DE19631942C2 - Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit - Google Patents
Vorrichtung zum Filtern von FlüssigkeitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit mit einem Gehäuse
und einem darin angeordneten Filtereinsatz, wobei das Gehäuse einen Zulauf und
einen Ablauf zur Bildung eines Strömungspfads für die Flüssigkeit durch den
Filtereinsatz hindurch aufweist, wobei der Zulauf einem oberen Gehäuseteil und der
Ablauf einem unteren Gehäuseteil zugeordnet sind, wobei dem Filtereinsatz ein
Auslauf zum Ausleiten herausgefilterter Partikel bzw. Feststoffe aus dem Gehäuse
zugeordnet ist und wobei der Auslauf derart angeordnet ist, daß die Partikel bzw.
Feststoffe unter Einwirkung der Schwerkraft vom Filtereinsatz in den Auslauf
gelangen.
Derartige Vorrichtungen werden bspw. in der Verfahrenstechnik, in der Umwelttech
nik, bei der Herstellung von Lebensmitteln oder in Laboratorien zur Reinigung von
Flüssigkeiten eingesetzt und dienen dazu, in der Flüssigkeit aufgeschwemmte Parti
kel bzw. Feststoffe von der Flüssigkeit zu trennen. Die treibende physikalische Kraft
bei der Filtration ergibt sich regelmäßig daraus, daß ein Druckunterschied zwischen
Zulauf- und Ablaufseite der Vorrichtung zum Filtern durch das Gewicht der über dem
Filtereinsatz stehenden Flüssigkeitssäule hervorgerufen wird. Er kann durch Pressen
auf der Zulaufseite oder Anlegen von Unterdruck an der Ablaufseite oder auch durch
Zentrifugieren verstärkt werden.
Im Laboratorium werden für einfache Filtrationen meist Filter aus Papier oder porö
sem Glas, Quarz oder Porzellan eingesetzt. Als Filtermaterialien in der Technik die
nen Siebe und Gewebe aus Metall, Natur- und Kunstfasern, Kunststoff, Papier, Filz
und Leder, ferner, besonders in der Wasseraufbereitung, lose Schichten aus Kies
und Sand.
Die Wartung und Instandhaltung derartiger Filtereinsätze, sofern sie mehrmals ver
wendet werden, erfordern einen hohen Aufwand. Verstopfungen müssen durch
mehrmaliges Waschen und Spülen entfernt werden, wobei Reinigungsflüssigkeit ver
braucht wird. Als Reinigungsflüssigkeit wird in der Regel Wasser, oftmals in Trink
wasserqualität, verwendet, das durch den Reinigungsvorgang mit den Rückständen
angereichert wird. Gerade der Bedarf an Trink- und Brauchwasser ist aber weltweit
ständig im Steigen begriffen. Das Wasser wird in Industrieländern in Folge der hohen
Umweltbelastung immer knapper. Wasser ist dem
nach in jeder Hinsicht kostbar und
wird in zunehmendem Maße teurer. Der Einsatz von Reinigungsmitteln ist generell
teuer. Einerseits entstehen Anschaffungskosten und andererseits entstehen im Falle
der Reinigung mit Wasser Abwasserkosten oder anderweitige Entsorgungskosten.
Wenn die Rückstände umweltschädliche Schadstoffe enthalten, ist die Nachschal
tung und Betreibung einer zusätzlichen Reinigungsstation zur Aufbereitung des bela
steten Reinigungsmittels kostenintensiv.
Zu dem erfordert der Vorgang des Wechsels des Filtereinsatzes eine Unterbrechung
der Flüssigkeitszufuhr entweder während die Zuleitung an eine neue Filtriervorrich
tung mit frischem Filtereinsatz angeschlossen wird oder während des Zeitraumes des
Filtereinsatzwechsels oder gar der Filtereinsatzreinigung, so daß es in Folge der
Unterbrechung des Filtriervorgangs zur Herabsetzung des Flüssigkeitsdurchsatzes
kommt, was sich letztlich durchaus auch finanziell auswirken kann.
Aus der DE 43 29 587 C1 ist eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit bekannt,
die auf die Anmelderin zurückgeht. Die bekannte Vorrichtung weist ein Gehäuse und
einen darin angeordneten Filtereinsatz auf. Des weiteren weist das Gehäuse einen
Zulauf und einen Ablauf zur Bildung eines Strömungspfads für die Flüssigkeit durch
den Filtereinsatz hindurch auf. Ein Ausleiten herausgefilterter Partikel bzw. Feststoffe
aus dem Gehäuse erfolgt über einen dem Filtereinsatz zugeordneten Auslauf.
Wesentlicher Bestandteil der bekannten Filtriervorrichtung ist ein mit dem Zulauf
strömungsverbundenes, als Rohrbogenfilter oder Rohrbogensieb ausgeführtes Rohr,
welches sich von dem Zulauf aus durch das Gehäuse nach außerhalb des Gehäuses
öffnet und einen Filter als integralen Bestandteil der Rohrwandung aufweist. Im kon
kreten besteht das Rohr aus einem Bogenteil und zwei geradlinigen Schenkeln, wo
bei der Bogenteil eine Krümmung von 180° aufweist und die Schenkel parallel zuein
ander positioniert sind. Der Bogenteil ist dabei als Filter ausgeführt. Zur Filterung tritt
die Flüssigkeit an dem Zulauf in einen Schenkel des Rohres ein und wird im Bereich
des Bogenteils gefiltert, so daß das Filtrat durch das Bogenteil hindurchtritt und über
den Ablauf in dem Gehäuse aus dem Gehäuse abgeleitet wird. Herausgefilterte Par
tikel bzw. Feststoffe verbleiben in dem Rohrbogenfilter und sammeln sich in dem
dem Bogenteil in Strömungsrichtung nachfolgenden Schenkel an bzw. werden von
nicht durch das Bogenteil gefilterter Flüssigkeit in Richtung Auslauf getrieben.
Die DE-PS 9 03 681 offenbart eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit mit einem
unteren Gehäuseteil 2 und einem als Rotationskammer 6 ausgebildeten oberen Ge
häuseteil. Die Rotationskammer 6 ist mit dem unteren Gehäuseteil 2 verschraubt. Je
nach Anzahl an Schrauben sind dabei unterschiedliche Positionen der Rotations
kammer 6 zu dem unteren Gehäuseteil 2 erreichbar.
Aus der DE-OS 16 11 070 ist eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit bekannt,
die ein einteiliges Gehäuse 2 mit einem tangential in das Gehäuse 2 mündenden
Zulauf 1 und einem Ablauf 6 aufweist. Die Orientierung des Zulaufs 1 und des Ab
laufs 6 relativ zueinander ist dabei fest und unveränderbar vorgegeben. Aus der GB-
PS 1 374 109 ist eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit bekannt, die einen ho
rizontal angeordneten Zulauf 25 sowie einen ebenfalls horizontal verlaufenden Ablauf
34 aufweist. Die gesamte Vorrichtung weist keine beweglichen Teile auf.
Die DE 42 37 201 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit, die ein
Gehäuse 1 mit einem oberen Gehäuseteil 3 und einem unteren Gehäuseteil 4 auf
weist. Dem oberen Gehäuseteil 3 ist ein vertikal verlaufender Zulauf 5 zugeordnet.
Dem unteren Gehäuseteil 4 ist ein horizontal verlaufender Ablauf 11 zugeordnet. Die
beiden Gehäuseteile 3 und 4 sind mittels einer Rasteinrichtung 18 miteinander ver
bunden. Die Rasteinrichtung 18 gibt dabei die Orientierung des oberen Gehäuseteils
3 zu dem unteren Gehäuseteil 4 vor.
Schließlich ist aus der DE 295 02 895 U1 eine gattungsgemäße Vorrichtung zum
Filtern von Flüssigkeit bekannt. Insbesondere weist die bekannte Vorrichtung drei
dem oberen Gehäuseteil 8 zugeordnete, horizontal verlaufende Zuläufe 7 auf. Die
durch die Zuläufe 7 in die Vorrichtung gespülte Flüssigkeit strömt nach Durchlaufen
des Filtereinsatzes 15 in gefilterter Form durch den Ablauf 17. Zum Ausleiten her
ausgefilterter Partikel bzw. Feststoffe ist ein Auslauf 18 vorgesehen. Das Oberteil 8
ist in einer definierten Position auf das Unterteil 9 aufgesetzt. Damit ist gewährleistet,
daß die durch die Zuläufe 7 eingespülte Flüssigkeit in optimaler Weise durch den ge
neigt angeordneten, ebenen Filtereinsatz 15 gefiltert wird.
Bei der bekannten Vorrichtung ist problematisch, daß die Vorrichtung hinsichtlich ih
rer Anpaßbarkeit an bereits vorhandene Zu- und Ablaufsysteme nicht ausreichend
flexibel ist. Ein Zulauf ist lediglich aus drei Richtungen möglich, wobei dann die Ori
entierung des Ablaufs 17 relativ zu den Zuläufen 7 fest vorgegeben ist. Dies macht
eine Verwendung der bekannten Vorrichtung als nachrüstbare Filtereinrichtung für
bereits vorhandene Zu- und Ablaufleitungen meist unmöglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
Filtern von Flüssigkeit der in Rede stehenden Art derart auszugestalten und weiter
zubilden, daß eine verbesserte Adaptionsfähigkeit an bestehende Zu- und Ablaufsy
steme mit konstruktiv einfachen Mitteln möglich ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des
Patentanspruches 1. Danach ist die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart
ausgestaltet und weitergebildet, daß das obere Gehäuseteil gegen das untere Ge
häuseteil verdrehbar ist, so daß die Orientierung von Zu- und Ablauf relativ zueinan
der veränderbar ist.
In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, daß das Vorsehen einer
veränderbaren Orientierung von Zu- und Ablauf relativ zueinander die obige Aufgabe
auf überraschend einfache Weise löst. Hierzu ist das obere Gehäuseteil in weiter er
findungsgemäßer Weise gegen das untere Gehäuseteil drehbar. Dabei muß das
obere Gehäuseteil nicht mehr in einer definierten Position auf das untere Gehäuseteil
aufgesetzt werden. Vielmehr sind beliebige Orientierungen von Zu- und Ablauf relativ
zueinander realisierbar. Dies ermöglicht in konstruktiv einfacher Weise ein
Nachrüsten von bestehenden Zu- und Ablaufsystemen mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit oder auch den Austausch von bereits vor
handenen Vorrichtungen zum Filtern von Flüssigkeit gegen die erfindungsgemäße
Vorrichtung. Dabei müssen keine aufwendigen Umleitungsmaßnahmen bei beste
henden Zu- und Ablaufsystemen zur Anpassung an vorgegebene Zu- und Abläufe
ergriffen werden.
Folglich ist eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit realisiert, bei der eine verbes
serte Adaptionsfähigkeit an bestehende Zu- und Ablaufsysteme mit konstruktiv einfa
chen Mitteln erreicht ist.
Zur Erzeugung einer kontinuierlichen und unbehinderten Strömung der zu filternden
Flüssigkeit durch das Gehäuse könnte der Zulauf höher als der Ablauf angeordnet
sein. Der Filtereinsatz könnte dann tiefer als der Zulauf und höher als der Ablauf an
geordnet sein, wodurch ebenfalls eine besonders kontinuierliche Strömung erreicht
wäre.
Hinsichtlich einer besonders wirksamen Ausleitung von herausgefilterten Partikeln
bzw. Feststoffen aus dem Gehäuse könnte der Filtereinsatz eine zur Horizontalen hin
geneigte Filterfläche aufweisen. Durch eine solche Ausgestaltung wäre eine schon
von der Anordnung des Filtereinsatzes ausgehende Begünstigung der schwerkraft
unterstützten Ausleitung von Partikeln bzw. Feststoffen gewährleistet. Dabei könnte
die Filterfläche im wesentlichen die Form eines umgedrehten Kreiskegelstumpfs mit
einer nach unten gerichteten Öffnung aufweisen. Diese Öffnung könnte dann in einer
besonders kompakten Anordnung direkt in den Auslauf münden.
Im Hinblick auf eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung könnte die Öff
nung kreisrund sein. Zur Gewährleistung einer sicheren Ausleitung von herausgefil
terten Partikeln bzw. Feststoffen von dem Filtereinsatz in den Auslauf könnte von der
Öffnung aus ein rohrförmiger Flansch nach unten abragen und ggf. direkt in den
Auslauf hineinragen.
Hinsichtlich einer besonders widerstandsfähigen Ausgestaltung der Vorrichtung
könnte die Filterfläche durch ein auf einer Gitterstruktur angeordnetes Sieb gebildet
sein. Dabei könnte die Gitterstruktur in einfacher Weise ein Stanzteil sein.
Zum einfachen Herausnehmen des Filtereinsatzes aus dem Gehäuse könnte der
Filtereinsatz Verbindungselemente zur Verbindung mit einem Bügel, Griff oder dgl.
aufweisen. Hierdurch wäre eine bequeme Reinigung des Filtereinsatzes außerhalb
des Gehäuses durchführbar.
Im Hinblick auf ein sicheres Anordnen der Verbindungselemente an dem Filtereinsatz
könnte der Filtereinsatz um seinen äußeren Rand herum einen Rahmen aufweisen,
an dem die Verbindungselemente ausgebildet sein könnten. Eine derartige Ausge
staltung des Filtereinsatzes mit einem um dessen äußeren Rand verlaufenden Rah
men wäre jedoch auch ohne die Ausbildung von Verbindungselementen denkbar. Als
Verbindungselemente könnten bspw. handelsübliche Schrauben verwendet werden.
Hinsichtlich eines besonders einfachen Aufbaus der Vorrichtung könnten das obere
und das untere Gehäuseteil lösbar miteinander verbunden sein, wodurch ein hin
sichtlich eines Transports der Vorrichtung einfacher, demontierter Zustand der Vor
richtung erreichbar wäre. Jedoch ist neben der lösbaren Verbindung auch ein inte
graler Aufbau mit nichtlösbaren Gehäuseteilen denkbar.
Eine besonders sichere Verbindung der Gehäuseteile könnte dadurch gewährleistet
sein, daß die Gehäuseteile miteinander verklemmt, verschraubt oder mittels Rast
elementen verrastet sind.
Zur Gewährleistung einer schwerkraftunterstützten, kontinuierlichen Strömung der zu
filternden Flüssigkeit könnte der Auslauf dem unteren Gehäuseteil ggf. integral zuge
ordnet sein. Der Auslauf könnte in konstruktiv einfacher Weise kreisrund ausgebildet
sein.
Im Hinblick auf eine sichere Auflage des Filtereinsatzes könnte der Auslauf einen
nach oben gewölbten Wulst aufweisen. Eine Auflage des Filtereinsatzes auf diesem
Wulst mit ggf. in den Auslauf hineinragendem Flansch könnte einerseits eine sichere
Positionierung des Filtereinsatzes und andererseits ein wirksames Ausleiten von her
ausgefilterten Partikeln bzw. Feststoffen ergeben.
Zum sicheren Auffangen des Filtrats könnte um den Wulst herum ein Kanal ausgebil
det sein. Eine Ringform des Kanals wäre dabei konstruktiv besonders einfach.
Eine gleichermaßen effektive wie einfache Filtratgewinnung wäre dadurch gewährlei
stet, daß der Kanal in den Ablauf mündet.
Hinsichtlich eines kompakten Aufbaus der gesamten Vorrichtung könnte das untere
Gehäuseteil im wesentlichen kreisrund sein, wobei der Ablauf dann im wesentlichen
radial von dem unteren Gehäuseteil abragen könnte. In diesem Zusammenhang
wäre jedoch auch ein Abragen des Ablaufs in einer anderen Richtung - bspw. nach
unten - denkbar.
Zur sicheren Entsorgung herausgefilterter Partikel bzw. Feststoffe aus dem Gehäuse
und dann weiter in bspw. das öffentliche Abwassernetz könnte der Auslauf rohrförmig
sein. Damit wäre ein einfaches Anschließen an ggf. bereits vorhandene Abwasser
rohre denkbar. Hierbei wäre insbesondere eine runde Rohrform des Auslaufs gün
stig, wobei der Auslauf ggf. im wesentlichen von dem unteren Gehäuseteil aus nach
unten abragen könnte.
Hinsichtlich eines ganz besonders einfachen Anschließens des Auslaufs an bereits
vorhandene Rohrleitungssysteme könnte der Auslauf in Richtung seines freien Endes
Bereiche mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisen. Bei der Installation der Vor
richtung könnte dann der Auslauf in einfacher Weise von seinem freien Ende aus bis
hin zu einem Bereich mit bezüglich vorhandener Rohre passendem Durchmesser
gekürzt werden.
Im Hinblick auf einen effektiven Einleitungsvorgang des Filtrats in den Kanal könnte
das untere Gehäuseteil um den Kanal herum einen Bereich in der Form eines umge
drehten Kreiskegelstumpfs aufweisen. Damit wäre insbesondere bei einem ebenfalls
kreiskegelstumpfförmigen Filtereinsatz ein sicheres Auffangen des gesamten Filtrats
gewährleistet. Zur Ausnutzung der gesamten Gehäuseabmessung könnte sich der
Bereich dabei im wesentlichen von dem Kanal bis zum äußeren Rand des unteren
Gehäuseteils hin erstrecken.
Zur Realisierung einer einerseits kompakten und andererseits konstruktiv einfachen
Form könnte das obere Gehäuseteil im wesentlichen zylindermantelförmig ausgebil
det sein. Der Zulauf könnte dann im wesentlichen tangential zur Mantelfläche des
oberen Gehäuseteils angeordnet sein. Durch ein derart tangentiales Einspülen der zu
filternden Flüssigkeit könnte in Zusammenwirkung mit dem zylindermantelförmigen
oberen Gehäuseteil eine Zirkulationsbewegung der Flüssigkeit erzeugt werden. Dies
hätte wiederum zur Folge, daß die zu filternde Flüssigkeit möglichst lange und ent
lang einer langen Strecke mit dem Filtereinsatz in Kontakt wäre. Hierdurch wäre eine
besonders hohe Filtereffizienz erreicht.
Zur Vermeidung einer Verschmutzung des Gehäuseinneren durch externe Fremd
körper könnte das obere Gehäuseteil mit einem Deckel verschließbar sein. Eine be
sonders sichere Verbindung des Deckels mit dem oberen Gehäuseteil könnte durch
eine Verrastung, Verklemmung oder Verschraubung erreicht sein.
Alternativ zu einem direkt auf dem oberen Gehäuseteil angeordneten Deckel könnte
oberhalb des oberen Gehäuseteils ein Domabschlußschacht mit einem Deckel vor
gesehen sein. Damit könnte die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in einem Boden
angeordnet werden, der einer hohen Druckbelastung durch bspw. ein oberhalb der
Vorrichtung stehendes oder fahrendes Kraftfahrzeug ausgesetzt ist.
Bezüglich eines besonders platzsparenden und damit kostengünstigen Transports
der Vorrichtung könnten das obere und das untere Gehäuseteil ineinander steckbar
sein. In diesem Zusammenhang wäre auch eine Steckmöglichkeit denkbar, bei der
das untere Gehäuseteil gemeinsam mit dem Filtereinsatz in das obere Gehäuseteil
steckbar ist. In jedem Falle wäre eine erhebliche Platz- und damit Kostenersparnis
beim Transport der Vorrichtung erreicht.
Zur Vermeidung von Filtratverlusten könnte der Filtereinsatz eine um die Öffnung
herum angeordnete Dichtlippe aufweisen. Die Dichtlippe könnte dabei derart ausge
bildet sein, daß sie zur Auflage auf den Wulst geeignet ist und damit gleichzeitig eine
sichere Auflage des Filtereinsatzes auf dem Wulst bzw. unteren Gehäuseteil ermög
licht.
In weiter die Effizienz der Filtration erhöhender Weise könnte die Dichtlippe derart
geformt sein, daß sie durch die Filterfläche hindurchtretendes Filtrat in den Kanal
leitet. Dabei könnte die Dichtlippe einen radial von der Öffnung abragenden und ggf.
in den Kanal hineinragenden Bereich aufweisen.
Zur Vermeidung eines Fließens von ungefilterter Flüssigkeit zwischen der Innenwan
dung des Gehäuses und dem Filtereinsatz hindurch in den Kanal für das Filtrat
könnte der Filtereinsatz an seinem äußeren Rand eine Dichtlippe zur Abdichtung ge
gen die Innenwandung des Gehäuses aufweisen. Dabei könnte die Abdichtung ge
gen das obere Gehäuseteil erfolgen. Bei Ausbildung eines Rahmens um den äuße
ren Rand des Filtereinsatzes könnte dieser Rahmen zur sicheren Aufnahme der
Dichtlippe dienen.
Sowohl die um die Öffnung herum angeordnete Dichtlippe als auch die Dichtlippe an
dem äußeren Rand des Filtereinsatzes könnten aus Kunststoff oder aus Gummi be
stehen.
Hinsichtlich einer Erhöhung der Filterqualität oder einer besonders selektiven Filtra
tion könnte das untere Gehäuseteil in Strömungsrichtung des Filtrats vor dem Ablauf
ein zusätzliches, ggf. reaktives Filtermedium aufweisen. Dabei wären bspw. zur Auf
härtung von Wasser Marmorsplitter als Filtermedium denkbar. Jedoch könnten hierzu
alternativ oder zusätzlich auch Aktivkohle und/oder ein Faserstoff vorgesehen sein.
Zur Gewährleistung eines einfachen und kostengünstigen Transports und einer ein
fachen Handhabung der Vorrichtung könnten das Gehäuse bzw. die Gehäuseteile
aus einem Kunststoff ausgebildet sein. Hinsichtlich eines sicheren Betriebs der Vor
richtung könnte der Filtereinsatz aus einem in der Flüssigkeit korrosionsbeständigen,
verschleiß- bzw. abriebfesten sowie formstabilen Werkstoff bestehen. Dabei wäre
eine Ausbildung des Filtereinsatzes aus Edelstahl besonders günstig.
Ein besonders bevorzugtes Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
richtet sich auf eine Nutzungsanlage für Regenwasser, die ein Sammelbehältnis
umfaßt, in dem das Filtrat gespeichert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
könnte zur Grobfiltrierung oder zur Feinfiltrierung grob vorgefilterten Regenwassers
dienen, da das aus dem Grobfilter austretende Wasser nur einen geringen Rein
heitsgrad aufweist. Dabei wäre der Zulauf an eine Regenwasserleitung angeschlos
sen und der Ablauf mit dem Sammelbehältnis zur Wasserspeicherung strömungsver
bunden.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in
vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die
dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfol
gende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung
zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbei
spiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 in einer Seitenansicht, teilweise geschnitten, ein Ausführungsbeispiel einer er
findungsgemäßen Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit,
Fig. 2 in einer geschnittenen Darstellung, vergrößert, den mit X gekennzeichneten
Ausschnitt des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels und
Fig. 3 in einer Seitenansicht, um 90° um die Längsachse gedreht, das Ausführungs
beispiel aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Filtern
von Flüssigkeit. Dabei ist das Ausführungsbeispiel teilweise geschnitten dargestellt,
wobei der Schnitt durch die Längsachse der Vorrichtung verläuft.
Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 und einen darin angeordneteten Filtereinsatz 2
auf. Das Gehäuse 1 weist einen Zulauf 3 und einen Ablauf 4 zur Bildung eines Strö
mungspfads für die Flüssigkeit durch den Filtereinsatz 2 hindurch auf. Des weiteren
ist dem Filtereinsatz 2 ein Auslauf 5 zum Ausleiten herausgefilterter Partikel bzw.
Feststoffe aus dem Gehäuse 1 zugeordnet. Der Auslauf 5 ist dabei derart angeord
net, daß die Parikel bzw. Feststoffe unter Einwirkung der Schwerkraft vom Filterein
satz 2 in den Auslauf 5 gelangen. Die durch den Zulauf 3 in das Gehäuse 1 eintre
tende Flüssigkeit spült die Partikel bzw. Feststoffe zum Auslauf 5 hin.
Zur Gewährleistung einer kontinuierlichen Strömung der Flüssigkeit durch das Ge
häuse 1 ist der Zulauf 3 höher als der Ablauf 4 angeordnet. Höhenmäßig zwischen
dem Zulauf 3 und dem Ablauf 4 ist der Filtereinsatz 2 angeordnet.
Die Filterfläche 6 des Filtereinsatzes 2 ist zur Horizontalen hin geneigt und weist bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen die Form eines umgedrehten
Kreiskegelstumpfes mit einer nach unten gerichteten Öffnung 7 auf.
Die kreisrunde Öffnung 7 mündet mittels eines von ihr nach unten abragenden rohr
förmigen Flansches 8 in den Auslauf 5 hinein. Dabei ragt der Flansch 8 selbst in den
Auslauf 5 hinein.
Die Filterfläche 6 ist durch ein auf einer hier nicht gezeigten Gitterstruktur angeord
netes Sieb gebildet. Dabei kann die Gitterstruktur ein Stanzteil sein.
Um den äußeren Rand des Filtereinsatzes 2 ist ein Rahmen 9 (s. Fig. 2) ausgebildet.
An diesem Rahmen 9 oder ggf. direkt an der Filterfläche 6 könnten Verbindungsele
mente zur Verbindung mit einem Bügel, Griff oder dgl. vorgesehen sein. Die Verbin
dungselemente können in besonders einfacher Weise als in den Rahmen 9 einge
schraubte Bolzen vorgesehen sein. An diesen Bolzen könnte dann ein Bügel, Griff
oder dgl. eingehakt werden, wodurch ein einfaches Herausnehmen des Filterein
satzes 2 aus dem Gehäuse ermöglicht wäre.
Das Gehäuse 1 weist ein oberes und eines unteres Gehäuseteil 10 bzw. 11 auf. Die
Gehäuseteile 10, 11 sind lösbar miteinander verbunden, wobei hierfür eine Verklem
mung, Verschraubung oder Verrastung mittels Rastelementen vorgesehen sein kann.
Die Rastelemente können dabei ähnlich ausgebildet sein, wie das Rastelement 20
des oberen Gehäuseteils 10.
Sowohl der Ablauf 4 als auch der Auslauf 5 sind dem unteren Gehäuseteil 11 zuge
ordnet. Komplementär zur Öffnung 7 ist auch der Auslauf 5 kreisrund ausgebildet.
Um den Auslauf 5 ist ein nach oben gewölbter Wulst 12 zur Auflage des Filterein
satzes 2 vorgesehen. Um den Wulst 12 herum ist ein Kanal 13 zum Auffangen des
Filtrats ausgebildet. Gemäß der kreisrunden Ausbildung der Öffnung 7 und des Aus
laufs 5 ist auch der Kanal 13 im wesentlichen kreisrund bzw. ringförmig ausgebildet.
Der Kanal 13 mündet direkt in den Ablauf 4.
Gemäß der insgesamt kreisrunden Ausbildung der Öffnung 7, des Auslaufs 5 und
des Kanals 13 ist auch das untere Gehäuseteil 11 im wesentlichen kreisrund ausge
bildet.
Der Ablauf 4 ragt im wesentlichen radial von dem unteren Gehäuseteil 11 ab. Der
Ablauf 4 läßt sich bspw. mit einem Sammelbehältnis, insbesondere zur Wasserspei
cherung bei einer Nutzungsanlage für Regenwasser, verbinden, wobei in diesem Fall
der Zulauf 3 an eine Regenwasserleitung angeschlossen werden kann.
Der Auslauf 5 ist rohrförmig und ragt im wesentlichen von dem unteren Gehäuseteil
11 nach unten ab. In Richtung seines freien Endes weist der Auslauf 5 Bereiche 14
mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Dies ermöglicht einen einfachen Anschluß
an bereits vorhandene Rohrleitungssysteme mit ggf. unterschiedlichen Rohrdurch
messern, da zur Adaption an das vorhandene Rohrleitungssystem lediglich eine Kür
zung des Auslaufs 5 erforderlich ist, bis ein passender Bereich 14 das freie Ende des
Auslaufs 5 bildet.
Das untere Gehäuseteil 11 weist um den Kanal 13 herum einen Bereich 15 in der
Form eines umgedrehten Kreiskegelstumpfs auf. Damit wird ein effektives Zuleiten
des Filtrats in den Kanal 13 bewirkt. Der Bereich 15 erstreckt sich im wesentlichen
von dem Kanal 13 bis zum äußeren Rand des unteren Gehäuseteils 11 und damit in
radialer Richtung eine geringe Distanz über den äußeren Rand des Filtereinsatzes 2
hinaus.
Der Zulauf 3 ist dem oberen, im wesentlichen zylindermantelförmig ausgebildeten
Gehäuseteil 10 zugeordnet. Der Zulauf 3 ist dabei im wesentlichen tangential zur
Mantelfläche des oberen Gehäuseteils 10 angeordnet. Durch diese Anordnung wird
eine Kreisströmung der zugeleiteten, zu filternden Flüssigkeit innerhalb des Gehäu
seteils 10 bzw. auf dem Filtereinsatz 2 erzeugt. Damit ist die zu filternde Flüssigkeit
sowohl eine längere Zeit als auch über eine längere Distanz als bei radialer Zuleitung
mit der Filterfläche 6 in Wechselwirkung.
Das obere Gehäuseteil 10 ist mit einem Deckel 16 verschließbar, wobei bei dem hier
dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen dem oberen Gehäuseteil 10 und dem
Deckel 16 noch ein zur Verlängerung des Gehäuses 1 dienender Aufsatz 19 vorge
sehen ist. Der Deckel 16 ist sowohl mit dem oberen Gehäusetei 10 als auch mit dem
Aufsatz 19 verrastbar, verklemmbar oder verschraubbar. Alternativ oder zusätzlich zu
dem Aufsatz 19 kann oberhalb des oberen Gehäuseteils 10 bzw. des Aufsatzes 19
ein Domabschlußschacht mit einem Deckel vorgesehen sein.
Das obere Gehäuseteil 10 ist relativ zu dem unteren Gehäuseteil 11 verdrehbar, so
daß die Orientierung von Zu- und Ablauf 3, 4 veränderbar ist. Dies gewährleistet
einen universellen Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung, da diese an unter
schiedlichste, bereits vorhandene Rohrsysteme anpaßbar ist.
Zum Transport der Vorrichtung sind das obere und das untere Gehäuseteil 10, 11 in
einander steckbar, wobei das untere Gehäuseteil 11 auch gemeinsam mit dem Fil
tereinsatz 2 in das obere Gehäuseteil 10 einsetzbar ist. Damit ist ein platzsparender
und damit kostengünstiger Transport der Vorrichtung vom Hersteller bzw. Verkäufer
zum Einsatzort ermöglicht.
Im Hinblick auf eine besonders hochwertige und verlustfreie Filterleistung weist der
Filtereinsatz 2 eine um die Öffnung 7 herum angeordnete Dichtlippe 17 auf. Die
Dichtlippe 17 dient einerseits zur Auflage auf den Wulst 12 und ist andererseits derart
geformt, daß sie die Strömung des durch die Filterfläche hindurchtretenden Filtrats in
den Kanal 13 begünstigt bzw. das Filtrat in den Kanal 13 leitet. Ein Ausleiten des Fil
trats durch den Auslauf 5 ist dabei in jedem Fall verhindert.
Des weiteren weist der Filtereinsatz 2 an seinem äußeren Rand eine Dichtlippe 18
zur Abdichtung gegen die Innenwandung des Gehäuses 1 bzw. des oberen Gehäu
seteils 10 auf. Die Dichtlippe 18 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel dem obe
ren Gehäuseteil 10 zugeordnet und verläuft dabei entlang einem von dem oberen
Gehäuseteil 10 nach innen abragenden Aufnahmebereich 21.
Die Dichtlippe 18 kann jedoch auch dem Filtereinsatz 2 oder dem Rahmen 9 zuge
ordnet sein und dabei um den äußeren Rand des Filtereinsatzes 2 verlaufen. Dabei
könnte die Dichtlippe 18 den äußeren Rand des Filtereinsatzes 2 quasi umfassen
und mit einem abragenden Bereich die Abdichtung gegen die Innenwandung des
Gehäuses 1 gewährleisten. Die Abstützung bzw. sichere Positionierung des Filterein
satzes 2 erfolgt dabei im wesentlichen durch die Auflage auf den Wulst 12.
Sowohl die Dichtlippe 17 als auch die Dichtlippe 18 sind aus Gummi oder einem
Kunststoff hergestellt.
Zur Steigerung der Filterqualität der erfindungsgemäßen Vorrichtung könnte das un
tere Gehäuseteil 11 in Strömungsrichtung des Filtrats vor dem Ablauf 4 ein zusätzli
ches, ggf. reaktives Filtermedium aufweisen. Das Filtermedium könnte aus Marmor
splittern und/oder Aktivkohle und/oder einem Faserstoff bestehen. Insbesondere
durch den Einsatz von Marmorsplittern könnte die Entkalkung von Wasser durchge
führt werden. Das Filtermedium kann dabei direkt in dem Kanal 13 angeordnet sein.
Fig. 2 zeigt in einer geschnittenen Darstellung den mit X gekennzeichneten Aus
schnitt des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels. Die Darstellung ist gegen
über der Darstellung in Fig. 1 vergrößert. Der Ausschnitt zeigt im wesentlichen die
Abdichtung des Filtereinsatzes 2 mit dem Rahmen 9 gegen das obere Gehäuseteil
10. Die Dichtlippe 18 ist dabei dem oberen Gehäuseteil 10 zugeordnet und von ei
nem von dem oberen Gehäuseteil 10 nach innen abragenden Aufnahmebereich 21
aufgenommen.
Die Verbindung von oberem Gehäuseteil 10 und unterem Gehäuseteil 11 erfolgt über
Rastelemente 20.
In der Darstellung ist besonders deutlich der in der Form eines umgedrehten Kreis
kegelstumpfes ausgebildete Bereich 15 des unteren Gehäuseteils 11 erkennbar.
Fig. 3 zeigt in einer Seitenansicht, um 90° um die Längsachse gedreht, das Ausfüh
rungsbeispiel aus Fig. 1. Dabei ist der Einfachheit halber auf eine teilweise geschnit
tene Darstellung verzichtet. In dieser Darstellung ist deutlich erkennbar, daß der Zu
lauf 3 und der Ablauf 4 in die gleiche Richtung orientiert sind.
Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bezüglich der Beschreibung der Fig. 3 auf
die Beschreibung der Fig. 1 und 2 verwiesen, wobei gleiche Bezugszeichen gleichen
Bauteilen zugeordnet sind. Hinsichtlich weiterer, insbesondere materialmäßiger,
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sei ebenfalls zur Vermeidung
von Wiederholungen auf die Beschreibungseinleitung sowie auf die angefügten Pa
tentansprüche verwiesen.
Abschließend sei hervorgehoben, daß das zuvor erläuterte Ausführungsbeispiel le
diglich der beispielhaften Beschreibung der erfindungsgemäßen Lehre dient, diese
jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.
Claims (47)
1. Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit mit einem Gehäuse (1) und einem
darin angeordneten Filtereinsatz (2),
wobei das Gehäuse (1) einen Zulauf (3) und einen Ablauf (4) zur Bildung eines Strö
mungspfads für die Flüssigkeit durch den Filtereinsatz (2) hindurch aufweist, wobei
der Zulauf (3) einem oberen Gehäuseteil (10) und der Ablauf (4) einem unteren Ge
häuseteil (11) zugeordnet sind, wobei dem Filtereinsatz (2) ein Auslauf (5) zum
Ausleiten herausgefilterter Partikel bzw. Feststoffe aus dem Gehäuse (1) zugeordnet
ist und wobei der Auslauf (5) derart angeordnet ist, daß die Partikel bzw. Feststoffe
unter Einwirkung der Schwerkraft vom Filtereinsatz (2) in den Auslauf (5) gelangen,
dadurch gekennzeichnet, daß das obere Gehäuseteil(10) gegen das
untere Gehäuseteil (11) verdrehbar ist, so daß die Orientierung von Zu- und Ablauf
(3, 4) relativ zueinander veränderbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (3) hö
her als der Ablauf (4) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz
(2) tiefer als der Zulauf (3) und höher als der Ablauf (4) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Filtereinsatz (2) eine zur Horizontalen hin geneigte Filterfläche (6) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterfläche
(6) im wesentlichen die Form eines umgedrehten Kreiskegelstumpfs mit einer nach
unten gerichteten Öffnung (7) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (7) in
den Auslauf (5) mündet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öff
nung (7) kreisrund ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
von der Öffnung (7) aus ein rohrförmiger Flansch (8) nach unten abragt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (8) in
den Auslauf (5) hineinragt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Filterfläche (6) durch ein auf einer Gitterstruktur angeordnetes Sieb gebildet wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstruktur
ein Stanzteil ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Filtereinsatz (2) Verbindungselemente zur Verbindung mit einem Bügel, Griff oder
dgl. aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin
dungselemente an einem um den äußeren Rand des Filtereinsatzes (2) verlaufenden
Rahmen (9) ausgebildet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
das obere und das untere Gehäuseteil (10, 11) lösbar miteinander verbunden sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gehäuseteile (10, 11) miteinander verklemmt, verschraubt oder mittels Rastele
menten verrastet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
der Auslauf (5) dem unteren Gehäuseteil (11) zugeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß
der Auslauf (5) kreisrund ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
der Auslauf (5) einen nach oben gewölbten Wulst (12) zur Auflage des Filtereinsatzes
(2) aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß um den Wulst
(12) herum ein Kanal (13) zum Auffangen des Filtrats ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (13)
im wesentlichen ringförmig ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Ka
nal (13) in den Ablauf (4) mündet.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß
das untere Gehäuseteil (11) im wesentlichen kreisrund ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf (4) im
wesentlichen radial von dem unteren Gehäuseteil (11) abragt.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß
der Auslauf (5) rohrförmig ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß
der Auslauf (5) im wesentlichen von dem unteren Gehäuseteil (11) aus nach unten
abragt.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der
Auslauf (5) in Richtung seines freien Endes Bereiche (14) mit unterschiedlichen
Durchmessern aufweist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
daß das untere Gehäuseteil (11) um den Kanal (13) herum einen Bereich (15) in der
Form eines umgedrehten Kreiskegelstumpfs aufweist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Bereich
(15) im wesentlichen von dem Kanal (13) bis zum äußeren Rand des unteren Ge
häuseteils (11) hin erstreckt.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß
das obere Gehäuseteil (10) im wesentlichen zylindermantelförmig ausgebildet ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (3) im
wesentlichen tangential zur Mantelfläche des oberen Gehäuseteils (10) angeordnet
ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß
das obere Gehäuseteil (10) mit einem Deckel (16) verschließbar ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (16)
mit dem oberen Gehäuseteil (10) verrastet, verklemmt oder verschraubt ist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß
oberhalb des oberen Gehäuseteils (10) ein Domabschlußschacht mit einem Deckel
vorgesehen ist.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß
das obere und das untere Gehäuseteil (10, 11) ineinander steckbar sind.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß
das untere Gehäuseteil (11) gemeinsam mit dem Filtereinsatz (2) in das obere Ge
häuseteil (10) steckbar ist.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß
der Filtereinsatz (2) eine um die Öffnung (7) herum angeordnete Dichtlippe (17) auf
weist.
37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe
(17) zur Auflage auf den Wulst (12) ausgebildet ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtlippe (17) aus Kunststoff oder Gummi ausgebildet ist.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtlippe (17) derart geformt ist, daß sie durch die Filterfläche hindurchtre
tendes Filtrat in den Kanal (13) leitet.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß
der Filtereinsatz (2) an seinem äußeren Rand eine Dichtlippe (18) zur Abdichtung
gegen die Innenwandung des Gehäuses (1) aufweist.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung
gegen das obere Gehäuseteil (10) erfolgt.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß
das untere Gehäuseteil (11) in Strömungsrichtung des Filtrats vor dem Ablauf (4) ein
zusätzliches, ggf. reaktives Filtermedium aufweist.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterme
dium Marmorsplitter und/oder Aktivkohle und/oder einen Faserstoff oder dgl. auf
weist.
44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (1) bzw. die Gehäuseteile (10, 11) aus Kunststoff sind.
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß
der Filtereinsatz (2) aus einem in der Flüssigkeit korrosionsbeständigen, verschleiß-
bzw. abriebfesten sowie formstabilen Werkstoff besteht.
46. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz
(2) aus Edelstahl besteht.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zulauf (3) an eine Regenwasserleitung angeschlossen ist und der Ablauf (4) mit
einem Sammelbehältnis, insbesondere zur Wasserspeicherung bei einer Nutzungs
anlage für Regenwasser, strömungsverbunden ist.
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- 1996-08-08 DE DE1996131942 patent/DE19631942C2/de not_active Expired - Fee Related
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