DE3247440A1

DE3247440A1 - Filterapparat

Info

Publication number: DE3247440A1
Application number: DE19823247440
Authority: DE
Inventors: Norbert 6719 Ramsen Priefer; Hans 6719 Eisenberg Werner
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1981-09-25
Filing date: 1982-12-22
Publication date: 1984-07-05
Also published as: DE3247440C2

Description

Filterapparat
Die Erfindung betrifft einen Filterapparat mit mehreren Filterelementen, die unreinseitig an je einer Trfil)e-lfintrittskammeröffnung sowie an je einer zur Spülung der geöffneten Schlammkammeröffnung Jiegen, wobei beide Öffnungen durch je einen Ventilteller abwechselnd mittels einer gemeinsamen Kolbenstange abschl ießbar sind, die von einer Zylinderkolbenanordnung betätigt ist, deren Zylinder über ein Wegeventil an eine fremde Druckquelle anschließbar ist, wobei die Kolbenstange als Slrrithlanze ausgebildet ist, die bei geschlossener Trübe-Bintrittskammeröffnung und geöffneter Schlammkammeröffnung mit der das Spülmittel liefernden Druckquelle verbunden ist, nach Patentanmeldung P 32 15 462.3.
In der Patentanmeldung P 32 15 462.3 (Zusatz zu der Hauptanmeldung P 31 38 184.7) ist ein derartiger Filterapparat beschrieben. Zur Reinigung des Filters werden die Filterelemente mittels einer Sprühlanze abgespült. Diese Ausführungsform ist nur für einen drucklosen Filtrationsbetrieb vorgesehen.
Beispielsweise tritt bei der Filtration von Rußwasser, welches in Kühlkreisläufen Verwendung findet, das Problem der Algenbildung auf. Ebenso werden Filteranlagen zur Fig tration von I:lfissigkeiten mit hoher Viskosität sehr schnell verstopft, so daß dies einen Fiitrationsbetrieb unter Druck erforderlich macht.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Filterapparat vorzuschlagen, der sowohl bei drucklosem als auch bei einem Filtrationsbetrieb unter Druck arbeitet und bei dem eine Reinigung ohne Unterbrechung des Filtrationsbetriebes verwirklichbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Kolbenstange und den Kolben eine einen hohlraum aufweisende Kolbenaufnahme angeordnet ist,-wobei im hohlraum der Kolbenaufnahme ein Ventil vorgesehen ist.
Beim Filterbetrieb ist der der Trübe-Eintrittskammer zugewandte Ventilteller geöffnet und der der Schlammk-ammer zugewandte Ventil-teller geschlossen. l)ie Trübe ström.t durch das Filterelement in eine Filtrataustrittskammer. Um-bei Filtnationsbetrieb unter Druck ein Eindringen der trübe in den Raum über den Kolben zu verhindern, ist in der zwischen Kolben und Kolbenstange angeordneten Kolbenaufnahme ein- Ventil angeordnet, welches in Folge des Druckes durch die Trübe geschlossen ist. Beim Reinigungsvorgang des betreffenden Filterelementes wird dann der der T Trübe-Eintrittskammer zugewandte Ventilteller geschlossen und der der Schlammkammer zugewandte Ventilteller geöffnet. Das Spülmittel öffnet das in der Kolbenaufnahme befindliche Ventil und gelängt durch die SprSihlanze in das zu reinigende Filterelement. Die Arbeitsschritte "Filtrieren" und "Abspiilen" können in festen Zeitintervallen geschaltet we, rden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeb-en sich aus en Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, welches in der Zeichnung dargestellt ist.
Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht des Filterapparates, Fig. 2 eine Schnittansicht derKolbenaufnahme mit Ventil in Filter- und Reinigungsstellung, Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des Filterapparates in Filterstellung, Fig. 4 eine schematische Schnittansicht in Reinigungsstellung.
D.er in Fig. 1 in Schnittansicht dargestcllte Filterapparat besteht im wesentlichen aus dem abnehmbaren Oberteil 16, dem Deckel 17, welcher als Lochplatte ausgebildet ist, durch die die Filterelemente 18 gesteckt und verschraubt werden, den TrfibeÆintrittsstutzen 19, den Hauptflanschen 20, dem Unterteil 21, dessen unteres Ende zwecks besserer Entsc1la'mung als Konus 22 ausgebildet ist, dem Filtrataustrittsstutzen 23, dem Schlammaustrittsstutzen 24, welcher mittels eines elektrisch oder pneumatisch betätigbaren Ventils 25 bei Abreinigung geöffnet bzw. bei Filtrationsbetrieb geschlossen wird. Zwischen den beiden Hauptflanschen 20 des Ober- und Unterteils 16, 21 sowie oberhalb des als Konus ausgebildeten Bodens 22 des Unterteiles 21 befindet sich je eine Lochplatte 26, 27, welche.
die Trübe-Eintrittskammer 28 und die Filtrataustrittskammer 29 und diese wiederum von der Abschlammkammer 30 abtrennt. Die Trübe-Eintrittskammer 28 sowie die Abschlammkammer 30 sind mittels eines dünnen Rohres 31, welches den Druckausgleich zwischen Trübe-Eintrittskammer 28 und Abschlammkammer 30 bei geschlossenem Ventil 25 herstellt. Die Filterelemente 18 bilden eine komplette Einheit und bestehen aus einem oberen Dichtring 32 und einem unteren Dichtring 33 mit jeweils angedrehtem Ventilsitz, wobei der obere Dichtring 32 mit einem Auflagebund 1 1.! versehen ist, um beim einstecken der Filterelemente 1 8 in dic Dochplatten 20, 27 27 ein Durchrut schen u vermeiden. Zwischen den beiden Dichtringen 32, 33 ist das Filtermittcl. 34 angeschweißt. An der Außenseite des oberen und des unteren Dichtringes 32, 33 befindet sich zwecks Abdichtung zu den Lochplatten 26, 27 je ein Dichtring 35. An der Innenseite der Dichtringe 32, 33 befindet sich je eine Führungsbuchse 36, welche mittels der Stege 37 verschweißt ist. Die beiden Buchsen 36 dienen zur Führung der Kolbenstange 1, welche als Rohr mit mehreren Düsenbohrungen 42 ausgebildet ist. Auf das untere Ende der Kolbenstange 1 ist ein Ventilteller 38 aufgeschraubt, auf dessen äußeren Rand sich ein Dichtring 39 befindet, welcher in geschlossenem Zustand auf dem angedrehten Ventilsitz am unteren Dichtring 33 anliegt. Am oberen Teil der Kolbenstange 1 befindet sich ein weiterer Ventilteller 40, dessen Dichtring 41 bei geschlossenem Zustand auf den angedrehten Ventilsitz am oberen Dichtring 32 gedrückt wird.
Da die Kolbenstange 1 aus einem Rohr besteht und auf ihrer ganzen Länge und am Umfang in gleichmäßigen Abständen mit Düsenbohrungen 42 ver-sehen ist, übernimmt sie beim Reinigungsvorgang gleichzeitig die Funktion einer Sprühlanze. Das obere- Ende der Kolbenstange 1 ist mit der in Fig. 1 nicht dargest-ellten Kolbenaufnähme 4 fest verbunden.
Die Fig. 2 zeigt in Schnittansicht eine Für jedes Filterelement vorgeshene Hubvorrichtung 60 links der Mittellinie in Stellung "Filtriercn", rechts der Mittellinie in Stellung "Reinigen". Diese Hubvorrichtung 60 besteht aus dem Boden 45, dem Deckel 44, dem Zyl inderrohr 5, welches mittels Schraubenbolzen 46 und Muttern 47 zwischen den Boden 43 und den Deckel 44 geklemmt wird, in welchen zur Abdichtung jeweils ein Dichtring 48 angeordnet ist.
Die Kolbenaufnahme 4 besteht aus einem Oberteil 6 und einem an die Kolbenstange 1 angeschweißten Unterteil 7. Am Oberteil 6 der Kolbenaufnahme 4 befindet sich die Auflage 49 ftir die als Kolben 2 dienende Elembrane 50 und die Druckscheibe 51 , die mittels einer Mutter 52 auf die nlembrane 50 gedrückt wird. Zwischen dem Oberteil 6 und dem Unterteil der Kolbenaufnahme 4 befindet sich in dem hohlraum 3 der Kolbenaufnahme 4 die mit mehreren Bohrungen 9 versehene Fiìhrungsscheibe 10. Die Führungsscheibe 10 dient da-u, das einstückig aus einem kegelförmigen Kopf 11 und einem zylindrischen Stab 12 bestehende Ventil 5 zu führen. . Der am oberen Rawt 13des kegelförmigen Kopfes 11 angebrachte Dichtring 1-4 drückt auf die als Ventilsitz ausgebildete kegelförmige Innenbohrung 8 des Oberteiles 6 der Kolbenaufnahme 4. Zwischen dem unteren vorstehenden Rand des kegelförmigen Kopfes 11 und der Führungsscheibe 10 ist eine Feder 15 angebracht, die das Ventil 5 nach oben drückt. Das Oberteil 6 und das Unterteil 7 der Kolbenaufnahme 4 sind miteinander verschraubt.
Das obere Ende des Oberteiles 6 der Kolhenaufnahme 4 ist als Rohr 54 ausgebildet, an dessen Umfang sich mehrere Bohrungen 53 befinden, und das mittels der Feder 55 in die ander Unterseite des Deckels 44 angebrachte Führungsbuchse 56 gedrückt wird. Im unteren Teil des Zylinderrohres 45 befindet sich eine Bohrung 57 zur Druckentlastung des Raumes 58 unterhalb der Membrane 50.Die gesamte Hubvorrichtung 60 wird mittels der Schrauben 5 9 auf den Behälterdeckel 61 geschraubt. Die Abdichtung zwischen der Hubvorrichtung 60 und dem Behälterdeckel 61 erfolgt mittels Dichtung 62. Unterhalb des Rehälterdeckels befindet sich die unter Druck stehende Triibe-Eintrittskammer 28. Zur Abdichtung zwischen der Trübe-Eintrittskammer 28 und Feder Hubvorrichtung 60 befinden sich im Boden 43 eine Dichtung 63 sowie ein Abstreifring 64.
In Fig. 3 und 4 sind in schematischer Weise der Filtrations-und der Reinigungsvorgang dargestellt. In Fig. 3 ist die Stellung der Kolbenaufnahme 4 wahrend des Filtrationsvorganges gezeigt. Die an dci Kolbenaufnahme 4 angebrächte Membran 50 wird von einer Druckfeder 55 nach oben gedrückt und der am unteren Ende der Kolbenstange 1 angebrachte Ventilteller 38' auf den Ventilsitz G5 gedrückt. Das Ablaßventil 25. ist geschlossen. Bedingt durch das Verbindungsrohr 31 ist der Druck zwischen Trübe-Eintrittskammer 28 und Abschlammkammer 50 ausge-glichen. Die Filtrationskammer 2<i' ist mittels der Lochplatten 26un-d 27 von der Trübe-Eintrittskammer 8. und der .
schlammkammer 30 getrennt. !)as in der Kolbenaufnahme e 4 befindliche Ventil 5 wird von dem sich in der durch die als Sprühlanze ausgebildeten Kolbenstange 1 aufbauenden Druck nach oben gedrückt und verhindert somit das Eintrcten des Filtrats in die drucklos gemachte Kammer 66 der Hubvorrichtung 60. Am Deckel 44 der Hubvorrichtung 60 befindet sich ein Dreiwegeventil 67, welches den oberen Raum 66 mit der Atmosphäre verbindet und diesen Raum somit drucklos macht.
Der Reinigungsvorgang ist in Fig. 4 dargestellt. Ergeht das Signal "Reinigen", so öffnet sich das Ventil 67. Das Fremdmedium zum Spülen der Filterelemente strömt, in die obere Kammer 66 der Hubvorrichtung 60 und drückt die Membrane 50 mit der Kolbenstange 1 nach unten. Der Ventilteller 38 wird nach unten gedrückt und der Ventilteller 40 auf; den. als Ventilsitz ausgebildeten oberen Dichtungsring 32. Nun öffnet sich das Ventil 25. Durch die hisenbohrungen 42 in der als Sprühlanze ausgebildeten Kolbenstange 1 spritzt das Spülmedium an die Innenseite des Filtemmittels 51 und löst die Verunpeinigungen. Dieser Vorgang, wird durch das von außen nach innen dringende Filtrat unterstützt Die Nerunreinigungen werden durch das Ventil 25 ausgeschwemmt. Nun schließt das Ventil 25. Über das Verbindungsrohr 31 baut sich in der Abschlammkammer 30 der in der Trübe-Eintrittskammer 28 anstehende Druck auf. Gleichzeitig schließt das Dreiwegeventil 67 und die obere Kammer 66 der Hubvorrichtung 60 wird drucklos gemacht. Die Feder 55 drückt die Membrane 50 mit der Kolbenstange 1 nach oben und die Filtracion kann von neuem beginnen wie in Fig. 3 dargestellt.
1- Kolbenstange 2 Kolben 3 Hohlraum 4 Kolbenaufnahme 5 Ventil 6 Oberteil 7 Unterteil 8 Bohrung 9 Bohrung 10 Führungsscheibe 11 Ventilkopf 12 Stab 13 Rand 14 Dichtring 15 Feder 16 Oberteil 17 Deckel 18 Filterelemente 19 Trübe-Eintrittsstutzen 20 Elauptflansch 21 Unterteil 22 Konus 23 Filtrataustrittsstutzen 24 Schlammaustrittsstutzen 25 Ventil 26 Lochplatte 27 Lochplatte 28 Trübe-Eintrittskammer 29 Filtrataustrittskammer 30 Abschlammkammer 31 Rohr 32 Dichtring 33 Dichtring 34 Filtermittel 35 Dichtring 36 Führungsbuchse 37 Stege 58 Ventil teller 39 Dichtring 40 Ventil teller 41 Dichtring 41a Auflagebund 42 Düsenbohrungen 43 Boden 41 Deckel 45 Zylinderrohr 46 Schraubbolzen 47 Mutter 48 Dichtring 49 auflage 50 Membrane 51 Druckscheibe 52 Mutter 53 Bohrungen 54 Rohr 55 Feder 56 Führungsbuchse 57 Bohrung 58 Raum 59 Schrauben 60 Hubvorrichtung 61 Behälterdeckel 62 Dichtung 63 Dichtung 64 Abstreifring 65 Ventilsitz 66 Kammer 67 Dreiwegeventil - L e e r s e i t e -

Claims

Filterapparat P a t e n t i n s p r ii c h e Filterapparat mit mehreren Filterelementen, die unreinseitig an je einer Trübe-Eintrittskammeröffnung sowie an je einer zur Spülung geöffneten Schlammkammeröffnung liegen, wobei beide Öffnungen durch je einen Ventilteller abwechselnd mittels einer gemeinsamen Kolbenstange abschließbar sind, die von einer Zylinderkolbenanordnung betätigt ist, deren Zylinder über ein Wegeventil an eine fremde Druckquelle anschließbar ist, wobei die Kolbenstange als Sprühlanze ausgebildet ist, die bei geschlossener Trübe-Eintrittskammeröffung und geöffneter Schlammkammeröffnung mit der das Spülmittel liefernden Druckquelle verbunden ist, nach Patentanmeldung P 32 15 462.3, dadurch gekennzeichn-et, daß zwischen der Kolbenstange (1) und dem Kolben (2) eine einen Hohlraum (3) aufweisende Kolbenau£nahme (4) angeordnet ist, wobei in dem Hohlraum (3) der Kolbenauflnahme (4) ein Ventil (5) vorgesehen ist.
2. Filterapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenaufnahme (4) aus einem den Kolben (2) tragenden Oberteil (6) und einem an der Kolbenstange (1) befestigten Unterteil (7) aufgebaut ist
3. Filterapparat nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (6) der Kolbenaufnahme (4) bll Inneres eine als Ventilsitz dienende kc-gelFörmige Bohrung t8) aufweist.
4. Filterapparat nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum (3) der Kolbenaufnahme (4) zwischen dem Oberteil (-6) und dem Unterteil (7) eine mit Bohrungen (9) verschene Führungsscheibe (10) zur Führung des Ventils (5) angeordnet ist.
5. Filterapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (5) einstückig aus einem kegelförmigen Kopf (11) und einem zylindrischen Stab (12) aufgebaut ist, wobei der Rand (lS) des kegelförmigen Kopfes (11) einen Dichtring (14) aufweist.
6. Filterapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilkopf (11) und der Führungsscheibe (10) eine Feder (15) ungeordnet ist.