DE4424232C2 - Backwashable filter device - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine rückspülbare Filtereinrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a backwashable Filter device according to the generic term of Claim 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.Such a backwashable filter device is in the earlier patent application P 43 37 187.6 already featured been hit. This filter device has one Filter arranged coaxially to a housing between an inlet and an outlet, which during normal operation of at least on the outside and in backwash mode is flowed through in sections from the inside to the outside. At the filter has a backwash channel and the filter is rotatably supported in the housing. The filter is with a Turbine wheel provided, which in the backwash path between the Backwashing gutter and a drain valve is arranged so that when the drain valve opens, the filter over the turbine wheel rotated and in sections is cleaned. With this configuration, it has proven to be disadvantageously proven that the filter at its top Bearing point in the housing must be sealed, whereby considerable friction losses arise.
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.Based on this, it is the task of the present one Invention, such a backwashable filter device in a simple manner so that again backwashing only by opening the drain valve is initiated, but no dynamic sealing more is needed and friction losses are avoided.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kenn zeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.This problem is solved according to the kenn characterizing features of claim 1. Further advantageous embodiments of the invention Filter device are the dependent claims removable.
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.The filter device according to the invention has the The advantage that dynamic sealing is no longer required is that a simple structure with few parts is made possible and that intensive backwashing of the entire filter screen in sections by a concentrated water jet takes place.
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.A drive of a cleaning device by the It is on to effect medium even during backwashing is known and can, for example, EP 0 018 527 B1, taken from DE-41 05 109 A1 and DE-OS 21 40 349 are also hand-operated backwashing channels known, cf. DE-OS 28 52 611 and DE-GM 18 36 414.
Anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung seien im folgenden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung beschrieben. Es zeigtBased on the figures in the accompanying drawing following embodiments of the invention Filter device described. It shows
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine rückspülbare Filtereinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figure 1 is a vertical longitudinal section through a backwashable filter device according to a first embodiment of the invention.
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1; FIG. 2 shows a section along the line AA in FIG. 1;
Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt durch eine rückspülbare Filtereinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und Fig. 3 is a vertical longitudinal section through a back-flushable filter device according to a second embodiment of the invention; and
Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch eine rückspülbare Filtereinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 4 is a vertical longitudinal section through a backwashable filter device according to a third embodiment of the invention.
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.Referring to FIG. 1, the back-flushable filter device having an inlet 1 through which enters the unfiltered medium, preferably water in the direction of arrow 2 and has an outlet 3, through which the filtered water flows to the consumers and not shown. A housing 4 of this filter device consists essentially of an upper housing part 5 , which can be provided with a pressure gauge connection for checking the pressure and / or a vent, and a lower housing part 8 with a closable drain opening 9 for the waste water to be drained off during backwashing. A pre-pressure chamber 6 and a back-pressure chamber 7 are formed by the upper housing part 5 . The lower housing part 8 is preferably made of transparent plastic in order to be able to recognize the inside of the filter device, in particular the degree of contamination of a filter 10 from the outside. The upper housing part 5 , on the other hand, is made of metal, a stainless metal being used in particular. The two screw connections of the inlet and outlet run coaxially to one another in order to be able to insert the filter device in a straight pipe run. They also make it easy to replace the filter device if this becomes necessary in later operation.
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.The filter 10 has a cylindrical shape and is inserted upwards with a shoulder 11 in the housing part 5 up to a stop collar 12 and held rigidly.
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.Below the stop collar 12 there is a turbine wheel 13 between the housing part 8 and the filter 10 , which is connected to a bottom 14 below the filter 10 via two spaced axially parallel walls 15 (see FIG. 2) which form a backwashing channel 16 . The bottom 14 is perforated in the area of the backwash channel 16 and interrupts a direct connection between the inlet 1 and the outlet opening 9 over the remaining circumference, so that the medium entering is forced to flow through the filter 10 from the outside inwards.
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.The backflushing channel 16 itself is formed in addition to the two walls 15 by a continuous cylindrical wall 17 with an axially parallel slot 19 and an upper cover bottom 18 .
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.The storage of the rotating unit, consisting of the turbine wheel 13 , backwashing channel 16 and bottom 14 or cover 18, takes place in the area of the turbine wheel 13 on the outside diameter of the screen 10 and on the bottom 14 via a central support bearing 20 which is located in the bottom of the housing part 8 Insert 21 is connected.
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.On the turbine wheel 13 , a plurality of blades 13 a are arranged, which are flowed against by the medium when a drain valve 22 is opened. As a result, the unit, consisting of turbine wheel 13 , backflushing channel 16 and base 14 or cover 18 , is rotated.
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.From the structure described above, the following functionality of the backwashable filter device results:
In normal filter operation, the water enters the upper housing part 5 at the inlet 1 and flows via the admission pressure chamber 6 to the outside of the filter 10 and after flowing through the filter 10 through the attachment 11 via the back pressure chamber 7 to the outlet 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. The backwashing process is initiated by opening the drain valve 22 . By this measure, the pressure in the chamber 23 and in the backwash channel 16 is reduced very much, which causes a partial water flow after passing the turbine wheel 13 and the filter 10 in the reverse direction from the inside of the filter 10 via the slot 19 in the Backflushing channel 16 flows and rinses off dirt particles adhering to the outside of the filter 10 . The partial water flow now flows from the backwash channel 16 into the chamber 23 and from there via the drain valve 22 into the open or into a drainage system.
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.Due to the rotational movement caused by the flow through the turbine blades 13 a, the backwashing channel 16 with the slot 19 is guided past the filter 10 several times, as a result of which a pulsating backwashing effect occurs, which causes the filter 10 to be cleaned thoroughly.
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.It is obvious that instead of only one backwashing channel 16, there may be further ones distributed over the circumference, a symmetrical distribution of the backwashing channels over the circumference being preferred to avoid unbalance problems.
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.In a further embodiment of the backwash filter according to FIG. 3, the rotating unit, consisting of turbine wheel 13 with backwashing groove 16 and base 14 or cover 18, can be supported via an additional base 24 in the housing part 8 . In this base 24 , which is provided with one or more openings 25 , a bearing point 27 which is movable via a spring 26 is arranged. The advantage of the movable bearing point 27 is that the force of the spring 26 pushes the turbine wheel 13 against the stop collar 12 , which prevents the backwash channel 16 from being rotated by the turbine wheel 13 during normal filter operation. When starting the backwashing by opening the drain valve 22 , a pressure drop occurs in the chamber 23 , whereby the turbine wheel 13 with the backwashing groove 16 pressure is slightly reduced by a difference that forms until the disk 28 is seated on the shoulder 29 .
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.The bottom 24 forms with the bottom 14 , a cylindrical collar 30 and the wall of the housing part 8 a circumferential channel 31 which has an opening 32 at one or more points on the outer circumference of the bottom 24 . The walls 15 (see FIG. 2) of the backwash channel 16 are immersed in this channel 31 . The dirt rinsed off when the sieve is backwashed falls into the channel 31 and is conveyed to the opening 32 by the walls 15 immersed in the channel.
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.For the removal of larger dirt particles which deposit on the floor 14, in the bottom 14 an opening 33 is provided so that this dirt particles can fall into the channel 31 in order to pass from there in the manner described above to break through 32nd
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.According to a further embodiment shown in Fig. 4, two backwashing channels 16 , 16 'are arranged offset by 180 ° over the circumference between the housing 8 and filter 10 . These backwashing channels 16 , 16 'are brought together below the filter 10 . The turbine wheel 13 'is designed as a hub of the merged backwashing channels 16 , 16 ' and is supported on the one hand on the underside of the filter 10 and on the other hand on a central fixed support bearing 20 '.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 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 |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HONEYWELL TECHNOLOGIES SARL, MORGES, CH |
|
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: FRITZ PATENT- UND RECHTSANWAELTE, 59757 ARNSBERG |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |