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Die Erfindung betrifft eine zylindrische Filterkerze für einen mehrere Filterkerzen und wenigstens ein Rückspülorgan für die Filterkerzen aufweisenden Rückspülfilter zum Filtern von Fluiden, insbesondere zum Filtern von See- oder Meerwasser, mit einer zylindrischen, mittels eines Filtermittels gebildeten, von zu reinigendem Fluid durchströmbaren Filterwand, mit zwei Filterkerzenenden, von denen wenigstens ein Filterkerzenende offen ist, mit einem von der Filterwand umspannten Innenraum, und mit wenigstens einem im Innenraum angeordneten, um eine Längsachse der Filterkerze rotierbaren Spülkörper, der mit einem radial vorkragenden, durch Rotation des Spülkörpers entlang der Filterwandinnenseite entlang bewegbaren Spülspalt zum Rückspülen der Filterwand versehen ist. Die Erfindung betrifft ferner auch einen Rückspülfilter mit mehreren Filterkerzen und mit wenigstens einem Rückspülorgan für die Filterkerzen zum Filtern von Fluiden, insbesondere zum Filtern von See- oder Meerwasser, mit einem Einlass für zu filterndes Fluid, mit einem Auslass für gefiltertes Fluid, wobei jede Filterkerze eine zylindrische, mittels eines Filtermittels gebildete, von dem zu reinigen Fluid durchströmbare Filterwand, zwei Filterkerzenden, von denen wenigstens ein Filterkerzenende offen ist, und einen von der Filterwand umspannten Innenraum aufweist, in welchem wenigstens ein um eine Längsachse der Filterkerze rotierbarer Spülkörper angeordnet ist, der mit einem radial vorkragenden, durch Rotation des Spülkörpers entlang der Filterwandinnenseite entlang bewegbaren Spülspalt zum Rückspülen der Filterwand versehen ist.
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Zum Filtern von Fluiden werden seit vielen Jahren Rückspülfilter eingesetzt, die mit einer Rückspüleinrichtung versehen sind, um einen zylindrischen Filtereinsatz oder eine zylindrische Filterkerze einem Rückspülprozess zu unterziehen, um Schmutzpartikel und Verunreinigungen, die sich auf der Schmutzseite einer die Umfangswand der Filterkerze oder des Filtermittels bildenden Filterwand abgelagert haben, zu lösen. Zahlreiche Rückspülfilter basieren auf einer Rückspülung mit Eigenmedium, bei der im Rückspülprozess über einen Druckunterschied zwischen der Sauberseite mit gefiltertem Fluid und einem Spülauslass der Rückspüleinrichtung eine Gegenströmung zur Filtrierrichtung erzeugt wird.
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Bei einer Bauart von Rückspülfiltern kommt in dem Rückspülfilter ein einzelner Ringsieb-Filter zum Einsatz, der entsprechend einen relativ großen Durchmesser hat, weswegen innerhalb des zylindrischen Ringsieb-Filters relativ problemlos rotierbare Rückspülorgane angeordnet werden können, mit denen die Filterwand innenseitig abgereinigt werden kann. Derartige Rückspülfilter mit einem zylindrischen Ringsieb-Filtereinsatz sind beispielsweise aus der
DE 34 31 396 oder
DE 34 43 752 A1 bekannt. Die Rotation des Spülkörpers kann bei diesen Rückspülfiltern mit Ringsieb-Filtereinsatz problemlos über einen außen am Filtergehäuse angesetzten Drehantrieb bewirkt werden.
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Eine andere Bauart von Rückspülfiltern verwendet innerhalb eines Filtergehäuses eine Vielzahl auf einem gemeinsamen Teilkreis um eine Rotationsachse angeordnete zylindrische Filterkerzen, wobei über das Rückspülorgan die Enden dieser Filterkerzen für den Rückspülprozess beaufschlagt werden. Wenigstens ein Ende der Filterkerzen muss offen sein, um den Rückspülprozess über dieses Filterkerzenende zu bewirken. Der Drehantrieb des Rückspülorgans besteht meist aus einem am Filtergehäusedeckel oder -boden angeflanschten Motor. Aus der
WO 01/89658 A1 ist auch bekannt, die Drehbewegung zwischen Rückspülorgan einerseits und Filterkerzenenden andererseits dadurch zu bewirken, dass die Rückspülorgane für die Filterkerzenenden mit einem Turbinenrad gekoppelt sind, welches im Strömungseinlass für das zu filternde Fluid angeordnet ist. Bei einem Rückspülfilter mit mehreren Filterkerzen befinden sich nur einzelne Filterkerzen im Rückspülbetrieb, während die anderen Filterkerzen für die Filtration zur Verfügung stehen. Je nach Anordnung der Filterkerzen kann bei gleicher Gesamtbaugröße des Rückspülfilters bei einem Rückspülfilter mit Filterkerzen eine größere, zur Verfügung stehende Filterfläche erreicht werden als bei einem Filter mir Ringsieb-Filterseinsatz.
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Bei Rückspülfiltern mit mehreren Filterkerzen ist es beispielsweise aus der
WO2007/062763 A1 ferner bekannt, im Innenraum der Filterkerzen einen bewegbaren Reinigungskörper anzuordnen. Bei dieser Ausgestaltung müssen allerdings beide Filterkerzenenden offen sein und der hin und her bewegbare Reinigungskörper ist derart bemessen, dass zwischen Reinigungskörper einerseits und Filterwand andererseits wenigstens ein Durchlass oder Ringspalt verbleibt, um bei der Abreinigung zusätzlich zu der Rückspülung im Gegenstrom auch an der Innenseite eine Querströmung zur Erhöhung des Abreinigungseffektes aufzubauen. Der Reinigungskörper kann zusätzlich noch mit Strömungsleitkörpern oder einer Wendel versehen sein, um den Reinigungskörper während der Hin- und Herbewegung in Rotation zu versetzen.
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Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rückspülfilter mit hoher Filterfläche zu schaffen, wobei die zur Verfügung stehende Filterfläche über eine Rückspüleinrichtung mit hoher Reinigungswirkung rückspülbar sein soll.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine zylindrische Filterkerze gemäß Anspruch 1 sowie ein Rückspülfilter gemäß Anspruch 11 vorgeschlagen. Eine erfindungsgemäße zylindrische Filterkerze insbesondere zur Verwendung für einen mehrere Filterkerzen aufweisenden Rückspülfilter mit Rückspüleinrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der im Innenraum angeordnete und um eine Längsachse der Filterkerze rotierbare Spülkörper an der jeweiligen zugehörigen Filterkerze drehbar gelagert ist und als konische Hohlwelle mit einem geschlossenen kleinen Wellenende und mit einem axial offenen großen Wellenende ausgebildet ist, wobei sich der bis an die Filterwandinnenseite der Filterkerze vorkragende Spülspalt zwischen dem kleinen und dem großen Wellenende erstreckt, und wobei der Spülkörper drehfest mit wenigstens einem in der Filterkerze angeordneten Turbinenrad als Antriebsorgan verbunden ist. Jede erfindungsgemäße zylindrische Filterkerze ist mithin als eine Art Turbinenkerze mit einem im Innenraum angeordneten und durch die Fluidströmung in Rotation versetzbaren Spülkörper versehen, über dessen Spülspalt die Schmutzseite der Filterwand, nämlich die Filterwandinnenseite, lokal begrenzt entlang des Wirkbereichs des Spülspaltes, und daher mit hoher Reinigungswirkung, abgereinigt wird. Da das Absaugen der Schmutzseite der Filterwand im Wesentlichen unmittelbar an der Filterwand entlang eines schmalbandigen Spülspaltes erfolgt, wird die Filterwand im Gegenstrom zur Filterrichtung mit hoher Geschwindigkeit und Intensität abgereinigt. Die konische Form des Spülkörpers verbessert zugleich die Geschwindigkeitsverteilung innerhalb des Spülkörpers und damit auch am Spülspalt. Der Turbinenantrieb wiederum sorgt dafür, dass während des Rückspülprozesses der Spülkörper rotiert, und insofern aufgrund der Rotation des Spülkörpers die gesamte Umfangswand der Filterkerze erreicht wird.
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Gemäß einer Ausführungsvariante der Filterkerze ist diese an beiden Filterkerzenenden offen und im Innenraum der beidseitig offenen Filterkerze sind zwei Spülkörper jeweils mit einem eigenen Spülspalt angeordnet, wobei jeweils die großen Wellenenden jedes Spülkörpers an einem der Filterkerzenenden angeordnet sind und die kleinen Wellenenden einander in der Filterkerzenmitte gegenüberliegen. Bei einem entsprechenden Filterkerzenende wird der Rückspülprozess mit jedem Spülkörper im Wesentlichen auf die halbe Länge der Filterkerzen konzentriert, wodurch die Intensität des Rückspülprozesses der Filterwandinnenseite über den jeweiligen Spülspalt nochmals erhöht wird und ein gutes Rückspülergebnisses selbst bei hohen Baulängen der Filterkerzen erreicht wird. Da beide Spülkörper sich konisch nach innen verjüngen kann bezogen auf die Gesamtlänge der Filterkerze annähernd über die gesamte Länge der Filterkerze ein gleichmäßiges Rückspülergebnis der Filterwandinnenseite erreicht werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Filterkerze mit einer vorzugsweise von einem durchgehenden Lagerstab gebildeten Lagerachse versehen sein, die auf der Längsachse der Filterkerze angeordnet ist und sich von einem Filterkerzenende zum anderen Filterkerzenende erstreckt, wobei bei der Ausführungsvariante mit 2 Spülkörpern dann beide Spülkörper an dieser Lagerachse drehbar gelagert werden können.
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Bei der Ausführungsvariante mit zwei Spülkörpern kann weiter vorzugsweise zwischen den kleineren Wellenenden beider Spülkörper ein Stützkörper für die Lagerachse angeordnet sein, wobei der Stützkörper vorzugsweise aus einer Sternscheibe besteht, die mit ihren Sternenden an der Filterwand anliegt. Der zusätzliche Stützkörper zwischen den beiden Wellenenden der Spülkörper sorgt für eine zusätzliche Stabilisierung der Lagerachse und damit auch der Rotation der jeweiligen Spülkörper sowie einem gleichbleibenden Spaltabstand selbst bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten.
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Insbesondere bei der Ausgestaltung einer Filterkerze mit zwei Spülkörpern kann das Turbinenrad jeweils im Hohlraum des Spülkörpers angeordnet sein. Insbesondere im Rückspülprozess, in welchem mittels eines Rückspülorgans wenigstens eines der Filterkerzenenden an einen Spülauslass o. dgl. angeschlossen wird, wird durch die relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit des entgegen der Filterrichtung zurückströmenden Fluids bei einem im Hohlraum angeordneten Turbinenrad eine relativ hohe Rotationsgeschwindigkeit jedes momentan von dem Rückspülorgan beaufschlagten Spülkörpers erreicht.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Filterkerze zwei offene Filterkerzenenden aufweisen und in der Filterkerze ist ein sich von einem Filterkerzenende zum anderen Filterkerzenende durchgehend erstreckender Spülkörper angeordnet, wobei vorzugsweise ein erstes Turbinenrad an oder nahe des offenen Wellenendes und ein zweites Turbinenrad an oder nahe des anderen, geschlossenen Wellenendes angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsvariante ist mithin im Innenraum der Filterkerze nur ein einziger Spülkörper vorhanden, der sich kontinuierlich vom großen Wellenende zum kleinen Wellenende konisch verjüngt und durchgehend zwischen beiden Kerzenenden erstreckt. Die beiden an den entgegengesetzten Wellenenden angeordneten Turbinenräder versetzen den Spülkörper insbesondere dann in Rotation, wenn mittels eines Rückspülorgans eines oder beide Filterkerzenenden entsprechend an einen Spülauslass angeschlossen sind. Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausgestaltung, wenn die beiden Turbinenräder zugleich die Drehlager zwischen Filterkerze einerseits und Spülkörper andererseits bilden. Eine zusätzliche Lagerachse ist dann nicht erforderlich und der Spülspalt kann sich im Wesentlichen durchgehend von dem einen Filterkerzenende bzw. Wellenende des Rückspülkörpers zum anderen Wellenende erstrecken. Es könnte jedoch auch bei einem einzigen Spülkörper ausreichen, nur ein Turbinenrad entweder am kleinen Wellenende oder am großen Wellenende vorzusehen; ferner könnte auch bei dieser Ausgestaltung das Turbinenrad nahe des großen offenen Wellenendes im Hohlraum angeordnet werden.
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Um den Abreinigungseffekt der Filterwandinnenseite zusätzlich zu verbessern, kann an wenigstens einem offenen Filterkerzenende zwischen dem großen Wellenende des Spülkörpers und der Filterkerze ein Ringspalt vorgesehen sein, wobei vorzugsweise die Spaltbreite dieses Ringspaltes in Radialrichtung derart bemessen ist, dass die Spaltbreite gleich oder größer ist als der Radialabstand des Spülspaltes von der Filterwandinnenseite. Durch diese Dimensionierung kann erreicht werden, dass an der Filterinnenwand ausgefilterte Schmutzpartikel oder Agglomerationen, deren Breite größer ist als der Radialabstand des Spülspaltes von der Filterwandinnenseite, gleichwohl über den Ringspalt, also außerhalb des Spülkörpers, abgesaugt werden können, auch wenn im Regelfall durch die Rotation des Spülkörpers entsprechende Agglomerationen nicht oder kaum auftreten sollten. Bei der Variante mit Ringspalt kann dann insbesondere eines der Turbinenräder exakt in diesem Ringspalt angeordnet sein und ein Drehlager für den Spülkörper bilden.
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Für einen möglichst gleichmäßigen Rundlauf der Spülkörper kann dieser um 180° versetzt zum vorkragenden Spülspalt mit einer Ausbuchtung oder einem Ausgleichsgewicht versehen sein.
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Gemäß noch einer weiteren, alternativen Ausgestaltung kann die Filterkerze an beiden Filterkerzenenden offen sein und im Innenraum sind zwei Spülkörper angeordnet, wobei jeweils die kleineren Wellenenden jedes Spülkörpers einander in der Filterkerzenmitte gegenüberliegen und die größeren Wellenenden einem der Filterkerzenenden zugewandt angeordnet sind. Jeweils dem großen Wellenende ist ein Leitabschnitt bzw. Mündungsabschnitt vorgeschaltet, dessen Außenumfang sich zum offenen Filterkerzenende verjüngt, wobei am Außenumfang des Leitabschnitts jeweils das Turbinenrad angeordnet oder ausgebildet ist. Der an der Stirnseite jedes Spülkörpers ausgebildete Leitabschnitt sorgt im Endbereich der offenen Filterkerzenenden für eine konventionelle Rückspülung der Filterwand, indem Fluid im Endbereich am Außenumfang des Spülkörpers vorbeiströmt und hierdurch Filtrat durch die Filterwand zurückzieht. Der sich zum offenen Filterkerzenenden hin verjüngende und dort offene Leitabschnitt bildet zugleich eine axiale Anströmöffnung für den Hohlraum des Spülkörpers, über den dann wiederum am Spülspalt eine Reinigungsströmung aufgebaut wird, welche die Filterwand während der Rotation des Spülkörpers am Innenumfang quer zur Filtrierrichtung abreinigt. Da am Außenumfang des Spülkörpers zugleich das Turbinenrad ausgebildet ist, indem z.B. bei einem aus Kunststoff hergestellten Spülkörper Turbinenleitschaufeln unmittelbar am Außenumfang angeformt sind, führt die konventionelle Querströmung entlang des Außenumfang des Spülkörpers zugleich zu einer Rotation des jeweiligen Spülkörpers. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der Außenumfang des Leitabschnitts geschlossen ist und keinen Spülspalt aufweist. Zur zusätzlichen Drallerhöhung können im offenen Filterkerzenende stationäre Leitschaufeln angeordnet sein.
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Bei dieser dritten Ausführungsvariante kann zwischen den kleinen Wellenenden, oder zwischen mit diesen verbundenen Schlussscheiben, ein Stützkörper für die Lagerachse angeordnet sein. Zwischen dem Stützkörper und den kleinen Wellenden kann ferner jeweils eine Spiralfeder angeordnet sein, um die Drehbarkeit der mittels der Spiralfeder zum Filterkerzenende hin leicht vorgespannten Spülkörpers zu verbessern. Der Stützkörper für die Lageachse ist vorzugsweise mit Durchlässen versehen, damit Fluid zwischen den beiden Filterkerzenhälften überströmen kann, wobei die Schlussscheiben weiter vorzugsweise einen Ringspalt zur Filterwand hin freilassen, über den eine Querströmung bewirkt werden kann.
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Bei einem erfindungsgemäßen Rückspülfilter wird die vorgenannte Aufgabe dadurch gelöst, dass jede Filterkerze mit einem Spülkörper versehen ist, der drehbar innerhalb der Filterkerze gelagert ist und als konische Hohlwelle mit einem geschlossenen kleinen Wellenende und mit einem axial offenen großen Wellenende ausgebildet ist, wobei der Spülkörper drehfest mit wenigstens einem in der Filterkerze angeordneten Turbinenrad als Antriebsorgan verbunden ist.
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Bei einem Rückspülfilter, bei welchem Filterkerzen verwendet werden, die jeweils zwei Spülkörper aufweisen, ist insbesondere vorteilhaft, wenn im Rückspülfilter für jedes Filterkerzenende ein drehbares Rückspülorgan vorgesehen ist, mit welchem das jeweilige Filterkerzenende an einen Spülauslass anschließbar ist. Bei dieser Ausgestaltung können die Rückspülorgane vorzugsweise derart winkelversetzt zueinander angeordnet sein, dass das eine der Rückspülorgane mit einer bestimmten Filterkerze zu einem anderen Zeitpunkt zusammenwirkt als das jeweilige andere Rückspülorgan für das andere Filterkerzenende. Es versteht sich, dass in Abhängigkeit der Position und Anzahl der Filterkerzen innerhalb des Rückspülfilters für jeden Teilkreis von Filterkerzen auch mehrere Rückspülorgane demselben Filterkerzenende zugeordnet sein könnten, wodurch sich dann zeitgleich je Teilkreis mehrere Filterkerzen zumindest partiell im Rückspülprozess befinden.
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Bei einem Rückspülfilter zur Verwendung mit Filterkerzen mit einem einzigen Spülkörper im Innenraum der Filterkerze ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Rückspülorgane paarweise den entgegengesetzten Filterkerzenenden einer rückzuspülenden Filterkerze zugeordnet sind, wobei gemäß einer besonders speziellen Ausgestaltung das dem kleineren Wellenende des Rückspülkörpers zugeordnete Rückspülorgan dann einen größeren Durchmesser oder lichten Querschnitt aufweisen könnte als das dem größeren Wellenende des Rückspülkörpers zugeordnete Rückspülorgan. Diese Maßnahme führt dazu, dass am kleineren, geschlossenen Wellenende des Spülkörpers im Rückspülprozess ebenfalls Flüssigkeit aus dem Innenraum der Filterkerze abgesogen wird, und zwar außerhalb des Spülkörpers, wodurch zusätzlich noch eine relativ hohe Querströmung entlang der Außenseite des Spülkörpers und damit der Innenseite der rückzuspülenden Filterwand erzielt wird.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Filterkerze sowie zugehöriger Rückspülfilter ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch gezeigten Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen Rückspülfilter mit erfindungsgemäßer Filterkerze gemäß einer ersten Ausführungsvariante im Längsschnitt;
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2 die beim Rückspülfilter nach 1 zur Verwendung kommende Filterkerze im Längsschnitt;
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3 die Filterkerze aus 2 in perspektivischer Ansicht bei weggelassener Filterwand;
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4 eine Ansicht der Unterseite der Filterkerze aus 2;
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5 eine Schnittansicht entlang V-V in 2;
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6 eine Schnittansicht entlang VI-VI in 2;
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7 anhand einer Prinzipskizze die Anordnung von Rückspülorganen und Ausgestaltung einer Filterkerze bei einem Rückspülfilter gemäß einer zweiten Ausführungsvariante;
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8 die Filterkerze aus 7 im Längsschnitt;
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9 eine Schnittansicht entlang IX-IX in 8;
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10 eine Filterkerze gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel im Längsschnitt; und
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11 die beiden Spülkörper bei der Filterkerze nach 10 in perspektivischer Ansicht.
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In 1 ist insgesamt mit Bezugszeichen 10 ein Rückspülfilter gemäß einer ersten Ausführungsvariante mit einem Filtergehäuse 1 dargestellt, dessen Mittelteil 2 im Wesentlichen zylindrisch ist und mit einem Deckelteil 3 lösbar verschraubt sowie einem Unterteil 4 versehen bzw. verbunden ist. Im Mittelteil 2 des Rückspülfilters 10 sind umfangsversetzt um eine Längsmittelachse D des Rückspülfilters 10 auf hier nur einem Teilkreis mehrere Filterkerzen 30 gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante mit zylindrischer, von einem geeigneten Filtermittel gebildeter Filterwand 34 angeordnet. Mit der Filterwand 34 aller Filterkerzen 30 kann ein über einen Einlass E im Unterteil 4 des Rückspülfilters 10 einströmendes, zu reinigendes Fluid, wie beispielsweise See- oder Meerwasser, aber auch ein Schmiermittel od.dgl., derart gefiltert werden kann, dass filtriertes Fluid bzw. Filtrat über einen am Mittelteil 2 angeordneten, einen Auslass A bildenden Flansch 7 aus dem Rückspülfilter 10 austreten und einem nachgeschalteten Betriebsmittel wie beispielsweise einer Ballastwasserpumpe auf einem Schiff als Ballastwasser, aber auch einem Motor o. dgl. als Kühlmittel, zugeführt werden kann. Die mehreren Filterkerzen 30 sind zusammen mit einer oberen Lochplatte 13, einer unteren Lochplatte 14, einem zentrischen Rohrabschnitt 15 sowie einer insgesamt mit Bezugszeichen 25 bezeichneten Rückspüleinrichtung, die u.a. einen ersten Spülarm 21 als oberes Rückspülorgan, einen zweiten, winkelversetzt hierzu angeordneten unteren Spülarm 22 als zweites Rückspülorgan sowie eine die beiden Spülarme 21, 22 miteinander verbindende und drehbar auf der Längsmittelachse D angeordneten hohle Verbindungswelle 23 aufweist, zu einem austauschbar im Mittelteil 2 des Filtergehäuses 10 angeordneten Filtereinsatz 20 zusammengefasst. Die Verbindungswelle 23 wiederum ist strömungstechnisch an einen Spülauslass 8 angeschlossen, an dem ein Spülventil angeflanscht werden kann, um über die Verbindungswelle 23 und die Spülarme 21, 22 einzelne Filterkerzen 30 kurzfristig mit Filtrat, welches, entgegengesetzt zur Filtrierrichtung, im Rückspülbetrieb von außen nach innen durch die Filterwand 34 der jeweils im Rückspülprozess befindlichen Filterkerze 30 zurückströmt, zurückzuspülen und von Ablagerungen an der Schmutzseite, d.h. Innenseite der Filterwand 34, zu befreien.
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Sämtliche Filterkerzen 30 sind beidenends offen und sowohl die obere Lochplatte 13 als auch die untere Lochplatte 14 weist für jede Filterkerze 30 eine entsprechende Lochöffnung 16 bzw. 17 sowie fluchtend mit dem Hohlraum des Rohrabschnitts 15 Durchtritte 18, 19 auf, damit über den Einlass 3 und das Unterteil 4 einströmendes Fluid im Filtrierbetrieb nicht nur über die unteren Enden der Filterkerzen 30, sondern auch über die oberen Enden der Filterkerzen 30 in diese eintreten kann. Die beiden Spülarme 21, 22 sind drehfest mit der Verbindungswelle 23 verbunden, die wiederum mittels eines separaten, hier am Deckelteil 3 angeflanschten Motors 7 rotierbar ist, aber auch ggf. mit einem hinter dem Fluideinlass angeordneten Turbinenrad (nicht gezeigt) angetrieben werden könnte. Der grundsätzliche Aufbau eines Rückspülfilters mit winkelversetzt zueinander angeordneten Spülarmen als Spülorganen einer Rückspüleinrichtung zur beidseitigen abwechselnden Beaufschlagung einzelner Filterkerzen im Rückspülprozess ist dem Fachmann bekannt, weswegen hier keine weitere Erläuterung dieses grundsätzlich bekannten Prinzips erfolgt.
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Bei dem Rückspülfilter 1 nach 1 besteht eine erfindungsgemäße Besonderheit in dem Aufbau der einzelnen Filterkerzen 30 und deren Aufbau wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 2 bis 6 im Einzelnen erläutert. Jede Filterkerze 30 hat ein erstes, im Einbauzustand an einem stehenden Rückspülfilter und in 1 oberes Filterkerzenende 31 sowie ein zweites, dann unteres Filterkerzenende 32, wobei bei der Ausgestaltung der Filterkerze 30 nach den 2 bis 6 aufgrund des symmetrischen Aufbaus die Filterkerze 30 auch umgekehrt mit ihren Filterkerzenenden 31, 32 eingebaut werden kann. Jedes Filterkerzenende 31, 32 wird von einer Endkappe 33 gebildet, wobei zwischen beiden Endkappen 33 eine zylindrische Filterwand 34 verläuft, die beispielsweise von einem Drahtgewebe, Kunststoffgewebe oder einem anderen geeigneten Filtermaterial zum Ausfiltern von Verunreinigungen in Fluiden mit der gewünschten Filterfeinheit gebildet werden kann. Die Filterwand 34 umspannt einen zylindrischen Innenraum 35 und beide Endkappen 33 und insofern auch beide Filterkerzenenden 31, 32 sind in Verlängerung des Innenraums 35 offen, weswegen zu reinigendes Fluid sowohl über die Endkappe 33 am oberen Filterkerzenende 31 als auch über die Endkappe 33 am unteren Filterkerzenende 32 in den Innenraum 35 der Filterkerze 30 einströmen kann. Die beiden Endkappen 33 an den Filterkerzenenden sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass die Endkappen 33 abgedichtet in die Lochöffnungen (16, 17; 1) in den jeweiligen Lochplatten (13, 14; 1) des Filtereinsatzes (20; 1) eingesetzt werden können. Auf der Längsachse L jeder Filterkerze 30 ist ein Achsstab 36 angeordnet, der, wie vor allem auch die 3 und 4 gut erkennen lassen, über einen Quersteg 37 an den Endkappen 33 abgestützt ist und im Montagezustand zwischen diesen beiden positioniert und vorzugsweise eingespannt ist. Der Achsstab 36 bildet eine Lagerachse für zwei Spülkörper 40, die im Innenraum 35 rotierbar um die Lagerachse bzw. den Lagerstab 36 angeordnet sind und zueinander denselben Aufbau haben. Wie die 2 und 3 gut erkennen lassen, ist jeder Spülkörper 40 als konische Hohlwelle ausgeführt und mit einer Gehäusewand 41 versehen, die sich im Wesentlichen konisch sich von einem axial größeren offenen Ende 42 zu einem kleineren, geschlossenen Wellenende 43 verjüngt. Die beiden Spülkörper 40 sind auf dem Achsstab 36 derart positioniert und gelagert, dass die beiden kleineren Wellenenden 43 einander zugewandt liegen und die beiden größeren Wellenenden 42 den offenen Filterkerzenenden 31, 32 zugewandt liegen und in die Endkappen 33 eintauchen, wodurch zu filterndes Fluid vorrangig über die offenen Filterkerzenenden in den Hohlraum 44 der Spülkörper 40 eintritt. Zusätzlich ist die Gehäusewand 41 jedes Spülkörpers 40 auf einem Teilabschnitt mit einem radial vorkragenden, sich quasi über die gesamte Länge des Spülkörpers erstreckenden Längssteg 47 versehen, an dessen radial vorkragenden Frontseite 46 ein Spülspalt 45 ausgebildet ist. Der Längssteg 47 erstreckt sich von der partiell runden, allerdings konisch sich zwischen den Wellenenden 42, 43 verjüngenden Gehäusewand 41 aus nach außen, weswegen die radiale Tiefe des Längsstegs 47 vom Großen Wellenende 42 zum kleinen Wellenende 43 zunimmt. Die Frontseite 46 und damit auch der offene Spülspalt 45 verlaufen in einer Ebene, die parallel zu einer die Längsachse L bzw. den Achsstab 36 schneidenden Ebene liegt. Der Spülspalt ist über einen hohlen Schlitz in der Mitte des Längstegs 47 mit dem Hohlraum 44 des Spülkörpers verbunden und wird nur von einem kleinen Stabilisierungssteg 47A unterbrochen. Die Gehäusewand 41 des Spülkörpers 40 ist, dem Längssteg 47 um 180° gegenüberliegend, zusätzlich mit einem Ausgleichssteg 48 als Ausgleichsgewicht versehen, dessen Stirnseite allerdings im gezeigten Ausführungsbeispiel geschlossen ist, weswegen jeder Spülkörper 41 nur einseitig am Längssteg 47 einen Spülspalt 45 aufweist, nicht jedoch am Ausgleichssteg 48. Der Ausgleichssteg 48 dient vorrangig der Vermeidung von Unwuchten bei Rotation des Spülkörpers 40 um den die Lagerachse bildenden Achsstab 36. Beide Spülkörper 40 sind frei rotierbar auf dem Achsstab 36 angeordnet, wozu beide Spülkörper 40 zwischen beiden Wellenenden 43, 42 mit ausreichend Spiel bezogen auf den Abstand der Endkappen 33 bzw. Querstege 37 angeordnet sind. Als Antriebsorgan für jeden Spülkörper 40 ist dem großen Wellenende 42 ein Turbinenrad 48 zugeordnet, welches drehfest mit der Gehäusewand 41 jedes Spülkörpers 40 verbunden ist. Die Befestigung des Turbinenrades 48 an der die konische Hohlwelle umschließenden Gehäusewand 41 erfolgt vorzugsweise in Verlängerung des den Spülspalt 45 mit seiner Stirnseite bildenden Längssteg 47 sowie des Ausgleichssteg 8, wozu das Turbinenrad 48, wie 3 am unteren Wellenende 42 gut erkennen lässt, mit zwei seiner einander gegenüberliegenden Flügeln 48a auf Haltestücke 61 formschlüssig aufgesteckt ist oder mit diesen verklebt oder verbunden ist. Eines dieser Haltestücke 61 kann zugleich auch den Spülspalt 45 am großen Wellenende 42 stirnseitig verschließen.
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Um den Achsstab 36 selbst bei großen Längen einer Filterkerze 30 und damit großem Abstand der Filterkerzenenden 31, 32 bzw. Endkappen 33 auf der Längsachse L zu stabilisieren, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen beiden kleinen, geschlossenen Wellenenden 43 der zwei unabhängig voneinander rotierbaren Spülkörper 40 ein sternförmiger Stützkörper 38 angeordnet, über welchen sich der Achsstab 36 zusätzlich noch an der Innenseite 34' der Filterwand 34 anlegen und abstützen kann, ohne dass eine Fluidströmung parallel zur Längsachse L nennenswert behindert wird.
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Die Schnittansichten gemäß der 5 und 6 durch die Filterkerze 30 in 2 verdeutlichen nochmals, dass sich die Gehäusewand 41 jedes Spülkörpers 40 konisch zur Mitte der Filterkerze 30 hin verjüngt, zugleich aber der Spülspalt 45 an der Stirnseite 46 des radial bezogen auf die vom Achsstab 36 gebildete Längsachse vorkragenden Längssteg 47 unabhängig von der Drehstellung und der Position entlang der Längsachse L der Filterkerze 34 einen gleichbleibenden Abstand von der Innenseite 34' der Filterwand 34 hat. Die radiale Ausbuchtung bzw. Tiefe des Längsstegs 47 nimmt zwar vom großen Wellenende zum kleinen Wellenende des Spülkörpers 40 zu bzw. vom kleinen Wellenende zum großen Wellenende ab, wie ein Vergleich der 5 und 6 zeigt; der in den 5 und 6 mit Bezugszeichen R angedeutete Radialabstand des Spülspaltes 45 bzw. Radialabstand der Stirnseite 46 des Längsstegs 47 von der Innenseite 34' der Filterwand 34 ändert sich jedoch nicht. Die gesamte Lagerung der beiden Spülkörper 40 erfolgt unmittelbar an der Filterkerze 30 und eine Filterkerze 30 kann zusammen mit den Spülkörpern 40 im Innenraum 35 der Filterkerze 30 auch einzeln ausgetauscht werden.
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Im Filtrierbetrieb, wenn zu filterndes Fluid, häufig Trübe genannt, über den Einlass E in den Rückspülfilter 10 eintritt und hierbei aufgrund des Hohlraums im Rohrabschnitt 15 sowohl von oben als auch von unten in jede Filterkerze 30 eintreten kann, wird aufgrund des im Vergleich zum Rückspülprozess meist niedrigeren Druckgefälles zwischen Einlass E und Auslass A jeder Spülkörper 40 allenfalls mit niedriger Geschwindigkeit gedreht. Der größte Fluidstrom tritt in den Hohlraum 44 des Spülkörper 40 ein und über den offenen Schlitz 45A im Längssteg 47 und den Spülspalt 45 aus dem Spülkörper 40 aus, um dann aufgrund des Druckgefälles durch die Filterwand 34 hindurchgezogen zu werden und als Filtrat am Auslass A einem nachgeschalteten Betriebsmittel zugeführt werden zu können. Die Rohrwandung 15 zusammen mit den Lochplatten 13, 14 trennt hierbei zugleich am Filterseinsatz die Filtratseite von der Trübeseite des Rückspülfilters 10. Da der größte Fluidstrom durch den Hohlraum 44 des Spülkörpers 40 hindurchtritt, würden sich Verunreinigungen und Schwebeteilchen, die größer sind als die Breitenabmessung des Schlitzes 45A bzw. Spülspaltes 45, sofern vorhanden, teilweise im Hohlraum 44 ansammeln. Durch die Rotation jedes Spülkörpers 40 auch im Filtrierbetrieb kann verhindert werden, dass sich größere Ablagerungen an der Innenseite 34' der Filterwand 34 ansammeln können, da diese mechanisch mit dem Längssteg 47 und/oder dem Ausgleichssteg 49 abgestriffen würden. Hierzu könnten zusätzlich auch Bürsten od.dgl. seitlich des Spülspaltes 45 und/oder am Ausgleichssteg 49 angeordnet werden.
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Die Hauptfunktion des Spülkörpers 40 bzw. beider Spülkörper 40 in der Filterkerze 30 kommt dann zum Tragen, wenn einer der Spülarme 21, 22 sich strömungstechnisch in Verbindung mit einem der beiden offenen Filterkerzenenden (31 beim Spülarm 21 bzw. 32 beim Spülarm 22) befindet und das Spülventil am Spülauslass 8 geöffnet wird. In dieser Situation, die den Rückspülprozess definiert, ist ein größeres Druckgefälle vorhanden und Fluid fließt, in umgekehrter Richtung zum Filtrierbetrieb, mit hoher Geschwindigkeit über die Spülarme 21 und 22 und die Verbindungswelle 23 zum Spülauslass 8. Am Spülspalt entsteht entsprechend eine hohe Sogwirkung, die Filtrat von der Sauberseite am (Filtrat-)Auslass A durch die Filterwand 34 der momentan im Rückspülprozess befindlichen Filterkerze 30 zurückzieht. Die hierbei induzierte Rückspülströmung hat eine größere Strömungsgeschwindigkeit als im Filtrierbetrieb, weswegen die Spülkörper 40 aufgrund der drehfest mit ihnen verbundenen Turbinenräder 48 entsprechend mit höherer Rotationsgeschwindigkeit gedreht werden. Das entsprechend große Druckgefälle wirkt sich vorrangig zwischen dem relativ schmalen Spülspalt 45 an der Stirnseite 46 der Längsstege 47 und der lokal dem Spülspalt 45 gegenüberliegenden Innenseite 34' der Filterwand 34 aus, weswegen der Rückspülprozess lokal und damit mit hoher Intensität an der Filterwand 34 eine Abreinigung im Gegenstrom zur Filtrierrichtung bewirken kann. In Abhängigkeit von der Breite des Spülspaltes 45 wird lokal begrenzt mit hoher Intensität und bei zugleich geringen Verlusten an Filtrat rückgespült. Da nur ein geringer Anteil der zur Verfügung stehenden Filterfläche jeder Filterkerze 30, mithin der Filterwand 34, momentan rückgespült wird, wird eine signifikante Intensitätssteigerung des Rückspülprozesses erreicht. Aufgrund der konischen Ausgestaltung des Spülkörpers 40 wirken sich hierbei annähernd gleiche Strömungsverhältnisse über die Länge eines jeden Spülkörpers 40 aus, da die Verjüngung des Hohlraums 40 zur Filterkerzenmitte hin eine annähernd gleichbleibende Geschwindigkeitsverteilung in Achsrichtung im Spülkörper 40 bewirkt.
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Durch die überlagerte Rotation des Spülkörpers 40 wiederum nach einer gewissen Zeitdauer, welche der Spülkörper für eine 360° benötigt, die gesamte zylindrische Filterwand 34 abgereinigt. Die Zeitdauer des Rückspülprozesses kann durch gesteuertes oder geregeltes Betätigen des Spülventils beeinflusst und optimiert werden.
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Es wird nun nochmals Bezug genommen auf 4. 4 zeigt eine Stirnansicht eines der beiden Filterkerzenenden. Es ist gut zu erkennen, dass zwischen der Innenseite der Endkappe 33 und der Außenfläche der Gehäusewand 41 des Spülkörpers 40 ein Ringspalt verbleibt, der in 4 mit dem Bezugszeichen S versehen ist. Über diesen Ringspalt S wird im Rückspülprozess, wenn ein Spülarm dem jeweiligen Filterkerzenende gegenüberliegt, zusätzlich Fluid aus demjenigen Raum abgezogen, der sich zwischen der Filterwand 34 und der Außenseite der Gehäusewand 41 des Spülkörpers 40 befindet. Die entsprechend Abströmung erfolgt hierbei parallel zur Achse und erzeugt insofern zusätzlich noch eine gewisse Querströmung entlang der Innenseite der Filterwand 34. Die Spaltbreite S des Ringspaltes in Radialrichtung kann hierbei derart bemessen werden, dass sie geringfügig größer ist als der Radialabstand (R, 5) zwischen dem Spülspalt (45, 5) bzw. der Stirnseite (46, 5) des Längsstegs (47, 5) und der Filterwand 34, damit auch solche Partikel, die sich unter Umständen außerhalb des Spülkörpers 40 aber im Innenraum 35 der Filterkerze 30 ansammeln, über den Ringspalt abgesogen werden können. Bei solchen Partikeln kann es sich auch um Agglemorationen handeln, die mit dem Längssteg 47 sowie dem Ausgleichssteg 49 ggf. abgestriffen werden.
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Die 7, 8 und 9 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Filterkerze 130 für einen Rückspülfilter gemäß einer zweiten Ausführungsvariante. Im Unterschied zum vorherigen Ausführungsbeispiel weist die Filterkerze 130 zwischen den die Filterkerzenenden bildenden Endkappen 133, die in die Lochplatten 116, 117 eines ansonsten nicht weiter dargestellten Filtereinsatzes eingesetzt sind, einen einzigen Spülkörper 140 auf, der sich durchgehend konisch hier vom größeren, unteren, offenen Wellenende 142 zum geschlossenen, kleineren oberen Wellenende 143 erstreckt. Auch der Spülkörper 140 bildet mit seiner Gehäusewand 141 eine konisch sich verjüngende Hohlwelle, welche, im Prinzip wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel, wie gut aus 9 ersichtlich ist, mit einem radial vorkragenden Längssteg 147 versehen ist, dessen Stirnseite 146 offen ist und einen Spülspalt 145 bildet, der sich über die gesamte Länge des Spülkörpers 140 mit gleichbleibendem Abstand von der Filterwand 134 der Filterkerze 130 erstreckt. Abweichend vom vorherigen Ausführungsbeispiel sind hier allerdings zwei Turbinenräder vorgesehen, nämlich ein erstes Turbinenrad 151, welches außen an der Gehäusewand 141 der den Spülkörper 140 bildenden Hohlwelle drehfest angeordnet ist, sowie ein zweites Turbinenrad 152, welches ebenfalls außen, hier allerdings an oder nahe des größeren Wellenendes 142 an der Außenseite des Spülkörpers 140 drehfest angeordnet ist. Beim Spülkörper 140 kann ggf. auf einen Lagerstab verzichtet werden und stattdessen übernehmen die beiden Turbinenräder 151, 152 die Lagerfunktion des Spülkörpers an und im Innenraum 135 der Filterkerze 130. Die Lagerung kann z.B. durch unterschiedliche Kunststoffpaarungen von Turbinenrad einerseits und Endkappe oder einem dort angeordneten Gewebestützkörper andererseits mit ausreichender Beweglichkeit erreicht werden.
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Im normalen Filtrierbetrieb kann hier Fluid von vorneherein über diejenige Seite der Filterkerze 130, an der das kleinere geschlossene Wellenende 14 angeordnet ist, außerhalb der Gehäusewand 141 des Spülkörpers 140 in den Innenraum 135 der Filterkerze 130 einströmen und über das Druckgefälle zwischen Filtereinlass und Filterauslass, wie weiter oben erläutert, durch die Filterwand 134 hindurchtreten und als Filtrat abgeführt werden. Bei den Filterkerzen 130 erfolgt allerdings die Anordnung des oberen Spülarms 121 und des unteren Spülarms 122, die wiederum, wie nur schematisch angedeutet, über eine zentrisch im Rückspülfilter angeordnete rotierbare Verbindungswelle 123 verbunden sind, derart, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt mit beiden Spülarmen 121, 122 eine bestimmte Filterkerze 130 abgereinigt wird. Je nach Anzahl der Teilkreise, Anzahl der Filterkerzen und Anzahl der Spülarme wird mithin nur eine Filterkerze oder nur eine begrenzte Anzahl von Filterkerzen einem Rückspülprozess unterzogen, während sich alle anderen Filterkerzen vollständig im Filtrierbetrieb befinden. Da sich bei der Filterkerze 130 der Rückspülkörper 140 durchgehend konisch von einem zum anderen Filterkerzenende 142, 143 verjüngt, werden die Filterkerzen 130 in einer bestimmten Vorzugsrichtung, wie in 7 angedeutet, eingebaut. Um eine besonders vorteilhafte Rückspülwirkung zu erzielen, hat der obere Spülarm 121, der dem kleineren Wellenende 143 zugeordnet ist, einen größeren Durchmesser als der untere Spülarm 122. Der untere Spülarm 122 ist derart bemessen, dass er in einer bestimmten Drehstellung exakt mit dem Durchmesser des unteren Wellenendes 142 des Spülkörpers 140 fluchtet und im Endeffekt nur den Hohlraum 144 des Spülkörpers 140 an den Fluidauslass anschließt. Durch diese Maßnahme wird, ähnlich wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel, mit hoher Intensität am Spülspalt 145 eine Rückspülung der Filterwand 134 quer zur Filtrierrichtung erzielt und entsprechend der Spaltbreite des Spülspaltes 145 wird die Innenseite der Filterwand 134 abgereinigt. Der untere Spülarm 122 bewirkt allerdings keine Rotation des Spülkörpers 140. Die Rotation des Spülkörpers 140, damit der Spülspalt 145 partiell entlang der Filterwand 134 gedreht wird und insofern lokal nacheinander die Filterwand 134 reinigt, wird über den oberen Spülarm 121 erreicht, dessen lichter Querschnitt an den Durchmesser der Endkappe 133 angepasst ist. Der obere Spülarm 121 wirkt sich auf das Turbinenrad 151 am kleinen Wellenende 143 des Spülkörpers 140 unmittelbar aus. Aufgrund der Tatsache, dass der Spülkörper 140 an dem konisch kleineren Wellenende 143 geschlossen ist, wird über den oberen Spülarm 121 nur an der Außenseite der Gehäusewand 141 des Spülkörpers 140 eine Querströmung aufgebaut, die parallel zur Filterwand, in Achsrichtung gesehen, fließt. Da zugleich das untere Filterkerzenende ebenfalls offen ist, bewirkt auch das dort angeordnete Turbinenrad 142 aufgrund des dort einströmenden Fluids eine unterstützende Rotation des Spülkörpers 140. Durch Beaufschlagen einer Filterkerze 130 wird mithin einerseits über den Hohlraum 144 und den Spülspalt 145 mit hoher Intensität und lokal begrenzt die Innenseite der Filterwand 134 im Gegenstrom gereinigt, während zugleich über den anderen Spülarm 121 eine Querströmung innerhalb der Filterkerze 134 aufgebaut wird und Ablagerungen, die sich außerhalb des Spülkörpers 140 innerhalb der Filterkerze 130 angesammelt haben, werden abgesogen. Da der lichte Querschnitt zwischen dem kleineren Wellenende 143 und der Endkappe 133 relativ groß ist können selbst größere Verunreinigungen über die Querströmung außerhalb des Spülkörpers 141 abtransportiert werden. Da zugleich der Hohlraum 144 des Spülkörpers 140 sich verjüngt, tritt wiederum am Spülspalt 145 über die Länge des Rückspülkörpers 140 gesehen eine annähernd gleichbleibende Geschwindigkeitsverteilung und insofern auch eine über die Länger der Filterkerze 130 gesehen gleichbleibende Abreinigung der Innenseite 134’ der Filterwand 134 ein.
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Bei dem in den 10 und 11 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel einer Filterkerze 230 sind in deren Innenraum 234 wiederum zwei Spülkörper 240 angeordnet, die zueinander gleich aufgebaut sind und die beide drehbar an einer Lagerachse 236 abgestützt sind, die hier aus zwei Achsabschnitten 236A besteht, die sich zwischen beiden Filterkerzenenden 231, 332 der Filterkerze 230 erstrecken. Beide Filterkerzenenden 231, 332 sind von Endkappen 233 gebildet, zwischen denen sich die Filterwand 234, die im gezeigten Ausführungsbeispiel der 10 und 11 aus einem Lochblech besteht, erstreckt. Wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel verjüngt sich der Spülkörper 240 ausgehend von einem größeren Wellenende 242 zur Mitte der Filterkerze 230 hin zu einem kleinen, geschlossenen Wellenende 243, und zwischen diesen beiden Wellenenden 242, 243 erstreckt sich ein radial vorkragender Spülspalt 245, über welchen im Rückspülprozess die Innenseite der Filterwand 234 abreinigbar ist. Das große Wellenende 242 beider Spülkörper 240 liegt jedoch hier beabstandet vom Filterkerzenende 231 bzw. 232, da dem Spülkörper 240 jeweils am großen Wellelende ein Mündungsstück als Leitabschnitt 260 vorgeschaltet ist, dessen Außenumfang 261 sich vom größeren Wellenende 242 des eigentlichen Spülkörpers 240 aus wieder konisch in Richtung des Filterkerzenendes 231 bzw. 232 verjüngt. Der Leitabschnitt 260 hat eine dem Filterkerzenende 231 bzw. 232 gegenüberliegende offene Mündungsöffnung 263, über welche im Rückspülprozess der Innenraum 244 jedes Spülkörpers 240 über ein Spülküken (hier nicht gezeigt) an den Schmutzablass des Rückspülfilters angeschlossen wird. Aufgrund der Verjüngung des Leitabschnitts 260 bzw. Mündungsstücks wird insbesondere im Endbereich beider Spülkörper 240 eine relativ hohe Querströmung im Rückspülprozess aufgebaut, welche in im Prinzip konventioneller Weise eine Abreinigung des Endbereiches der Filterkerzenwand 234 nahe der beiden Filterkerzenenden 231, 232 bewirkt. Im Bereich des Leitabschnitts 260 ist kein radial vorkragender, zur Filterwand hin offener Spülspalt 245 ausgebildet sondern dieser erstreckt sich nur über die Teillänge des Spülkörpers 240 zwischen den beiden Wellenenden 242, 243. Am ringsum geschlossenen Außenumfang 261 des Leitabschnitts 260 sind umfangsversetzt mehrere Leitschaufeln 264 ausgebildet, welche vorzugsweise integral am Leitabschnitt 260 angeformt sind und die Funktion eines Turbinenrads 251 für jeden Spülkörper 240 übernehmen. Um im Rückspülprozess die Rotationsgeschwindigkeit des Spülkörpers 240 noch zu erhöhen, stützt sich im gezeigten Ausführungsbeispiel die Lagerachse 236 im Bereich der Filterkerzenenden 231 an einem Stützring 265 ab, der mit Leitschaufeln 266 versehen ist, die insbesondere im Rückspülprozess einen zusätzlichen Drall in die über den Außenumfang 261 des Leitabschnitts 260 abströmende Flüssigkeit einleiten und hierdurch die Rotationsgeschwindigkeit des jeweils dieser Filterkerzenhälfte zugeordneten Spülkörpers 240 erhöhen. 10 lässt gut erkennen lässt, dass hier die Lagerachse 236 aus zwei Achsabschnitten 236A besteht, die sich jeweils von einem der Stützringe 265 bis zu einem scheibenförmigen Stützkörper 238 in der Filterkerzenmitte erstrecken, wobei dieser Stützkörper 238 mit axialen Durchlässen 271 versehen ist, über welche Fluid von der einen Filterkerzenhälfte zur anderen, bzw. umgekehrt, strömen kann. Die Durchlässe 271 befinden sich auf einem Teilkreis verteilt um ein Kernstück 272, in welchem die beiden innenliegenden Enden der Achsabschnitte 236A verankert sind und an welchem sich stirnseitig Spiralfedern 275 abstützen, mit welchen jeder der beiden Spülkörper 240 zum zugehörigen Filterkerzenende 231 bzw. 232 vorgespannt wird, um die Drehbarkeit der beiden Spülkörper 240 zu verbessern. Die Spiralfeder 275 kann hierbei jeweils gegen eine Schlussscheibe 276 drücken, die jeweils am kleinen Wellenende 243 des Spülkörpers 240 ausgebildet ist. Der Durchmesser der Schlussscheiben 276 ist vorzugsweise geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Filterwand 234, so dass noch Fluid über einen Ringspalt an der Schlussscheibe 276 vorbei in die Durchlässe 271 randseitig überströmen kann.
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Für den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung zahlreiche Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen. Beim zweiten Ausführungsbeispiel könnte auch nur ein Turbinenrad vorzugsweise am kleineren Wellenende zum Tragen kommen. Die Lagerung könnte auch über mechanische Lager oder dgl. erfolgen. Die Filterwand der Filterkerzen kann je nach Einsatzzweck und Anwendungsgebiet hinsichtlich Material, Aufbau und Filterfeinheit variieren. Bei den Filterkerzen gemäß der ersten Ausführungsvariante bzw. einem Rückspülfilter, der zur Verwendung mit diesen Filterkerzen ausgelegt ist, könnte jedem Spülarm ein Verschlusskörper zugeordnet sein, der während des Rückspülprozesses das jeweils andere Kerzenende verschließt. Auf einen Stützkörper zwischen beiden Spülkörpern könnte verzichtet werden und es wäre auch möglich, beide Spülkörper drehfest miteinander zu verbinden, so dass die beiden, sich gegensinnig zur Mitte der Filterkerze hin verjüngenden Spülkörper tatsächlich nur aus einem Körper bestehen könnten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3431396 [0003]
- DE 3443752 A1 [0003]
- WO 01/89658 A1 [0004]
- WO 2007/062763 A1 [0005]
