DE1278404B - Filtereinsatz, insbesondere fuer Wasser - Google Patents

Description

• Filtereinsatz, insbesondere für Wasser Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz, insbesondere für Wasser, der aus einer über die Mantelfläche mit Durchbrüchen versehenen Hülse besteht, die von einer elastischen Filterschicht abgedeckt ist und an ihren Enden abgeschlossen ist, so daß ihn dieFlüssigkeit in radialer Richtung passiert und diese Filterschicht während der Filtration durch den Staudruck der Trübe in die Durchbrüche elastisch hineinverformt wird.
• Das stetige Anwachsen der Bevölkerung, die sich mehr und mehr in sogenannten Ballungszentren ansammelt, sowie die zunehmende Industrialisierung mit einhergehender Zunahme des Verbrauches von Wasser für technologische Zwecke haben zum Problem einer angemessenen Wasserversorgung beigetragen, das darin besteht, ausreichende Wassermengen mit für menschlichen Genuß und für Haushaltszwecke erforderlichem Reinheitsgrad bereitzustellen. Größere Schwierigkeiten ergeben sich hierbei in Gegenden, die nicht an städtische Versorgungsnetze angeschlossen sind, und vor allem in sogenannten unterentwickelten Ländern, besonders in tropischen und subtropischen Gebieten, wo durch das meist mit Bakterien versetzte Wasser Seuchen verbreitet werden können.
• Es sind nun schon die verschiedensten Filter mit ad- und/oder absorbierenden Schichten bekanntgeworden, die zwar den gewünschten Reinheitsgrad erreichen, deren Funktionsfähigkeit jedoch von der Stärke des auf der Filterschicht anwachsenden Filterkuchens abhängt.
• Diesen Mangel behebt man bei bekannten Filtern dadurch, daß man der Filterschicht eine gewisse Elastizität verleiht, so daß sie unter der Einwirkung des Staudruckes der Trübe zwischen den Stützelementen des Stützkörpers ausgebaucht wird.
• Bei einem Filter dieser Art besteht die flexible Filterschicht aus einem Drahtgewebe und einem strumpfartig darüber gezogenen Textilgewebe, die auf einer Schraubenfeder als Stützkörper angebracht sind.
• Die Reinigung dieser Filterpatrone erfolgt in der Weise, daß eine Reinigungsflüssigkeit in zur normalen Arbeitsrichtung entgegengesetzter Strömungsrichtung hindurchgeleitet wird und dabei zugleich Druckstöße eingeleitet werden, welche die Filterschicht in atmende Bewegung versetzen. Dabei wird der Filterkuchen aufgerissen und abgeschüttelt. - Dieses Reinigungsverfahren ist an sich recht umständlich, und das Filter selbst ist für gewisse Verwendungszwecke, z. B. für die Erzeugung von Trinkwasser in den Tropen, nicht verwendbar, da es nur schwer möglich sein würde, eine zur Reinigung benötigte Wassermenge über längere Zeit steril zu halten.
• Bei einem anderen bekannten Filter ist ein Stützkörper mit im Querschnitt sternförmig angeordneten Längsrippen mit einem Faden oder Draht aus Kunststoff spulenartig umwickelt. Die so gebildete Filterschicht wird ebenfalls in die öffnungen zwischen den Rippen hinein verformt. Zum Zwecke der Reinigung werden durch die Auslaßöffnung Druckstöße mit Hilfe von Druckluft eingeleitet, welche die Filterschicht nach außen verformen und dabei den Filterkuchen aufbrechen und abschütteln.
• In beiden bekannten Filtern wird also zur Reinigung ein Hilfsmedium benötigt, das die Filterschicht mit Druckstößen beaufschlagt, wobei in beiden Fällen die Filterschicht durch zu starke Impulse leicht verletzt werden kann.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Wartung derartiger Filter dadurch zu vereinfachen, daß die auf der Filterschicht sich ablagernden Feststoffe ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Medien (Reinigungsflüssigkeit, Druckluft od. dgl.) abgestoßen werden.
• Dies gelingt bei dem Filtereinsatz gemäß vorliegender Erfindung dadurch, daß die gerüstartig ausgebildete Hülse mit relativ weiten, vorzugsweise quadratischen Durchbrüchen versehen ist, wobei diese auf die Elastizität der vorzugsweise aus Glasfaserpapier bestehenden Filterschicht derart abgestimmt wird, daß bei Unterbrechung des Flüssigkeitsstromes die Filterschicht infolge ihrer elastischen Eigenschaft in ihre Ausgangslage zurückkehrt und dabei die Feststoffe abstößt.
• Hierbei kann also auf der Filterschicht kein starker Filterkuchen anwachsen, da der aus gröberen Sedimenten bestehende Filterkuchen nach Unterbrechung des Flüssigkeitstromes abgestoßen wird. Die vorteilhafte Wirkung des Gegenstandes der Erfindung ergibt sich aus diesem Selbstreinigungseffekt des Filtereinsatzes, der eine Ausnutzung der feinsten gegenwärtig verfügbaren Filtergewebe erlaubt, die bisher wegen ihrer frühzeitigen Verstopfung durch Feststoffe aus der Flüssigkeit nicht eingesetzt werden konnten. Die Filterschicht kann somit nur durch Ablagerung feinster P artikeln innerhalb ihrer Poren undurchlässig werden und bleibt daher zwischen den Wartungen erheblich länger betriebsfähig. Daher bleibt auch der Strömungswiderstand des Filters über eine größere Zeitspanne konstant.
• Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispieles in den Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein in seine Einzelteile zerlegtes Filter mit einem Einsatz nach der Erfindung in perspektiver Darstellung, Fig. 2 einen Axialschnitt durch das zusammengebaute Filter und F i g. 3 einen Schnitt längs Linie 3-3 in Fig. 2.
• In den Zeichnungen bezeichnet 10 einen zylindrischen oder leicht konischen Becher mit dem Boden 11 und dem verstärkten oberen Rand 12, der innen mit dem Gewinde 13 versehen ist, in welches das Gewinde 16 des Kopfstückes 14 eingeschraubt wird.
• Letzteres besteht aus dem Deckel 15 und dem Ansatz 17, in dem die Bohrungen 31,33 für den Einlaufkanal und die Bohrungen 32, 34 für den Ablaufkanal untergebracht sind (F i g. 2).
• Der in das so ausgebildete Gehäuse eingesetzte Filtereinsatz besteht aus der inneren Hülse 18 und der äußeren Hülse 20, die beide zylindrisch oder leicht konisch geformt sein können und mit etwa quadratischen Durchbrüchen 19 und 21 versehen sind, so daß sie gerüstartige Stützen bilden. Die beiden Hülsen sind durch Steckverbindung konzentrisch zusammengehalten, und zwar mit Hilfe eines unteren Flanschdeckels 22 mit Zentrierbund 24 für die äußere Hülse 20 und einem oberen ringscheibenförmigen Deckel23, welcher den Ringraum zwischen beiden Hülsen nach oben abschließt. Der Flanschdeckel 22 ist mit einer Zentrierbohrung 25 versehen, in welche beim Zusammensetzen des Filters der am Boden 11 des Bechers 10 angebrachte Zentrieransatz 26 eindringt. Die Außenfläche der Hülse 20 ist mit 27 und die der Hülse 18 mit 28 bezeichnet. Beide Wandflächen begrenzen den ringförmigen Hohlraum 29 und den inneren Hohlraum 30, der mit den Ablaufkanälen 34 und 32 direkt in Verbindung steht. Zur Erhöhung der Dichtwirkung zwischen dem Einlaufkanal 31, 33 und dem Ablaufkanal 32, 34 ist in die Rille 36 des ringscheibenförmigen Deckels 23 ein Dichtungsring 35 eingelegt, der beim Zusammenschrauben der Teile 10 und 14 gegen den Deckel 15 gepreßt wird.
• Ein weiterer Dichtungsring 37 ist in einer Umfangsnut vor dem Gewinde 16 angeordnet, der den Austritt der zu filternden Flüssigkeit verhindert Über die Außenflächen 27 und 28 der Hülsen 20 und 18 sind nun die Filterschichten 38 und 39 aufgebracht, die unter Berücksichtigung der Weite der Durchbrüche 19, 21 eine solche Eigenelastizität besitzen, daß sie nicht nur unter der Einwirkung des Staudruckes der Trübe in diese Durchbrüche hinein verformt werden, sondern nach Unterbrechung des Flüssigkeitsstromes infolge ihrer elastischen Eigenschaft wieder in ihre Ausgangslage zurückkehren und dabei die auf ihrer Außenfläche abgelagerten Feststoffe abstoßen. In dem Ausführungsbeispiel bestehen die Filterschichten 38, 39 aus Streifen von Glasfaserpapier, die über die Hülsen 18 und 20 wendelförmig aufgewickelt sind, deren Durchbrüche 19 und 21 an den Außenflächen 27 und 28 vorteilhaft scharfkantig, d. h. ohne Abrundung, ausgebildet werden. Die von der äußeren Filterschicht 38 abgestoßenen Feststoffe sinken dann abwärts und setzen sich durch die Einkerbungen 42 des Flansches 40 - wie bei 41 gezeigt - auf dem Boden 11 ab. Auf diese Weise wird ihre Aufwirbelung durch die mit den Pfeilen 45 angedeutete Strömung bei erneuter Inbetriebnahme des Filters verhindert.
• Die Hohlräume 29 und 30 können auch zur weiteren Behandlung bzw. Filtration genutzt werden, indem sie mit Filterhilfsmittel 43 und 44 ausgefüllt werden, welche die Wirkungen der Filterschichten 38 und 39 vervollständigen. Zur Vervollständigung der Filtration kann z. B. einer der Räume mit Sand oder Glaswolle bzw. anderen faserigen Stoffen ausgefüllt sein. Es können dort aber auch Stoffe zur chemischen Reinigung, z. B. durch Ionenaustausch, untergebracht sein oder Stoffe zur Anwendung gelangen, welche durch Adsorption oder Absorption gelöste Gase, die Geruch und andere unerwünschte Eigenschaften einer Flüssigkeit bedingen, entfernen. Zur Ergänzung der Wirkung der Filtersehichten 38 und 39 können auch Substanzen des Zeolithtyps in jenen Kammern untergebracht werden, um im Wasser vorhandene schädliche Ionen oder Ionengruppen zu entfernen. Diese Ausführungen mögen genügen, um darzutun, daß beliebige zur Filterung undloder Behandlung von Flüssigkeiten bekannte Stoffe in jenen Hohlräumen 29 und 30 untergebracht sein können. Um gegebenenfalls das Herausspülen solcher Stoffe aus dem inneren Hohlraum 30 zu verhindern, muß an dessen Ausgang ein Sieb angeordnet werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Filtereinsatz, insbesondere für Wasser, der aus einer über die Mantelfläche mit Durchbrüchen versehenen Hülse besteht, die von einer elastischen Filterschicht abgedeckt ist und an ihren Enden abgeschlossen ist, so daß ihn die Flüssigkeit in radialer Richtung passiert und diese Filterschicht während der Filtration durch den Staudruck der Trübe in die Durchbrüche eIastisch hineingeformtwird, dadurch gekennzeichn e t, daß die gerüstartig ausgebildete Hülse (20) mit relativ weiten, vorzugsweise quadratischen Durchbrüchen (21) versehen ist, wobei diese auf die Elastizität der vorzugsweise aus Glasfaserpapier bestehenden Filterschicht (38) derart abgestimmt sind, daß bei Unterbrechung des Rüssigkeitsstromes die Filterschicht infolge ihrer elastischen Eigenschaft in ihre Ausgangslage zurückkehrt und dabei die Feststoffe abstößt.
2. 2. Filtereinsatz nach Anspruch 1 mit zwei konzentrisch ineinander angeordneten rohrförmigen Filterschichten tragenden Hülsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (18 und 20) durch Steckverbindung zusammengehalten sind, und zwar mit Hilfe eines unteren Flanschdeckels (22), mit einem Zentrierbund (24) für die äußere Hülse (20) und einem oberen ringscheibenförmigen Deckel (23), welcher den Ringraum zwischen beiden Hülsen nach oben abschließt.
3. 3. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Hohlraum (29) zwischen den beiden Hülsen (18, 20) und gegebenenfalls auch der innere Hohlraum (30) mit Filterhilfsmittel (43, 44) ausgefüllt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 083 466; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1 751 231, 1 797 248; deutsche Patentanmeldung J 5636 VIIb/12d (bekanntgemacht am 5. 1. 1955); französische Patentschrift Nr. 1 296 781 ; britische Patentschrift Nr. 832 638 ; USA.-Patentschrift Nr. 2 995 249, 3 050 189; Zeitschrift »Der Spinner und Weber«, 1958, Nr. 19, 21; S. 1156 bis 1159, S. 1293.