DE29510217U1

DE29510217U1 - Filter zur Reinigung von Flüssigkeiten

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Publication number: DE29510217U1
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Authority: DE
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Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2005-06-24

Description

Filter zur Reinigung von Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft einen Filter zur Reinigung von Flüssigkeiten.

Filter werden insbesondere dazu verwendet, verschmutztes Salz- oder Süßwasser vor seiner weiteren Verwendung mechanisch zu reinigen. Dabei werden von einem in einem Gehäuse angeordneten Filterelement grobe Teilchen zurückgehalten, während die zu reinigende Flüssigkeit das Gehäuse durchströmt. Die sich während der Reinigung der Flüssigkeit ansammelnden Feststoffe werden von Zeit zu Zeit aus dem Filter entfernt.

Bei aus der Praxis bekannten Filtern erfolgt die Entfernung der Feststoffe aus dem Filter und die Reinigung des Filters dadurch, daß der Filterbetrieb unterbrochen und das Gehäuse geöffnet wird. Das Filterelement kann dann aus dem Gehäuse herausgenommen und gereinigt

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* Sau. Oppeiiheirm jr. & Cie&ldquor; Köln (BLZ 37O 302 0O) Kto. Nr. 1O iJeutscheteankAG, Köln (BLZ37O7OO6O) Kto. Nr. 1165 O18

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werden. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und erschwert die Verwendung solcher Filter.

Um das Öffnen und Reinigen des Filters zu erleichtern, weisen aus der Praxis bekannte Filter ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse auf, dessen Achse quer zur Durchströmungsrichtung des Gehäuses angeordnet ist. Ein an einem stirnseitigen Ende des Gehäuses angeordneter Deckel kann dadurch abgenommen werden, ohne daß es erforderlich ist, das Gehäuse insgesamt aus der Anlage auszubauen. Aufgrund der Einbaulage des Gehäuses quer zur Durchströmungsrichtung ist auch ein bei diesem Filter vorgesehenes zylindrisches Filterelement quer zur Durchströmungsrichtung angeordnet. Das Filterelement weist eine im wesentliche zylinderförmige Lochblechwandung auf, die an einem Eintrittsstutzen des Gehäuses eine Öffnung aufweist, um verschmutzte Flüssigkeit in das Innere einer durch die Filterelementwandung begrenzten Eintrittskammer einströmen zu lassen. Bei seinem Durchtritt durch die Filterelementwandung in radialer Richtung von innen nach außen wird die Flüssigkeit mechanisch gereinigt. Die Anordnung des Gehäuses quer zur Durchströmungsrichtung erfordert jedoch bei der Herstellung des Filters einen hohen Fertigungsaufwand, da an dem Gehäuse quer zu dessen Längserstreckung verlaufende Eintritts- und Austrittsstutzen anzubringen sind. Außerdem ist die Fertigung des Filterelements aufwendig, da dieses vielfältige ' Verstärkungs- und Positionierrahmen erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach handhabbaren Filter zur Verfügung zu stellen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Gemäß der Erfindung ist in dem Gehäuse eine Rückspülkammer ausgebildet, wobei das Filterelement in dem Gehäuse drehbar angeordnet ist, so daß unterschiedliche Bereiche des Filterelements in eine an die Rückspülkammer angrenzende Position drehbar sind. Durch die Rückspülkammer und die Drehbarkeit des Filterelements wird eine Reinigung des Filters ohne Unterbrechung des Filterbetriebs ermöglicht. Auch ist eine Öffnung des Gehäuses nicht erforderlich. Dadurch wird der Betrieb einer einen solchen Filter enthaltenen Anlage wesentlich erleichtert.

Wenn das Filterelement eine rotationssymmetrische und insbesondere eine kegelförmige Wandung aufweist, hat der Filter eine große Filterfläche, so daß eine hohe Filterleistung erzielt wird.. Vorzugsweise ist die Wandung lochblechartig ausgebildet, so daß Verhakungen von Schmutzteilen mit der Wandung verhindert werden. Schmutzablagerung an unerwünschten Stellen werden auch durch eine das Filterelement umschließende zylinderförmige Innenwand des Gehäuses vermieden.

Durch eine Auslegung des Gehäuses für axiale Durchströmung wird der Herstellungsaufwand des Filters reduziert. Anstelle von komplizierten Anschlüssen für eine Durchströmung quer zur Gehäuselängsachse können einfache Flansche verwendet werden. Außerdem erfordert ein solcher Filter keinerlei Deckel.

Wenn sich die Rückspülkammer sektorartig von etwa der Achse der rotationssymmetrischen Wandung bis zu deren

Umfangsrand erstreckt, kann das gesamte Filterelement nach und nach durch Drehen desselben gereinigt werden. Eine zur Abtrennung der Rückspülkammer gegenüber der Eintrittskammer vorgesehene Sektorwand ist dabei vorzugsweise als Strömungsteiler ausgebildet, so daß der Strömungswiderstand des Filters reduziert ist und der Filter eine hohe Kapazität aufweist. Eine die Rückspülkammer bereichsweise abdeckende schalenförmige Abdeckwand, die dem Verlauf eines zu dem Filterelement konzentrischen Zylinders folgt, dient dazu, den Querschnitt der Rückspülkammer geringzuhalten, um der Flüssigkeit nur einen geringen Widerstand entgegenzusetzen.

Vorzugsweise sind an dem Filterelement mehrere Flügel angeordnet, die mit dem Filterelement gemeinsam drehbar sind und von denen jeweils zwei sich in radialer Richtung erstreckende Seitenwände der Rückspülkammer bilden. Die Flügel dienen dazu, bei der Drehung des Filterelements Schmutzbestandteile, die sich an der Innenwand des Gehäuses angelagert haben, abzustreifen und ggf. einem Schmutzkanal zuzuführen. Gleichzeitig dienen die Flügel dazu, während des normalen Filterbetriebs die Rückspülkammer von der Eintrittskammer zu trennen, so daß die zu reinigende Flüssigkeit nur durch das Filterelement hindurchströmen kann.

Ein an den Schmutzkanal angrenzender Bypasskanal, der einen Bypassfilter aufweist, dient dazu, einen Teil der beim Verdrehen des Filterelements schwallartig anfallenden Flüssigkeit gefiltert der Austrittskammer zuzuführen. Wenn die Rückspülkammer über eine Abflußleitung entleerbar ist, in der ein Absperrelement angeordnet ist, kann verhindert werden, daß beim Verdrehen des

Filterelements eine unnötig große Flüssxgkextsmenge aus dem System über die Abflußleitung abfließt. Ein das Absperrelement betätigender Antrieb ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, daß eine Öffnung der Abflußleitung nur dann möglich ist, wenn sich zwei Flügel in einer die Rückspülkammer begrenzenden Position befinden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Zeichnung im Zusammenhang mit der Beschreibung. Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer besonders bevorzugten Ausführungsform näher erläutert .

Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Filter im Längsschnitt,

Fig. 2 den Filter in Figur 1 in einem Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 den Filter in Figur 1 in einem Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 1, und

Fig. 4 den Filter in Figur 1 in einer Ansicht gemäß dem Pfeil IV in Figur 1.

Figur 1 zeigt einen Filter 10, dessen axial durchströmtes Gehäuse 12 einen im wesentlichen zylinderförmigen Gehäusemantel 14 und zwei an den stirnseitigen Enden des Gehäusemantels 14 angeordnete Flansche 16,18

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aufweist. An die Flansche 16,18 sind Anschlußflansche 20,22 angeschweißt bzw. angeschraubt.

In dem Gehäuse 12 ist ein Filterelement 24 angeordnet, das eine von einem Rahmen 26 abgestützte Filterwandung 28 aufweist. Die Filterwandung 28 besteht aus Lochblech und hat einen kegelförmigen Verlauf, wobei die Kegelspitze zur Eintrittsseite 30 des Filters 10 weist. An dem Rahmen 26 sind außer der Filterwandung 28 vier Flügel 32 ausgebildet, die als flache, streifenförmige Stege ausgebildet sind und sich in radial zur Filterwandung verlaufenden Ebenen erstrecken. Zur Lagerung des Filterelements 24 ist einerseits eine in einem Rahmenkreuz 34 des Rahmens 26 angeordnete Welle 3 6 vorgesehen, die in einem von dem austrittsseitigen Anschlußflansch gehaltenen Lager 38 geführt ist. Andererseits ist an der Eintrittsseite 30 des Filters 10 ein im Querschnitt L-förmiger Kreisring 40 vorgesehen, der von den Flügeln 32 gehalten wird und der seinerseits als Käfig zur Aufnahme von Wälzkörpern 42 eines Wälzlagers 44 dient.

Die Filterwandung 28 grenzt in dem Gehäuse 12 eine Eintrittskammer 46 von einer Austrittskammer 48 ab. Auf der Seite der Eintrittskammer 46 der Filterwandung 28 ist eine Rückspülkammer 50 angeordnet, die einen oberen Rückspülkammerteil 52 und einen unteren Rückspülkammerteil 54 aufweist.

Die Rückspülkammer 50 weist zur Abgrenzung gegenüber der Eintrittskammer 46 eine schalenförmige Abdeckwand 56 auf, die dem Verlauf eines zu dem Filterelement 24 konzentrischen Zylinders folgt und an dem Gehäuse 12 festgelegt ist. Die Abdeckwand 56 kann an den ein-

trittsseitigen Gehäuseflansch 16 angeschweißt sein oder mit diesem über Einstellelemente verbunden sein. Diese Einstellelemente können entweder manuell betätigbare Stellschrauben oder fluidbetätigte Zylinder sein.

Als weitere feststehende Abtrennwand gegenüber der Eintrittskammer 46 ist eine mit der Abdeckwand 56 fest verbundene Sektorwand 58 vorgesehen, die ein V-förmig abgewinkeltes Blech ist. Die Sektorwand 58 ist als Strömungsteiler ausgebildet, wobei ihre Anströmkante 60 sich in radialer Richtung des Filters 10 erstreckt und zwei Sektorwandhälften 62 sich von dieser Kante 60 her divergierend zu dem Filterelement 24 hin erstrecken (Figur 2).

Während der obere Rückspülkammerteil 52 von der Sektorwand 58 gegenüber der Eintrittskammer 46 abgetrennt wird, wird der untere Rückspüllkammerteil 54, wie aus Figur 3 ersichtlich, von der Abdeckwand 56 und zwei Flügeln 32 begrenzt. Da das Filterelement 24 drehbar gelagert ist, kann die seitliche Abtrennung des unteren Rückspülkammerteils 54 mit unterschiedlichen Flügeln 32 erfolgen.

Angrenzend an den unteren Rückspülkammerteil 54 ist ein Schmutzkanal 64 angeordnet, der über Schlitze 66 mit dem unteren Rückspülkammerteil 54 verbunden ist. Die Schlitze 66 verlaufen schräg zur Umfangsrichtung des Gehäusemantels 14. Der Schmutzkanal 64 mündet in einen Bypasskanal 68, der über einen Bypassfilter 70 mit der Austrittskammer 48 verbunden ist. Der Schmutzkanal 64 und der Bypasskanal 68 sind in der gezeigten Ausführungsform aus winklig gebogenen Blechen aufgebaut. Sie können jedoch jeweils auch eine teilzylinderförmige

Wandung aufweisen und als Ganzes aus einem Rohr herausgeschnitten sein.

Der Schmutzkanal 64 ist mit einer Äbflußleitung 72 verbunden, die ein Abführen von Schmutz aus der Rückspülkammer 50 und dem Schmutzkanal 64 ermöglicht. In der Abflußleitung 72 kann ein Absperrelement vorgesehen sein, um ein Abfließen von Flüssigkeit aus dem Filter 10 zu verhindern.

Um ein Drehen des Filterelements 24 zu erlauben, ist ein Stellmotor 74 vorgesehen, der über ein erstes Schneckengetriebe 76, eine Stellantriebswelle 78 und über ein zweites Schneckengetriebe 80 die Welle 36 des Filterelements 24 antreibt.

Um den Filter 10 vor Korrosion zu schützen, sind die Innenwände des Gehäuses 12 und der Kammern mit einer Gummierung versehen. Die Filterwandung 28, die Abdeckwand 56 und die Sektorwand 58 bestehen zu diesem Zweck aus Edelstahl und sind gegebenenfalls auch beschichtet. Die Wälzkörper 42 sind korrosionsbeständige Hartgummikugeln.

Die Abdichtung der Eintrittskammer 46 gegenüber der Austrittskammer 48 wird dadurch gewährleistet, daß der die Filterwandung 28 tragende Rahmen 26 erst nach dem Anheften der Filterwandung 28 an den Rahmen 26 umfangsmäßig abgedreht wird. Dadurch läßt sich zwischen dem Filterelement 24 und dem Gehäusemantel 14 ein Spalt von etwa 3 mm einhalten. Der Spalt hat damit einen Querschnitt, der etwa dem Querschnitt der Löcher der Filterwandung 28 entspricht. Eine engere Abdichtung ist nicht erforderlich, da sich die Breite des Spalts

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selbständig durch Schmutzanlagerung während des Betriebs des Filters 10 verringert.

Im Betrieb wird der Filter 10 axial von einer verschmutzten Flüssigkeit durchströmt. Dabei lagert sich Schmutz sowohl an der Filterwandung 28 als auch der Wand des Gehäusemantels 14 an. Wenn sich an der Filterwandung 28 eine gewisse Schmutzmenge angelagert hat, erhöht sich der Druck in der Eintrittskammer. Diese Druckerhöhung kann mittels eines Drucksensors bestimmt werden und dient als Signal, das Filterelement 24 mittels des Stellmotors 74 zu drehen. Durch diese Drehbewegung wird ein der Schmutzfracht ausgesetzter Sektor der kegelförmigen Filterwandung 28 in eine der Rückspülkammer 50 gegenüberliegende Position gedreht. Wenn in dieser Position ein Absperrelement in der Abflußleitung 72 geöffnet wird, sinkt der Druck in der Rückspülkammer 50 auf einen Wert, der unterhalb des Drucks in der Austrittskammer 48 liegt. Dadurch strömt saubere Flüssigkeit durch die Filterwandung 28 und spült so an der Filterwandung 28 angelagerten Schmutz heraus. Durch das Drehen des Filterelements 24 wird gleichzeitig Schmutz von der Innenwand des Gehäusemantels 14 abgeschabt und in den Schmutzkanal 64 geschoben. Aus diesem Schmutzkanal 64 wird der abgeschabte Schmutz durch die aus der Rückströmkammer 50 herausfließende schmutzbefrachtete Flüssigkeit herausgetragen. Über die Abflußleitung 72 wird die schmutzbefrachtete Flüssigkeit einem Absetzbehälter zugeführt. In diesem wird aufgrund der Schwerkraftwirkung Schmutz von Flüssigkeit getrennt, wobei die Flüssigkeit über eine Rückführleitung 82, die in den Bypasskanal 68 mündet, in das System zurückgeführt werden kann. Während des Bestriebs des Filters 10 strömt gereinigte Flüssigkeit in einen Ab-

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laufstutzen, dessen Zuströmöffnung im wesentlichen senkrecht zu dessen Abströmöffnung verläuft. Die Position des Ablaufstutzens ist verstellbar, so daß die zur Filterachse radiale Ablaufrichtung einstellbar ist.

Claims

- 11 - ANSPRÜCHE

1. Filter zur Reinigung von Flüssigkeiten mit einem von der Flüssigkeit durchströmten Gehäuse (12) und einem darin gehaltenen Filterelement (24), das in dem Gehäuse (12) eine Eintrittskammer (46) von einer Austrittskammer (48) abgrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (12) eine Rückspülkammer (50) ausgebildet ist, und

daß das Filterelement (24) in dem Gehäuse (12) drehbar angeordnet ist, so daß unterschiedliche Bereiche des Filterelements (24) in eine an die Rückspülkammer (50) angrenzende Position drehbar sind.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (24) eine rotationssymmetrische, insbesondere kegelförmige Filterwandung

(28) aufweist.

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterwandung (28) lochblechartig ausgebildet ist.

4. Filter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) eine im wesentlichen das Filterelement (24) umschließende zylinderförmige Innenwand aufweist.

5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) axial durchströmt ist.

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6. Filter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rückspülkammer (56) sektorartig von etwa der Achse der rotationssymmetrischen Filterwandung (28) bis zu deren Umfangsrand erstreckt.

7. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückspülkammer (50) zur Abtrennung gegenüber der Eintrittskammer (46) eine als Strömungsteiler ausgebildete Sektorwand (58) aufweist.

8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückspülkammer (50) eine schalenförmige Abdeckwand (56) aufweist, die dem Verlauf eines zu dem Filterelement (24) konzentrischen Zylinders folgt.

9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückspülkammer (50) sich radial erstreckende Seitenwände aufweist.

10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Filterelement (24) mehrere Flügel (32) angeordnet und mit diesem gemeinsam drehbar sind, wobei von den Flügeln (32) jeweils zwei die Seitenwände der Rückspülkammer (50) bilden.

11. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an die Rückspülkammer (50) angrenzend ein Schmutzkanal (64) angeordnet ist.

12. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Schmutzkanal (64) verbundener By-

passkanal (68) vorgesehen ist, der einen Bypassfilter (70) aufweist und in die Austrittskammer (48) mündet.

13. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückspülkammer (50) über eine Abflußleitung (72) entleerbar ist, in der ein Absperrelement angeordnet ist.

14. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrelement einen Antrieb aufweist, der eine Öffnung der Abflußleitung (72) nur dann erlaubt, wenn sich zwei Flügel (32) in einer die Rückspülkammer (50) begrenzenden Position befinden.

15. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse ein gegenüber dem Gehäuse in verschiedene Verdrehstellungen anordenbarer Ablaufstutzen vorgesehen ist, dessen Eintrittsachse im wesentlichen senkrecht zu seiner Austrittsachse verläuft.

16. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (24) zur Lagerung eine zentrale Welle (36) aufweist.

17. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (24) an seinem Umfang mindestens einen Käfig (40) zur Aufnahme von Wälzkörpern (42) einer Wälzlagerung aufweist .