DE3918377A1 - Rueckspuelfilter fuer fluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückspülfilter für Flüssigkeiten mit einem Filtergehäuse, in dem eine Trennwand einen Schmutzraum von einem Reinraum trennt, mit einem im Reinraum angeordneten hohlzylindrischen Filtereinsatz, der einen äußeren Spaltsiebzylinder aufweist und in Filtersegmente unterteilt ist, die jeweils über eine stirnseitige Einströmöffnung durch die Trennwand hindurch mit dem Schmutzraum verbunden sind, mit einer Rückspüleinrichtung, die einen im Schmutzraum konzentrisch zum Filtereinsatz drehbaren Rückspülarm aufweist, der mit einem Rückspülauslaß verbunden ist und bei seiner Drehbewegung wahlweise mit jeweils einer der Einströmöffnungen verbindbar ist, und mit einer Antriebswelle, die von einem Rückspülmotor konzentrisch durch den Filtereinsatz, den Reinraum und die Trennwand verläuft und mit dem Rückspülarm drehfest verbunden ist.

Rückspülfilter werden zur Filtrierung von Flüssigkeiten in unterschiedlichen Einsatzbereichen verwendet. Sie finden in zahlreichen industriellen Fertigungs- und Verarbeitungsverfahren Einsatz, bei denen zu filtrierende Flüssigkeiten anfallen; sie werden auch in großem Umfang zur Wasserfiltration eingesetzt. Bei den meisten Ausführungsformen kann ohne Unterbrechung des kontinuierlichen Arbeitsablaufs vollautomatisch eine Rückspülung jeweils eines kleinen Teils des Filtereinsatzes durchgeführt werden.

Neben Ausführungen mit einem Kranz von Filterkerzen, von denen jeweils eine dem Rückspülvorgang unterworfen werden kann, sind Ausführungsformen mit einem zylindrischen Filtereinsatz bekannt (DE-OS 36 11 075), bei denen die Rückspüleinrichtung beispielsweise einen im Inneren des Filtereinsatzes um eine zentrale Achse drehbaren Rückspültrichter aufweist, der von innen an dem jeweils rückzuspülenden Bereich des Filtereinsatzes anliegt.

Bei einem anderen bekannten Rückspülfilter der eingangs genannten Gattung besteht der Filtereinsatz aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Spaltsiebzylindern, durch die die zu filtrierende Flüssigkeit in den Reinraum strömt. Der zwischen den beiden konzentrischen Spaltsiebzylindern gebildete hohlzylindrische Filterinnenraum ist durch eine ebenfalls konzentrische Trennwand in einen äußeren Ringraum und einen inneren Ringraum unterteilt, die wiederum in Segmente unterteilt sind. Diese äußeren und inneren Segmente sind jeweils mit einer stirnseitigen Einströmöffnung verbunden; alle Einströmöffnungen bilden zwei konzentrische Kränze.

Die Rückspüleinrichtung weist hierbei zwei Rückspülarme auf, von denen der eine auf dem äußeren Kranz und der andere auf dem inneren Kranz von Einströmöffnungen umläuft, um jeweils eine dieser Einströmöffnungen mit dem Rückspülauslaß zu verbinden.

Sobald eines der Segmente auf diese Weise mit dem Rückspülauslaß verbunden ist, bewirkt der im Reinraum anstehende Druck eine Rückspülung des betreffenden Filtersegments, während der Filtervorgang bei allen übrigen Filtersegmenten kontinuierlich weiterläuft.

Bei diesem bekannten Rückspülfilter ist der Filtereinsatz an der Trennwand zwischen dem Schmutzraum und dem Reinraum befestigt, durch die auch die Einströmöffnungen verlaufen. Die Rückspüleinrichtung ist unterhalb dieser Trennwand im Schmutzraum gelagert. Die für eine Abdichtung bei der Drehbewegung erforderliche Dichtung liegt somit ebenfalls im Schmutzraum und ist daher möglichen Störungen durch die Schmutzbelastung ausgesetzt. Die an den beiden Enden des Filterelements angeordneten, kreisringförmigen Stirnscheiben werden durch Zuganker zusammengehalten, die sich achsparallel durch den Zwischenraum zwischen dem inneren Spaltsiebzylinder und dem äußeren Spaltsiebzylinder erstrecken.

Der Filtereinsatz ist deshalb von verhältnismäßig aufwendigem Aufbau. Für die Montage und die Wartung ist es erforderlich, das gesamte Filtergehäuse zu öffnen. Um zu vermeiden, daß dabei die an den Reinraum angeschlossene Filterauslaßleitung vom Filtergehäuse getrennt werden müßte, ist das Filtergehäuse durch eine Flanschverbindung in der Weise zusätzlich unterteilt, daß ein oberer Gehäuseteil abgenommen werden kann, wobei die Antriebswelle der Rückspüleinrichtung vom Rückspülarm abgekoppelt werden muß. Der Filtereinsatz wird dabei jedoch nur teilweise zugänglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rückspülfilter der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß der Filtereinsatz von einfachem Aufbau ist und daß das Rückspülfilter leicht montiert und demontiert werden kann, ohne daß hierfür die Filterauslaßleitung abmontiert werden müßte.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Filterelement an einer den Rückspülmotor tragenden, der Trennwand gegenüberliegenden Gehäusestirnwand befestigt ist und einen innenliegenden Tragzylinder aufweist, der mit einem die Einströmöffnungen der Filtersegmente aufweisenden Stirnflansch verbunden ist, und daß der Stirnflansch in eine zentrale Öffnung der Trennwand dichtend eingesteckt ist und deren Mittelteil bildet.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Rückspülfilters sind das Filterelement und alle zur Rückspüleinrichtung gehörenden Teile an der der Trennwand gegenüberliegenden Gehäusestirnwand befestigt bzw. gelagert und können somit zusammen mit dieser als Einheit abgenommen und eingesetzt werden. Die im Bereich der Trennwand herzustellende Verbindung besteht nur darin, daß der Stirnflansch des Filtereinsatzes dichtend in die zentrale Öffnung der Trennwand eingesteckt wird und deren Mittelteil bildet. Zur Herstellung der Verbindung genügt eine einfache Radialdichtung.

Der Filtereinsatz ist von einfachem und stabilem Aufbau, weil der zentrale Tragzylinder ein tragendes Element bildet, durch das der die Einströmöffnungen aufweisende Stirnflansch starr mit der Gehäusestirnwand verbunden ist. Deshalb ist es auch möglich, in diesem Stirnflansch des Filtereinsatzes unmittelbar die Einströmöffnungen vorzusehen, mit denen der Rückspülarm bei seiner Drehbewegung in Verbindung tritt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß im Schmutzraumbereich keine Drehdichtung erforderlich ist, die höheren Dichtungsanforderungen genügen müßte. Dadurch entfallen die durch Schmutzteilchen verursachten Dichtungsprobleme. Da im Bereich der Drehlagerung am Rückspülauslaß keine vollständige Abdichtung erforderlich ist, genügt die Drosselwirkung in einem verhältnismäßig weiten Lagerspalt, so daß keine Schwierigkeiten durch Verschmutzung auftreten. Es ist auch möglich, am Rückspülauslaß eine Lager- und Dichtbüchse aus Kunststoff vorzusehen, die weitgehend schmutzunempfindlich ist.

Vorzugsweise ist am Filtereinsatz ein stirnseitiger Tragflanschring vorgesehen, der mit der Gehäusestirnwand verschraubt ist. Die Verbindung zwischen diesem Tragflanschring und dem am anderen Ende liegenden Stirnflansch erfolgt über den innenliegenden Tragzylinder. Das so gebildete Filterelement bildet eine in ihrem Aufbau einfache, aber stabile und leicht auszuwechselnde Einheit.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die den Rückspülmotor tragende Gehäusestirnwand ein mit einem Gehäuseflansch abnehmbar verbundener Gehäusedeckel ist. Dieser Gehäusedeckel trägt den Filtereinsatz und die gesamte Rückspüleinrichtung. Diese Teile können somit als Einheit in einfacher Weise montiert und demontiert werden, ohne daß es erforderlich ist, das Filtergehäuse noch weiter zu öffnen und/oder die Zulaufleitung oder die Auslaßleitung abzubauen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Rückspülfilter,

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch den Filtereinsatz des Rückspülfilters nach Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-IlI in Fig. 2.

Das in Fig. 1 in einem Längsschnitt gezeigte Rückspülfilter weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 auf, das durch eine Trennwand 2 in einen Schmutzraum 3 und einen Reinraum 4 unterteilt wird. In den Schmutzraum 3 mündet eine Zulaufleitung 5; aus dem Reinraum 4 führt eine Abflußleitung 6 heraus. Das Gehäuse 1 ist an seiner einen Stirnseite durch eine eingeschweißte Stirnwand 7 und an seiner anderen Stirnseite durch einen abnehmbaren Gehäusedeckel 8 verschlossen.

Der Gehäusdeckel 8, der mit dem Gehäuse 1 über eine Schraubflanschverbindung 9 verbunden ist, trägt einen im Reinraum 4 angeordneten Filtereinsatz 10. Der hohlzylindrische Filtereinsatz 10 weist einen äußeren Spaltsiebzylinder 11 und einen konzentrisch dazu angeordneten, innenliegenden Tragzylinder 12 auf, die an der einen Stirnseite durch einen Stirnflansch 13 und an der anderen Stirnseite durch einen Tragflanschring 14 verbunden sind. Der Tragflanschring 14 ist mittels Schrauben 15 an der Innenseite des Gehäusedeckels 8 befestigt.

Der Stirnflansch 13 bildet das Mittelteil der Trennwand 2 und ist in eine zentrale Öffnung 16 der Trennwand 2 axial eingesetzt. Hierzu weist der Stirnflansch 13 als Radialdichtung 17 einen O-Ring auf, der in der Öffnung 16 abdichtet.

Einzelheiten des Filtereinsatzes 10 sind aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen. Wie Fig. 3 zeigt, ist der Ringraum 18 zwischen dem äußeren Spaltsiebzylinder 11 und dem inneren Tragzylinder 12 durch sich radial erstreckende Wände 19 in Filtersegmente 20 oder Kammern unterteilt. Jedes dieser Filtersegmente 20 steht mit einer Einströmöffnung 21 in Verbindung. Alle Einströmöffnungen 21 sind kranzförmig im Stirnflansch 13 angeordnet und lassen die zu filtrierende Flüssigkeit aus dem Schmutzraum 3 in den Ringraum 18 des Filtereinsatzes 10 eintreten.

Ein an der Außenseite des Gehäusedeckels 8, d. h. an der Oberseite des Rückspülfilters angeordneter, vorzugsweise als Getriebemotor ausgeführter Rückspülmotor 22 treibt eine im Gehäusedeckel 8 in einem abgedichteten Lager 8a gelagerte und abgedichtete zentrische Antriebswelle 23 an, die sich durch den Filtereinsatz 10 hindurch bis in den Schmutzraum 3 erstreckt. Das im Schmutzraum 3 liegende Ende der Antriebswelle 23 ist als zentrales Rohr 23a ausgebildet, das in einer zentralen Nabe 24 der Stirnwand 7 des Gehäuses 1 drehbar gelagert ist. Die Nabe 24 ist mit einem Rückspülauslaß 25 verbunden, der zu einem (nicht dargestellten) Schlammablaßventil führt. Die Lagerung des Rohres 23a in der Nabe 24 kann mit Spiel ohne besondere Dichtungsmaßnahmen erfolgen. Die in einem Lagerspalt auftretende Drosselwirkung reicht zur Trennung zwischen dem Schmutzraum 3 und dem Rückspülauslaß 25 aus. In der Nabe 24 kann eine Lager- und Dichtbüchse 24a aus Kunststoff vorgesehen sein, die die Einlagerung von Schmutzpartikeln ermöglicht und deshalb besonders schmutzunempfindlich ist.

Auf dem in den Schmutzraum 3 ragenden Ende der Antriebswelle 23 ist ein sich radial erstreckender Rückspülarm 26 axial verschiebbar gelagert. Eine Paßfeder 27 verbindet den Rückspülarm 26 undrehbar mit der Antriebswelle 23.

Der Rückspülarm 26 enthält einen Leitungsabschnitt 28, der einerseits mit dem Rohr 23a und dadurch mit dem Rückspülauslaß 25 sowie andererseits über eine achsparallele Öffnung 29 mit jeweils einer der stirnseitigen Einströmöffnungen 21 des Filtereinsatzes 10 verbunden ist. Der axial bewegliche Rückspülarm 26 wird durch eine konzentrisch auf dem Rohr 23a angeordnete Druckfeder 30 gegen den Stirnflansch 13 gedrückt.

Während des kontinuierlichen Filterbetriebs dreht der Rückspülmotor 22 über die Antriebswelle 23 den Rückspülarm 26 zu einer Drehbewegung an. Hierbei tritt der Rückspülarm 26 nacheinander mit den Einströmöffnungen 21 der einzelnen Segmente 20 in Verbindung. Dabei ist dieses einzelne Segment 20 nicht mehr mit dem Schmutzraum 3, sondern mit dem Rückspülauslaß 25 verbunden. Der während des gesamten Filterbetriebs im Reinraum bestehende Überdruck bewirkt, daß das jeweils an den Rückspülauslaß 25 angeschlossene Filtersegment 20 rückgespült wird.

Zur Demontage des Rückspülfilters genügt es, die Verschraubung 9 zu lösen und die aus dem Gehäusedeckel 8, dem daran befestigten Filtereinsatz 10 und den Teilen der Rückspüleinrichtung bestehende Einheit aus dem Filtergehäuse 1 herauszuheben. Danach ist der Filtereinsatz 10 vollständig zugänglich. Beim erneuten Zusammenbau des Rückspülfilters wird der Stirnflansch 13 in die Öffnung 16 dichtend eingesetzt; zugleich wird das Rohr 23a dichtend in die Nabe 24 eingeführt. Die Montage ist abgeschlossen, sobald die Veschraubung der Flanschverbindung 9 angezogen ist.

Der Filtereinsatz 10 (Fig. 2 und 3) bildet eine in sich stabile Baueinheit, weil alle Teile durch das Tragrohr 12 getragen werden. Der Filtereinsatz 10 kann in einfacher Weise gesondert hergestellt und auf Lager gehalten werden.

Claims (8)

1. Rückspülfilter für Flüssigkeiten mit einem Filtergehäuse, in dem eine Trennwand einen Schmutzraum von einem Reinraum trennt, mit einem im Reinraum angeordneten hohlzylindrischen Filtereinsatz, der einen äußeren Spaltsiebzylinder aufweist und in Filtersegmente unterteilt ist, die jeweils über eine stirnseitige Einströmöffnung durch die Trennwand hindurch mit dem Schmutzraum verbunden sind, mit einer Rückspüleinrichtung, die einen im Schmutzraum konzentrisch zum Filtereinsatz drehbaren Rückspülarm aufweist, der mit einem Rückspülauslaß verbunden ist und bei seiner Drehbewegung wahlweise mit jeweils einer der Einströmöffnungen verbindbar ist, und mit einer Antriebswelle, die von einem Rückspülmotor konzentrisch durch den Filtereinsatz, den Reinraum und die Trennwand verläuft und mit dem Rückspülarm drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (10) an einer den Rückspülmotor (22) tragenden, der Trennwand (2) gegenüberliegenden Gehäusestirnwand (8) befestigt ist und einen innenliegenden Tragzylinder (12) aufweist, der mit einem die Einströmöffnungen (21) der Filtersegmente (20) aufweisenden Stirnflansch (13) verbunden ist, und daß der Stirnflansch (13) in eine zentrale Öffnung (16) der Trennwand (2) dichtend eingesteckt ist und deren Mittelteil bildet.

2. Rückspülfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (10) einen stirnseitigen Tragflanschring (14) aufweist, der mit der Gehäusestirnwand (8) verschraubt ist.

3. Rückspülfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Rückspülmotor (22) tragende Gehäusestirnwand ein mit einem Gehäuseflansch abnehmbar verbundener Gehäusedeckel (8) ist.

4. Rückspülfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (23) an ihrem durch die Trennwand (2) ragenden Ende als zentrales Rohr (23a) ausgebildet ist, das den radial angeschlossenen hohlen Rückspülarm (26) trägt und in einer zentralen Nabe (24) des Filtergehäuses (1) drehbar gelagert ist, die mit dem Rückspülauslaß (25) verbunden ist.

5. Rückspülfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Rohres (23a) in der Nabe (24) mit Spiel ausgeführt ist.

6. Rückspülfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Rohres (23a) in der Nabe (24) einen Dichtspalt aufweist.

7. Rückspülfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lagerung des Rohres (23a) in der Nabe (24) eine Lagerbüchse (24a) aus Kunststoff vorgesehen ist.

8. Rückspülfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückspülarm (26) auf der Antriebswelle (23) axial verschiebbar, aber undrehbar geführt ist und durch eine Druckfeder (30) gegen den Stirnflansch des Filtereinsatzes (10) gedrückt wird.