DE3934947C2

DE3934947C2 - Rückspülfilter

Info

Publication number: DE3934947C2
Application number: DE3934947A
Authority: DE
Inventors: Dieter Friedrichs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1989-10-20
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2009-10-21
Also published as: DE3934947A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Rückspülfilter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.

Mit Eigenmedium beziehungsweise mit Filtrat arbeitende Rückspülfilter sind in vielen Ausführungsformen bekannt. Bei diesen Rückspülfiltern wird das Rückspülen dadurch bewirkt, daß der Druck auf der Trübeseite des Filter mittels stark herabgesetzt wird, so daß Filtrat durch das Filtermittel zur Trübeseite hin zurückströmt und dort den Filterschlamm vom Filtermittel ablöst. Das Spülfiltrat wird dann zusammen mit dem abgelösten Schlamm über eine Schlammableitung abgeführt.

Die bekannten Rückspülfilter haben den Nachteil, daß beim Rückspülen stets der Druck auf der Filtratseite beeinflußt wird. In zahlreichen Anwen dungsfällen ist es aber notwendig, daß der Druck auf der Filtratseite, d. h. der sogenannte Systemdruck, völlig konstant bleibt. Beispielsweise bei Spinnlösungen hätten Druckschwankungen des Systemdrucks erhebliche Spinnstörungen und Tickerveränderungen des Spinnfadens zur Folge.

Aus der zur Oberbegriffsbildung herangezogenen US-PS 32 83 303 ist es daher somit bekannt, beim Rückspülen Filtrat aus einem Vorratsraum in den Filtratraum zu drücken. Hierdurch können Druck schwankungen während der Rückspülphase reduziert werden.

Um die Druckänderungen auf der Filtratseite beim Rückspülen kleinzuhal ten, sind aus der DE- 37 05 803 A1 und 32 35 552 A1 Rückspülfilter bekannt, bei denen mittels eines axial beweglichen Schiebers, der am Umfang einen ringsumlaufenden, mit der Schlammableitung in Verbindung stehenden Spülschlitz aufweist, der bei Hubbewegung des Schiebers Fenster eines Stützkorbes nacheinander überdeckt, wodurch das Filtermittel während des Filterbetriebes partiell von außen nach innen freigespült wird. Aber auch bei diesen Rückspülfiltern treten auf der Filtratseite störende Druckschwan kungen auf.

Die DE- AS 23 35 214 zeigt die konstruktive Ausgestaltung eines zu Reinigungs zwecken vorgesehenen Arbeitskolbens.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rückspülfilter zu schaffen, bei denen Druckschwankungen auf der Filtratseite infolge der Rückspülung vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentan spruchs 1 bzw. die Merkmale des Patentanspruchs 5 gelöst.

Diese Rückspülfilter haben den Vorteil, daß während der Rückspülung der Systemdruck völlig konstantgehalten werden kann, auch dann, wenn zum Rückspülen relativ große Spülmengen verwendet werden.

Beim Rückspülfilter gemäß Patentanspruch 1 mit einem am Filtratraum angeschlossenen Vorratsraum für Filtrat wird beim Rückspülen exakt so viel Filtrat in der sich vergrößernden Schlammkammer aufgenommen, wie aus dem Filtrat-Vorratsraum zugeführt wird. Der Vorrat an Filtrat kann wäh rend der Zeit zwischen zwei Rückspülvorgängen langsam durch filtratseiti gen Abzug gespeichert werden, so daß der Systemdruck dadurch nicht beeinflußt wird. Die Zeit zwischen zwei Rückspülvorgängen ist fünfzig- oder hundertmal länger, mindestens aber zehnmal länger als die Rückspül zeit, so daß die durch das Ansammeln des Filtratvorrats bewirkte Druck beeinflussung um entsprechende Faktoren geringer ist.

Der Rückspülfilter gemäß Patentanspruch 5 ist so ausgebildet, daß während der Rückspülung trübeseitig unter Erhöhung des Trübedrucks eine zusätzli che Trübemenge in den Trüberaum gedrückt wird, die im wesentlichen der in die Schlammkammer abgeführten Filtrat-Spülmenge entspricht, wobei das Zuführen der zusätzlichen Trübemenge und das Abführen der Spülmenge gleichzeitig mit gleicher Geschwindigkeit erfolgt. Die beim Rückspülen benötigte Filtrat-Spülmenge wird also durch Filtrat ersetzt, welches durch die Erhöhung des Trübedrucks zusätzlich durch das Filtermittel gedrückt wird.

Auch hier kann der zusätzliche Trübevorrat langsam während der Zeit zwischen zwei Rückspülvorgängen gespeichert werden.

Die Trübeseite des Filters oder des Filtereinsatzes kann ganz oder teilweise an eine Schlammkammer angeschlossen sein, in der während der Rück spülung ein Unterdruck erzeugt wird.

Ist der Vorratsraum trübeseitig angeordnet, so muß am Trübeeinlaß bzw. in der Trübezuleitung ein Rückschlagventil angeordnet sein oder aber die Trübe mittels einer Zahnradpumpe zugeführt werden, so daß beim Ver ringern des Volumens des Vorratsraumes, wobei der trübeseitige Druck erhöht wird, die Trübe nicht in die Trübezuleitung zurückgedrückt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der folgenden Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher er läutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Teiles eines Rückspülfilters in Filtrierstellung,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht in Rückspülstel lung,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Rückspülfilters mit Spülein richtung,

Fig. 4 Querschnitt des in Fig. 3 dargestellten Rückspülfilters,

Fig. 5 bis 8 Betriebsstellungen des aus Fig. 3 ersichtlichen Rückspülfilters.

Der Rückspülfilter nach den Fig. 1 und 2 weist ein rohrartiges Gehäuse 1 auf, in dem eine Filterkerze oder ein Filtereinsatz angeordnet ist, der sich zusammensetzt aus einem Stützkorb 4 und einem Filtermittel 5. Das Filtermittel 5 kann ein Metall gewebe sein, das als Schlauch auf den Stützkorb 4 aufgezogen ist. Das Filtermittel 5 unterteilt den Innenraum des rohrför migen Gehäuses 1 in einen Trüberaum 6 und in einen Filtrat raum 7. Der Trüberaum 6 ist an ein Trübeeinlaß 2 anschließbar, während der Filtratraum 7 mit einem Filtratauslaß 3 verbunden ist. In Fig. 1 ist der Trübeeinlaß 2 über das Kugelküken eines Kugelhahns 15 mit dem Trüberaum 6 verbunden. Im Filtratraum 7 ist ein Verdrängungskörper untergebracht, damit der filtrat seitige Totraum möglichst klein ist.

In Fig. 2 ist das Kugelküken 15 so geschaltet, daß der Trübe raum 6 mit einer Schlammkammer 8 verbunden ist. Ferner steht der Filtratraum 7 mit einem Vorratsraum 9 in Verbindung. Das Volumen des Vorratsraumes 9 ist durch eine bewegliche Wand 10 veränderbar. Das Volumen der Schlammkammer 8 ist durch eine bewegliche Wand 11 gegensinnig zum Volumen des Vorratsraumes 9 veränderbar. Die beiden beweglichen Wände 10, 11 werden von einem Kolben 12 gebildet, der über eine Kolbenstange 26 mit einem hydraulisch oder pneumatisch bewegbaren Antriebskolben 13 verbunden ist. In Fig. 2 wird der Antriebskolben 13 von einem Arbeitsmedium nach oben bewegt, so daß der Kolben 12 in der Schlammkammer 8 einen Unterdruck bzw. ein Vakuum erzeugt, während gleichzeitig die Wand 10 des Kolbens 12 Filtrat in den Filtratraum 7 drückt. Durch den Unterdruck in der Schlamm kammer 8 wird Filtrat durch das Filtermittel 5 hindurchge drückt. Diese Spülmenge wird ersetzt durch die aus dem Vor ratsraum 9 herausgedrückte Filtratmenge. Da diese Mengen im wesentlichen gleich groß sind, ändert sich der Systemdruck im Filtratraum 7 nicht.

In einer nicht dargestellten Stellung des Kugelhahns 15 wird die Schlammkammer 8 mit einer Schlammableitung verbunden. Durch entsprechende Beaufschlagung des Antriebszylinders 14 wird der Antriebskolben 13 nach unten bewegt, so daß der Kol ben 12 die in der Schlammkammer 8 befindliche, aus Spülfil trat und Schlamm sich zusammensetzende Flüssigkeit in die Schlammableitung drückt. Gleichzeitig speichert der Kolben 12 im Vorratsraum 9 Filtrat. Dieses Filtratspeichern erfolgt so langsam, daß der filtratseitige Druck konstant bleibt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 sind mehre re rohrartige Gehäuse 1 in einer die Achse 17 drehbaren Trom mel 16 angeordnet, so daß diese Gehäuseteile 1 nacheinander in die dargestellte Position gebracht werden können, in der sie rückgespült werden können und in der der Filtereinsatz 4 und 5 durch öffnen des Verschlusses 18 ausgewechselt werden kann.

Bei dem Rückspülfilter nach Fig. 3 sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie bei dem Ausfüh rungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2.

Bei diesem Rückspülfilter ist innerhalb des im wesentlichen zylindrischen Filtereinsatzes ein axial beweglicher Spül schieber 20 angeordnet, der einen am Umfang umlaufenden Spül schlitz 21 aufweist, der über ein Spülrohr 23 mit der Schlammkammer 8 verbunden ist. Ferner sind im Schieber 20 Durchlässe 22 angeordnete durch die beim Aufwärts- und Ab wärtsbewegen des Schiebers 20 Trübe hindurchtreten kann. Der Schieber 20 ist über eine Kolbenstange 26 mit dem Antriebs kolben 13 verbunden. Durch Hochfahren des Kolbens 13 wird der Schieber 20 und der Kolben 12 nach oben bewegt. Dabei wird in der Schlammkammer 8 ein Unterdruck erzeugt und in einem Trübe-Vorratsraum 9′ erhöht sich ebenso wie im Trübe raum 6 der Trübedruck. Durch den erhöhten Druck im Trüberaum und den dadurch gesteigerten Filterdurchsatz wird das durch den Spülschlitz 21 in die Schlammkammer 8 abfließende Spül filtrat ersetzt. Auch hier erfolgt die Trübezufuhr derart, daß ein Zurückdrücken der Trübe in die Trübe-Zuleitung nicht möglich ist.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen vier Betriebsstellungen des Rückspül filters nach Fig. 3. Die Fig. 5 zeigt den Antriebskolben 13, den Spülschieber 20 und den Verdrängungskolben 12 in Filter stellung. Der Trübe-Vorratsraum 9′ ist mit Trübevorrat ge füllt, und der Spülschieber 20 befindet sich unterhalb der Filterfläche.

In Fig. 6 zieht der Antriebskolben 13 den Spülschieber 20 und den Verdrängerkolben 12 nach oben, so daß in der Schlamm kammer 8 ein Unterdruck entsteht und Spülfiltrat durch das Filtermittel in den Spülschlitz 21 strömt und mit dem abge spülten Schlamm durch das sich öffnende Rückschlagventil 24 in die Spülkammer 8 gelangt.

In Fig. 7 hat der Antriebskolben 13, der Spülschieber 20 und der Verdrängerkolben 12 die obere Endstellung erreicht.

In Fig. 8 wird der Antriebskolben 13 nach unten gedrückt, so daß der Verdrängerkolben 12 die in der Schlammkammer 8 be findliche Flüssigkeit in die Schlammableitung 25 drückt. Auch hier kann das Austragen der Spülflüssigkeit mit Schlamm lang sam erfolgen, um Druckschwankungen zu vermeiden.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Trübeeinlaß
3 Filtratauslaß
4 Stützkorb
5 Filtermittel
6 Trüberaum
7 Filtratraum
8 Schlammkammer
9 Filtrat-Vorratsraum
9′ Trübe-Vorratsraum
10 bewegliche Wand des Filtrat-Vorratsraumes
10′ bewegliche Wand des Trübe-Vorratsraumes
11 bewegliche Wand der Schlammkammer
12 Verdrängerkolben
13 Antriebskolben
14 Antriebszylinder
15 Kugelhahn
16 Trommel
17 Drehachse
18 Verschluß
20 Spülschieber
21 Spülschlitz
22 Durchlaß
23 Spülrohr
24 Rückschlagventil
25 Schlammableitung
26 Kolbenstange.

Claims

1. Rückspülfilter mit einem Gehäuse (1), mindestens einem darin angeord neten Stützkorb (4), der ein Filtermittel (5) trägt, das den Innenraum des Gehäuses (1) in einen mit einem Trübeeinlaß (2) verbundenen Trüberaum (6) und einen mit einem Filtratauslaß (3) verbundenen Filtratraum (7) unterteilt, und mit einer trübeseitig anschließbaren Schlammkammer (8) und mit einem am Filtratraum (7) angeschlossenen Vorratsraum (9) für Filtrat, dessen Volumen durch eine bewegliche Wand (10) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Schlammkammer (8) durch eine bewegliche Wand (11) gegensinnig zum Volumen des Filtrat-Vorratsraumes (9) veränderbar ist.

2. Rückspülfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtrat-Vorratsraum (9) zum Filtratraum (7) hin offen ist.

3. Rückspülfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammkammer (8) und der Filtrat-Vorratsraum (9) von einem Zylin der gebildet sind, in dem ein antreibbarer Kolben (12) axial verschiebbar geführt ist, dessen Wände die bewegliche Wand (10) des Filtrat-Vorrats raumes (9) und die bewegliche Wand (11) der Schlammkammer (8) bildet.

4. Rückspülfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine die Filterfläche partiell abgreifende, mit einem Spülschlitz versehene Spülvorrichtung, deren beweglicher Spülschlitz über ein Spülrohr mit der Schlammkammer (8) verbunden ist und im Spülrohr ein Rückschlagventil angeordnet ist, welches ein Zurückfließen der Spülmenge aus der Schlamm kammer (8) sperrt.

5. Rückspülfilter mit einem Gehäuse (1), einem darin angeordneten Stütz korb (4), der ein Filtermittel (5) trägt, das den Innenraum des Gehäuses (1) in einen mit einem Trübeeinlaß (2) verbundenen Trüberaum (6) und einen mit einem Filtratauslaß (3) verbundenen Filtratraum (7) unterteilt, und mit einer trübeseitig anschließbaren Schlammkammer (8), dadurch gekenn zeichnet, daß am Trüberaum (6) ein Vorratsraum (9′) für Trübe angeschlos sen ist, dessen Volumen durch eine bewegliche Wand (10′) veränderbar ist und das Volumen der Schlammkammer (8) durch eine bewegliche Wand (11) gegensinnig zum Volumen des Trübe-Vorratsraumes (9′) veränderbar ist.

6. Rückspülfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trübe-Vorratsraum (9′) zum Trüberaum (6) hin offen ist.

7. Rückspülfilter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trübe-Vorratsraum (9′) und die Schlammkammer (8) von einem Zylin der gebildet sind, in dem ein antreibbarer Kolben (12′) axial verschiebbar gelagert ist, dessen Wände die bewegliche Wand (10′) des Trübe-Vorrats raumes (9′) und die bewegliche Wand (11) der Schlammkammer (8) bilden.

8. Rückspülfilter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine die Filterfläche partiell abgreifende Spülvorrichtung (20) mit einem Spülschlitz (21), der über ein Spülrohr (23) mit der Schlammkammer (8) verbunden ist und ein Rückschlagventil (24) vorgesehen ist, welches ein Zurückfließen der Spülmenge aus der Schlammkammer (8) sperrt.

9. Rückspülfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülschlitz (21) am Umfang eines axial im Filtereinsatz oder Stützkäfig verschiebbaren und mit Durchlässen (22) versehenen Schiebers (20) an geordnet ist und der Schieber (20) über das Spülrohr (23) starr mit dem Kolben (12) und über eine Kolbenstange (26) starr mit einem Antriebs kolben (13) koaxial verbunden ist.