, in welcher Stellung sich das Vier- Bei dieser Ventilstellung wird das über den Abwegeventil befindet. lauf des Schwimmbeckens der Saugseite der Pumpe

Die beiden sich nach unten erstreckenden Durch- 55 zulaufende Wasser in den Filterbehälter gepumpt, flußwege werden in dem Gußgehäuse des Ventils in dem es das Filtermittel und die Filtermittelunterdadurch gebildet, daß das Gehäuse eine sich nach lage durchströmt und nach der Filterung über das unten erstreckende, beim Gießvorgang hergestellte Tankrohr 37 zu dem Schwimmbecken zurück gezylindrische Wand 95 aufweist, die von einem Boden langt. Soll die Filtereinrichtung gereinigt werden, so 97 überdeckt wird, in dem eine oder mehrere bogen- 60 wird der Handgriff der Ventilstange bei gelöster Verförmige Öffnungen 99 angeordnet sind, über die der riegelung nach außen gezogen. Hierdurch wird der an die Pumpe angeschlossene Auslaß über die Öff- Zufluß zu dem Schwimmbecken abgesperrt, und die nung 87 in der Zylinderwand des Gehäuses in Nähe Pumpe fördert das Wasser nun während des Rückdes Ventilsitzes 83 in Flüssigkeitsverbindung mit dem spülvorganges in umgekehrter Richtung durch die Innern des Behälters steht. 65 Filtervorrichtung. Der Abfluß des Behälters strömt

Zentral in dem Boden 97 ist ein zweiter Durch- über die im Querschnitt verminderte öffnung 77 des gang angeordnet, der durch eine in einem Stück ge- Ventisitz-Einsatzstückes und die Leitung 135 zu gossene zylindrische Wand 101 gebildet wird, die im einem Ablauf.

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Beim Rückspülvorgang erfolgt eine Auflockerung Der Korb 151 besteht bei dieser Tankausführung und Ausdehnung des Filtermittels, wodurch die Po- aus einem kegelstumpfförmigen, mit seiner verjüngrosität des Filtermittels erhöht wird und die an dem ten Seite nach unten weisenden Körper, der am unFiltermittel anhaftenden Ablagerungen leichter mit- teren Ende eine mit einem Gewinde versehene Öffgenommen und zu dem Abfluß abgeführt werden. 5 nung aufweist, in die eine den Ablauf bildende Hohl-Durch die im Durchlaßquerschnitt verminderte Öff- schraube 152 eingeschraubt ist, die von außen durch nung 77 im Wasserablauf wird eine übermäßige Be- den Tankboden hindurchgreift. Das obere Ende des unruhigung und Turbulenz vermieden. Korbes ist mit einer Gegenbohrung versehen, in die

Zur Anpassung an die genannte Auflockerung und das untere Ende eines zentralen Rohres 165 eingreift,

Ausdehnung des Filtermittels ist das Stabilisierungs- 10 das mit einem Querbolzen 155 an dem Korb be-

gitter auf dem Tankrohr 37 verschiebbar gelagert und festigt ist.

zugleich aus einem Material hergestellt, dessen spe- In der Wand des Korbes befindet sich eine größere zifisches Gewicht nur geringfügig über dem spezifi- Anzahl normaler Schlitzöffnungen 156 für den sehen Gewicht des Wassers liegt. Das Gitter kann Durchfluß der Flüssigkeit, die jedoch zweckmäßig sich daher bei der Ausdehnung des Filtermittels 15 so eng sind, daß ein Eindringen des die Filtermittelleicht nach oben verschieben und senkt sich zusam- unterlage bildenden Materials während der Herstelmen mit dem Filtermittel nach Beendigung des Rück- lung der Filtermittelunterlage in den Korb verhindert spülvorgangs wieder ab. Der Gleitsitz des Gitters auf wird. Der Korb wird vorzugsweise aus Kunststoff als dem Tankrohr verhindert ein Schrägstellen des Git- Spritzgußteil hergestellt.

ters während des Filter- und Rückspülbetriebes, so 20 In das untere Ende der Hohlschraube ist ein Knie-

daß die stabilisierende Funktion des Gitters jederzeit stück 159 eingeschraubt, das zum Anschluß eines

gewährleistet ist. Abflußrohres 161 dient. Das Abflußrohr 161 führt zu

Zweckmäßigerweise wird die Filtermittelunterlage, der Außenseite des den Fuß des Filterbehälters bildie vorteilhaft aus klebstoffgebundenen Anthrazit- denden Kragens 148 und ist in diesem endseitig gekohlestücken besteht, vor dem Zusammenbau des as halten. Eine Kappe 163 verschließt das außen Behälters in dem unteren Gehäuseteil des Filter- liegende Ende des Abflußrohres; sie kann im Bedarfsbehälters untergebracht. Der Behälter selbst wird fall von diesem gelöst werden.

für den Transport ohne Filtermittelfüllung zusam- Das Zentralrohr 165, das ebenso wie das Zentralmengebaut, wobei jedoch das auf dem Tankrohr lie- rohr bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeigende Stabilisierungsgitter eingesetzt wird. 30 spiel aus Kunststoff hergestellt ist, besteht aus einem

Vor Ingebrauchnahme des Filters wird der Be- unteren Abschnitt 165 und einem oberen Abschnitt hälter wieder geöffnet, um Sand oder ein entspre- 167. Die beiden Rohrabschnitte werden von einer chendes Filtermittel in das untere Gehäuseteil des Kupplungshülse 169 in Flucht zueinander gehalten, Behälters einzufüllen. Der Behälter wird dann wieder die mit einem mittleren Begrenzungsflansch 171 verzusammengebaut und die Restmenge der erforder- 35 sehen ist, der die zentralen Rohrabschnitte sowie die liehen Filtermittelfüllung durch die öffnung an der Kupplungshülse in ihrer Lage zueinander hält. Die Behälteroberseite eingefüllt, bevor die Ventilvorrich- Längen der Rohrabschnitte sind so gewählt, daß die tung angeschlossen wird. Kupplungshülse an einer Stelle oberhalb der Ober-

Sollte dabei das Stabilisierungsgitter durch das fläche des Filtermittels liegt, so daß die obere Kante

Filtermittel verschüttet werden, so kann das Gitter, 40 der Kupplungshülse als Lagerung für ein Gitter 175

da sein spezifisches Gewicht geringfügig größer als verwendet werden kann.

Wasser ist und demgemäß niedriger liegt als der Entsprechend dem in F i g. 1 dargestellten Ausüblicherweise als Filtermittel verwendete Sand, da- führungsbeispiel ist am oberen Tankende eine öffdurch auf die Oberseite der Filtermittelfüllung zu- nung 177 für den Anschluß der Ventilvorrichtung rückgebracht werden, daß eine Rückspülung vorge- 45 147 vorgesehen, die entsprechend der in F i g. 1 darnommen wird. Beim Rückspülen bewegt sich das gestellten Ventilvorrichtung 20 einen zentralen Gitter in dem Tank nach oben und senkt sich dann Durchflußweg aufweist, der das obere Ende des zenlangsamer als der Sand nach unten ab, so daß es tralen Rohres umschließt.

schließlich von selbst in seine Betriebsstellung auf Da die Stirnwand des Behälters in diesem Bereich

der Oberfläche des Filtermittels gelangt. 50 verstärkt ist, läßt sich in der öffnung 177 ein Ge-

Die in F i g. 2 dargestellte Ausführungsform der winde anbringen, in das die Ventilvorrichtung ein-

Filtervorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich mit geschraubt werden kann.

besonderem Vorteil in ihren Hauptteilen aus Kunst- Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 wird

stoff herstellen. Der im wesentlichen zylindrische Be- das Gitter 175 aus weichem, sehr flexiblem Gummi

hälter 141 besteht aus Kunststoff und weist halb- 55 oder einem ähnlichen Material hergestellt, so daß

kugelige Stirnteile 143 und 145 auf, die an ihren ab- das Gitter, obwohl es größere Abmessungen hat als

geflachten Stirnflächen mit einer Wandverstärkung die öffnung 177 für die Ventilbefestigung, vor dem

für den Anschluß der Abflußarmatur 146 an der Anschluß der Ventilvorrichtung durch die Öffnung

Behälterunterseite und der Ventilvorrichtung 147 an in den Behälter eingeführt werden kann. Um das

der Behälteroberseite versehen sind. Der Behälter 60 Gitter in seiner Stellung an dem Rohr zu stabili-

stützt sich auf dem Boden mit Hilfe eines Fußes 148 sieren, können Stabilisierungsringe 178 verwendet

ab, der den Behälter ringförmig umgibt und mit die- werden. Die Filtermaterialschichten sind mit 183,

sem verklebt ist. 181,179 bezeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rückspülbares Flüssigkeitsfilter, bei dem ein Filtermittel, beispielsweise Sand, auf einer durchlässigen Filtermittelunterlage aufgeschüttet ist, wobei über dem Filtermittel als Stabilisierungsvorrichtung ein Gitter angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsvorrichtung als ein vertikal verschiebbares Gitter (131, 175) oberhalb der Filtermasse (117) angeordnet ist, wobei das spezifische Gewicht des Gitters geringfügig über dem spezifischen Gewicht des Wassers liegt.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vertikal verschiebbare Gitter (131, 175) auf dem das Filtergehäuse zentral durchsetzenden Rohr (37, 165) vorgesehen ist.