DE4424232C2 - Rückspülbare Filtereinrichtung - Google Patents
Rückspülbare FiltereinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine rückspülbare
Filtereinrichtung nach dem Gattungsbegriff des
Patentanspruches 1.
Eine derartige rückspülbare Filtereinrichtung ist in der
älteren Patentanmeldung P 43 37 187.6 bereits vorge
schlagen worden. Diese Filtereinrichtung weist einen
koaxial zu einem Gehäuse angeordneten Filter zwischen
einem Ein- und einem Auslaß auf, der im Normalbetrieb von
außen nach innen und im Rückspülbetrieb wenigstens
abschnittsweise von innen nach außen durchströmt wird. An
dem Filter liegt eine Rückspülrinne an und der Filter ist
drehbar in dem Gehäuse gelagert. Der Filter ist mit einem
Turbinenrad versehen, welches im Rückspülweg zwischen der
Rückspülrinne und einem Ablaßventil angeordnet ist, so
daß bei einer Öffnung des Ablaßventiles der Filter über
das Turbinenrad in Drehung versetzt und abschnittsweise
gereinigt wird. Bei dieser Ausgestaltung hat es sich als
nachteilig erwiesen, daß der Filter an seiner oberen
Lagerstelle im Gehäuse abgedichtet werden muß, wodurch
erhebliche Reibungsverluste entstehen.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine derartige rückspülbare Filtereinrichtung
in einfacher Weise so auszugestalten, daß wiederum
alleine durch Öffnen des Ablaßventils die Rückspülung
eingeleitet wird, wobei aber keine dynamische Abdichtung
mehr benötigt wird und Reibungsverluste vermieden werden.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kenn
zeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Filtereinrichtung sind den abhängigen Ansprüchen
entnehmbar.
Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung besitzt den
Vorteil, daß keine dynamische Abdichtung mehr benötigt
wird, daß ein einfacher Aufbau mit wenigen Einzelteilen
ermöglicht wird und daß eine intensive Rückspülung des
gesamten Filtersiebes abschnittsweise durch einen
konzentrierten Wasserstrahl erfolgt.
Einen Antrieb einer Reinigungseinrichtung durch das
Medium selbst bei der Rückspülung zu bewirken, ist an
sich bekannt und kann beispielsweise der EP 0 018 527 B1,
der DE-41 05 109 A1 und der DE-OS 21 40 349 entnommen
werden, des weiteren sind handbetriebene Rückspülrinnen
bekannt, vgl. DE-OS 28 52 611 und DE-GM 18 36 414.
Anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung seien im
folgenden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Filtereinrichtung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine
rückspülbare Filtereinrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in
Fig. 1;
Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt durch eine
rückspülbare Filtereinrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
und
Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch eine
rückspülbare Filtereinrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 besitzt die rückspülbare Filtereinrichtung
einen Einlaß 1, über welchen das ungefilterte Medium,
vorzugsweise Wasser, in Pfeilrichtung 2 eintritt und sie
besitzt einen Auslaß 3, durch welchen das gefilterte
Wasser zu dem bzw. den nicht gezeigten Verbrauchern
strömt. Ein Gehäuse 4 dieser Filtereinrichtung besteht im
wesentlichen aus einem oberen Gehäuseteil 5, welcher mit
einem Manometeranschluß zur Überprüfung des Drucks
und/oder einem Entlüftungsstutzen versehen sein kann
sowie einem unteren Gehäuseteil 8 mit einer
verschließbaren Ablaßöffnung 9 für das beim Rückspülen
gebildete abzuleitende Schmutzwasser. Durch den oberen
Gehäuseteil 5 werden ein Vordruckraum 6 sowie ein
Hinterdruckraum 7 gebildet. Der untere Gehäuseteil 8
besteht vorzugsweise aus durchsichtigem Kunststoff, um
das Innere der Filtereinrichtung, insbesondere den
Verschmutzungsgrad eines Filters 10 von außen erkennen zu
können. Der obere Gehäuseteil 5 besteht hingegen aus
Metall, wobei insbesondere ein nichtrostendes Metall
Verwendung findet. Die beiden Schraubanschlüsse des Ein-
und Auslasses verlaufen koaxial zueinander, um die
Filtereinrichtung in einen geraden Rohrstrang einsetzen
zu können. Außerdem ermöglichen sie das leichte
Auswechseln der Filtereinrichtung, wenn dies im späteren
Betrieb einmal erforderlich ist.
Der Filter 10 besitzt eine zylindrische Form und ist nach
oben mit einem Ansatz 11 im Gehäuseteil 5 bis zu einem
Anschlagbund 12 eingesetzt und starr gehalten.
Unterhalb des Anschlagbundes 12 befindet sich zwischen
dem Gehäuseteil 8 und dem Filter 10 ein Turbinenrad 13,
welches mit einem Boden 14 unterhalb des Filters 10 über
zwei beabstandete achsparallele Wände 15 (siehe Fig. 2),
die eine Rückspülrinne 16 bilden, verbunden ist. Der
Boden 14 ist im Bereich der Rückspülrinne 16 durchbrochen
und unterbricht über den verbleibenden Umfang eine
direkte Verbindung zwischen dem Einlaß 1 und der
Ablaßöffnung 9, so daß das eintretende Medium gezwungen
ist, den Filter 10 von außen nach innen zu durchfließen.
Die Rückspülrinne 16 selbst wird neben den beiden Wänden
15 noch durch eine durchgehende zylindrische Wand 17 mit
einem achsparallelen Schlitz 19 und einem oberen
Deckelboden 18 gebildet.
Die Lagerung der rotierenden Einheit, bestehend aus
Turbinenrad 13, Rückspülrinne 16 und Boden 14 bzw. Deckel
18 erfolgt im Bereich des Turbinenrades 13 am
Außendurchmesser des Siebes 10 und am Boden 14 über ein
zentrales Stützlager 20, welches mit einem im Boden des
Gehäuseteils 8 befindlichen Einlegeteil 21 verbunden ist.
An dem Turbinenrad 13 sind mehrere Schaufeln 13a
angeordnet, die vom Medium angeströmt werden, wenn ein
Ablaßventil 22 geöffnet wird. Dadurch wird die Einheit,
bestehend aus Turbinenrad 13, Rückspülrinne 16 und Boden
14 bzw. Deckel 18 in Drehung versetzt.
Aus dem vorstehend beschriebenen Aufbau ergibt sich
folgende Funktionsweise der rückspülbaren Filterein
richtung:
Im normalen Filterbetrieb tritt das Wasser am Einlaß 1 in den oberen Gehäuseteil 5 ein und fließt über den Vordruckraum 6 zur Außenseite des Filters 10 und nach Durchströmen des Filters 10 durch den Ansatz 11 über den Hinterdruckraum 7 zum Auslaß 3.
Im normalen Filterbetrieb tritt das Wasser am Einlaß 1 in den oberen Gehäuseteil 5 ein und fließt über den Vordruckraum 6 zur Außenseite des Filters 10 und nach Durchströmen des Filters 10 durch den Ansatz 11 über den Hinterdruckraum 7 zum Auslaß 3.
Der Rückspülvorgang wird durch Öffnen des Ablaßventiles
22 eingeleitet. Durch diese Maßnahme wird der Druck in
der Kammer 23 und in der Rückspülrinne 16 sehr stark
abgesenkt, was bewirkt, daß ein Teilwasserstrom nach dem
Passieren des Turbinenrades 13 und des Filters 10 in
umgekehrter Richtung von der Innenseite des Filters 10
über den Schlitz 19 in der Rückspülrinne 16 strömt und
dabei an der Außenseite des Filters 10 anhaftende
Schmutzteile abspült. Der Teilwasserstrom fließt nun von
der Rückspülrinne 16 in die Kammer 23 und von dort über
das Ablaßventil 22 ins Freie bzw. in ein Abflußsystem.
Durch die beim Durchströmen der Turbinenschaufeln 13a
hervorgerufene Drehbewegung wird die Rückspülrinne 16 mit
dem Schlitz 19 mehrfach an dem Filter 10 vorbeigeführt,
wodurch ein pulsierender Rückspüleffekt auftritt, der
eine gründliche Reinigung des Filters 10 bewirkt.
Es liegt auf der Hand, daß anstelle der nur einen
Rückspülrinne 16 noch weitere über den Umfang verteilt
vorgesehen sein können, wobei zur Vermeidung von
Unwuchtproblemen eine symmetrische Verteilung der
Rückspülrinnen über den Umfang vorzuziehen ist.
In einer weiteren Ausgestaltung des Rückspülfilters gemäß
Fig. 3 kann die Lagerung der rotierenden Einheit,
bestehend aus Turbinenrad 13 mit Rückspülrinne 16 und
Boden 14 bzw. Deckel 18 über einen zusätzlichen Boden 24
in dem Gehäuseteil 8 erfolgen. In diesem Boden 24, der
mit einer oder mehreren Öffnungen 25 versehen ist, ist
eine über eine Feder 26 bewegliche Lagerstelle 27
angeordnet. Der Vorteil der beweglichen Lagerstelle 27
liegt darin, daß durch die Kraft der Feder 26 das
Turbinenrad 13 an den Anschlagbund 12 gedrückt wird, was
verhindert, daß bei normalem Filterbetrieb die
Rückspülrinne 16 durch das Turbinenrad 13 in Drehung
versetzt wird. Bei Inbetriebsetzung der Rückspülung durch
Öffnen des Ablaßventiles 22 entsteht in der Kammer 23
eine Druckabsenkung, wodurch das Turbinenrad 13 mit der
Rückspülrinne 16 durch einen sich bildenden Differenz
druck geringfügig abgesenkt wird, bis die Scheibe 28 auf
der Schulter 29 aufsitzt.
Der Boden 24 bildet mit dem Boden 14, einem zylindrischen
Kragen 30 und der Wandung des Gehäuseteiles 8 einen
umlaufenden Kanal 31, der an einer oder mehreren Stellen
am äußeren Umfang des Bodens 24 einen Durchbruch 32
aufweist. In diesen Kanal 31 tauchen die Wände 15 (siehe
Fig. 2) der Rückspülrinne 16 ein. Der beim Rückspülen des
Siebes abgespülte Schmutz fällt in den Kanal 31 und wird
von den in den Kanal eintauchenden Wänden 15 zum
Durchbruch 32 befördert.
Zum Abtransport von größeren Schmutzpartikeln, die sich
auf dem Boden 14 ablagern, ist in dem Boden 14 eine
Öffnung 33 vorgesehen, damit diese Schmutzpartikel in den
Kanal 31 fallen können, um von dort in zuvor
beschriebener Weise zum Durchbruch 32 zu gelangen.
Gemäß einem weiteren in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel sind zwischen Gehäuse 8 und Filter 10
zwei Rückspülrinnen 16, 16′ um 180° versetzt über dem
Kreisumfang angeordnet. Diese Rückspülrinnen 16, 16′ sind
unterhalb des Filters 10 zusammengeführt. Das Turbinenrad
13′ ist als Nabe der zusammengeführten Rückspülrinnen 16,
16′ ausgebildet und stützt sich einerseits an der
Unterseite des Filters 10 und andererseits auf einem
zentralen ortsfesten Stützlager 20′ ab.
Claims (12)
1. Rückspülbare Filtereinrichtung, insbesondere für eine Hauswasseranlage, mit einem koaxial
zu einem Gehäuse angeordneten Filter zwischen einem Ein- und einem Auslaß, der im
Normalbetrieb von außen nach innen und im Rückspülbetrieb wenigstens abschnittsweise
von innen nach außen durchströmt wird, mit einem zur Einleitung der Rückspülung
betätigbaren Ablaßventil und wenigstens einer zu dem Ablaßventil führenden
Rückspülrinne, bestehend aus zwei achsparallelen, von außen gegen den Filter gerichteten
Wänden, wobei der Filter und die Rückspülrinne relativ zueinander durch ein im
Rückspülweg angeordnetes Turbinenrad drehbar sind, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Filter (10) fest mit dem Gehäuse (5, 8) verbunden ist und daß das
Turbinenrad (13) mit der Rückspülrinne (16) und einem Boden (14) eine rotierbar gelagerte
Einheit bildet, wobei der Boden (14) im Bereich der Rückspülrinne (16) durchbrochen ist.
2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Boden (14) an
mindestens einer Stelle einen Durchbruch (33)
außerhalb der Rückspülrinne (16) aufweist.
3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, da
durch gekennzeichnet, daß eine
gegen den Filter (10) gerichtete Wand (17) einen
durchgehenden achsparallelen Schlitz (19) aufweist.
4. Filtereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückspülrinne
(16) nach oben durch ein Bodensegment (18)
verschlossen ist.
5. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Turbinenrad (13) im oberen Bereich der
Rückspülrinne (16) mit dieser verbunden ist.
6. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwei um 180° am Umfang versetzt angeordnete
Rückspülrinnen (16, 16′) angeordnet sind, die
unterhalb des Filters (10) zusammengeführt sind und
daß das Turbinenrad (13) im Wege zwischen den
zusammengeführten Rückspülrinnen (16, 16′) und dem
Ablaßventil (22) angeordnet ist.
7. Filtereinrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die Einheit, bestehend
aus Turbinenrad (13) und Rückspülrinne (16) auf
einer gegen Federkraft beweglichen Lagerstelle (27)
abstützt, um im normalen Filterbetrieb durch Anlage
an einem Anschlagbund (12) die Drehung der Einheit
zu verhindern und im Rückspülbetrieb die Drehung der
Einheit freizugeben.
8. Filtereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lagerung der
Einheit, bestehend aus Turbinenrad (13) und
Rückspülrinne (16) sowie Boden (14), über ein
zentrales Stützlager (20) erfolgt.
9. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der
folgenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Wand (15) der
Rückspülrinne (16) als Wischer ausgebildet ist, die
bei einer Rotation der Rückspülrinne die Innenwand
des Gehäuses (8) reinigt.
10. Filtereinrichtung nach Anspruch 4 und 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
unterhalb und im Abstand von dem Boden (14) ein
weiterer Boden (24) fest angeordnet ist, gegen den
die Lagerstelle (27) und der Boden (14) über eine
Feder (26) axial verschiebbar abgestützt sind.
11. Filtereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der weitere Boden
(24) mit Öffnungen (25) versehen ist.
12. Filtereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der weitere Boden
(24) einen konzentrisch nach oben gerichteten Kragen
(30) aufweist, der mit dem darüberliegenden Boden
(14) und der Innenwand des Gehäuses (5) einen
Ringkanal (31) bildet, in den Verlängerungen der Wände
(15) der Rückspülrinne (16) durch den Boden
(14) greifend eintauchen, wobei der weitere Boden
(24) an dieser Stelle mit einem Durchbruch (32)
versehen ist.
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8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
D3 | Patent maintained restricted (no unexamined application published) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HONEYWELL GMBH, 63067 OFFENBACH, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HONEYWELL TECHNOLOGIES SARL, MORGES, CH |
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8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: FRITZ PATENT- UND RECHTSANWAELTE, 59757 ARNSBERG |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |