DE7631815U1 - Rueckspuelbare filtereinrichtung - Google Patents

Description

Patentanwalt DIBL.*IMG,3BRTH(UD SCHMID ü

STUTTGART 1 . PALBENHENNENSTiUSSE 17 ■. FBRNS^IViiCHER (071<) 6088W UNSBK ZBICHIN

12 371 B/sw

Braukmann Armaturen AG Rothrist (Schweiz)

t Rückspülbare Filtereinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine rückspülbare Filtereinrichtung, insbesondere für Hauswasseranlagen, mit einem zwischen den Einlaß und Auslaß geschalteten Hauptfilter sowie einer mittels eines Ablaß-Absperrorgans verschließbaren Auslaßöffnung für das ausgefilterte Gut. Filtereinrichtungen dieser Art sind an sich bereits bekannt. Sie dienen beispielsweise in Hauswasseranlagen dazu, das dem Verbraucher über das öffentliche Netz zugeführte Wasser zu filtrieren, um Schmutzteilchen u. dgl. abzusondern.

— 2 —

7631815 27.01.77

« 2

Mit zunehmender Betriebsdauer setzt sich das immer mehr zu, so daß sich de^ !Durchströntwiderstand erhöht und ein Druckabfall in der Hauswasserleitung zu verzeichnen ist. Aus diesem Grunde wird der Wasserstrom zur gegebenen Zeit mit Hilfe eines Umschaltmechanismus in entgegengesetzter Richtung durch das Filter geleitet. Dadurch wird die Filteraußenseite gewissermaßen zur Filterinnenseite, und dieser Rückspülvorgang löst dann den angesetzten Schmutz u. dgl. vom Filter ab. Das.." mit dem abgelösten Schmutz angereicherte Wasser wird .,. über die verschließbare Auslaßöffnung abgelassen, welche zu diesem Zweck zuvor geöffnet wurde. Nach dem Reinigen des Filters wird die Auslaßöffnung verschlossen und das Wasser wieder in üblicher Richtung durch das Filter geleitet. Sinngemäßes gilt bei Verwendung dieser rückspülbaren Filtereinrichtung für andere Zwecke, beispielsweise in der Hydraulik.

Bei diesen vorbekannten Filtereinrichtungen kann dem Verbraucher während des RückspülVorgangs kein Wasser bzw. keine Flüssigkeit zugeführt werden. Das hängt damit zusammen, daß mit dem Umschalten auf Rückspülung

7631815 27.0177

■ «

gleichzeitig auch der Auslaß der Filtereinrichtung abgesperrt wird. In vielen Fällen ist jedoch die Unterbrechung der Wasser- bzw. Medienzufuhr unerwünscht, und aus diesem Grunde stellt der an sich notwendige Rückspülvorgang eine Beeinträchtigung in der Wasser- bzw. Medienzufuhr dar.

Eine andere vorbekannte rückspülbare Filtereinrichtung gestattet zwar die Aufrechterhaltimg der Wasserversorgung mit gefiltertem Wasser während des Rückspülvorgangs, jedoch wird dies mit einem verhältnismäßig großen Aufwand erreicht. Bei dieser Filtereinrichtung sind zwei Filtersiebe eingebaut, die im Normalbetrieb vom Wasser gleichzeitig beaufschlagt werden. Aufgrund der symmetrischen Anordnung dieser beiden Filtersiebe verschmutzen sie gleichzeitig und auch im wesentlichen gleich stark. Beim Rückspülen wird zunächst das eine und wenn dieses sauber ist, nachfolgend das andere gereinigt. Bei starker Verschmutzung beider Filtersilbe kann es nun passieren, daß ein Rückspülen nicht mehr möglich ist. Dann hilft lediglich noch ein Ausbau dieser Filtereinrichtung. Letztere benötigt neben dem Ablaßventil zu jedem Filtersieb ein Absperrventil und ein Zulaufventil, welches den beiden Filtersieben vorgeschaltet ist. Diese Ausgestaltung bedingt eine sehr große Baulänge, die zu hohen Herstellungskosten führt

7631815 27.01.77

und sich auch bei der Installation nachteilig auswirkt.

Ziel der Erfindung ist es daher, eine rückspülbare Filtereinrichtung, welche die Entnahme von gefiltertem Wasser während des Rückspülvorganges gestattet, so auszubilden, daß ein Selbstblockieren der Rückspüleinrichtung verhindert wird und dessen RÜckspülmechanismus einfach sowie robust aufgebaut ist und eine kompakte Bauweise gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine rückspülbare Filtereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen und sie ist erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs ausgebildet. Der Einfachheit halber wird im Nachfolgenden lediglich noch von "Wasser" gesprochen, obwohl diese Filtereinrichtung, wie gesagt, auch zum Filtern anderer Medien, wie beispielsweise öl u. dgl., geeignet ist.

Das stromaufwärts vor dem Hauptfilter gelegene, absperrbare Rückspülfilter wird im Normalbetrieb vom Wasser nicht durchströmt. Letzteres fließt vielmehr daran vorbei und gelangt ausschließlich über das Hauptfilter zum Auslaß. Wenn man nun den Absperrmechanismus des Rückspülfilters

7631815 27.01,77

öffnet, so kann das Wasser auch durch letzteres fließen, ^

insbesondere weil es das Rückspülfilter vor dem Hauptfilter | erreicht. Wenn man gleichzeitig den Zugang zu der im Normal- 1 betrieb als Zuströmseite dienenden Filterseite absperrt und i

die beim Rückspülen die Abströmseite bildende Filterseite |

ϊ mit der im Normalbetrieb die Abströmseite bildenden !

Filterseite des Hauptfilters hydraulisch verbindet, so i

muß das durch das Rückspülfilter geflossene V/asser zwangsläufig das Hauptfilter in umgekehrter Richtung durchströmen. Wird gleichzeitig auch noch der Zufluß zwischen
der beim Rückspülen die Abströmseite bildenden Filterseite des Hauptfilters und dem Auslaß der Filtereinrichtung
abgesperrt, so kann das verschmutzte Wasser lediglich
noch über das beim Rückspülen geöffnete Ablaß-Absoerrorgan aus der Filtereinrichtung austreten. Das Absperrorgan für das Rückspülfilter ist so ausgebildet und angeordnet, daß ein Teil des zugeflossenen Wassers zum Rückspulen verwendet werden kann, während der restliche Teil
des Wassers unter Umgehung des Hauptfilters direkt zum
Auslaß der Filtereinrichtung gelangt. Hierbei erreicht man
in sehr vorteilhafter weise, daß auch während des Rückspulens nur Gefiltertes Wasser aus der Filtereinrichtung
austritt. Wie hoch die Anteile hei der erwähnten Aufteilung
der zugeführten Wassermenge jeweils sind, hängt von den
Druckverhciltnissen ab. Damit ist in der angestrebten

7631815 77.11177

r * * ft · 9

■ « » »«it

I t

I I I ( t I

Weise nicht nur eine ununterbrochene Zuführung von Wasser durch die Filtereinrichtung auch beim Rückspülen, sondern darüber hinaus auch noch die ständige Versorgung mit gefiltertem Wasser möglich. Durch die Verwendung eines Hauptfilters und eines im Normalbetrieb nicht durchflossenen Rückspül filters wird die Selbstblockierung der Rücksptileinrichtung bei starker Verschmutzung verhindert. Am Rückspülfilter wird an sich beim normalen Betrieb praktisch kein Schmutz ablagert, weil es vom ankommenden Wasser nicht durchströmt wird. Das Wasser fließt vielmehr lediglich an der Außenseite des Rückspülfilters vorbei und die Strömung hält diese Seite stets schmutzfrei. In der angestrebten Weise macht die erfindungsgemäße rückspülbare Filtereinrichtung auch keinen so großen Aufwand an Absperrorganen notwendig als dies bei der zuletzt erwähnten vorbekannten Filtereinrichtung der Fall ist. Nicht zuletzt dadurch erreicht man die besonders einfache und auch kompakte Bauform.

Das Rückspülfilter und das Hauptfilter besitzen gemäß einer besonders bevorzugten Aus£ührungs£orm je eine rohrförmige Gestalt, und sie sind lediglich quer zu ihrer Rohrlängsachse durchströmbar. Da sich die Absperreinrichtung des Rückspülfilters in dessen Innerem befindet, erreicht man eine

7631815 27.0177

sehr kompakte und gleichzeitig auch technisch einfache Bauform.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Absperreinrichtung des Rückspülfilters ein rohrförmiges, insbesondere konzentrisch zum Rückspülfilter angeordnetes Absperrgehäuse mit wenigstens einem, seine Rohrwandung durchsetzenden Durchlaß, aufweist, der mittels eines im Rohrinnern befindlichen Schiebers absporrbar ist. Zweckmäßigerweise sieht man jedoch nicht nur einen, sondern mehrere Durchlässe vor, die man insbesondere entlang mehrerer Kreise gleichmäßig anordnet.

Der Schieber weist vorzugsweise eine rohrförmige Gestalt auf, und er besitzt gleich viele, sowie in gleicher Weise angeordnete Durchbrüche, insbesondere radiale Bohrungen, wie das Absperrgehäuse der Rückspülfilter-Absperreinrichtung. Die Anordnung und Größe der Durchbrüche bzw. Bohrungen müssen dabei so gewählt werden, daß die dazwischen liegen-"> den Stege des Schiebers die Durchbrüche bzw. Bohrungen des zugeordneten Absperrgehäuses bei Normalbetrieb der Filtereinrichtung abdecken können. Beim Rückspülen fluchten selbstverständlich die Durchbrüche bzw. Bohrungen des Absperrgehäuses und des Schiebers. Die Bohrungen sind vorzugsweise gleich groß. Der Spaltraum zwischen dem Schieber und dem ihn umgebenden Absperrgehäuse ist entsprechend dem bei Absperrschiebern üblichen Spiel zu wählen.

7631815 27.01.77

Gegebenenfalls kann man unerwünschte Abströmungen durch bekannte geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise-Dichtungen, verhindern, die jedoch die Bewegung des Schiebers nicht beeinträchtigen dürfen. Der Schieber ist in bevorzugter Weise in axialer Richtung verschiebbar und in Drehrichtung gesichert. Die Verwendung eines Axialschiebers anstelle eines Drehschiebers bringt einige technische Vorteile mit sich, auf welche nachfolgend noch eingegangen wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schieber mit einem Absperrorgan verbunden, insbesondere einstückig hergestellt ist, welches mit einem Ventilsitz des Gehäuses der Filtereinrichtung zusammen ein Absperrorgan für das eintretende Medium bildet, wobei mittels dieses Absperrorgans der Zufluß zu der im Normalbetrieb die Zuströmseite des Hauptfilters bildenden Filterseite absperrbar ist. Dieses Absperrorgan wurde vorstehend bereits erwähnt, und es ist im Normalbetrieb offen. Lediglich beim Rückspülen wird es geschlossen, um das Eintreten des Schmutzwassers in den Auslaß der Piltereinrichtung zu verhindern. Dem Ablaß-Absperrorgan für das verschmutzte Rückspülwasser ist in

- 1o -

vorteilhafter Weise ein Drosselorgan, vorzugsweise eine
Drosselscheibe, vorgeschaltet, die mit der Innenwahdung
oder einem Innenbund des Gehäuses der Filtereinrichtung
einen ringförmigen Drosselspalt bildet. Dieser Drossel-

spalt verhindert ein zu heftiges Ausströmen des Schmutz- 5

wassers über das Ablaß-Absperrorgan. Gemäß einer |

Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die \

Drosselscheibe mit dem Schieber der Rückspülfilter- |

Absperreinrichtung über ein das Hauptfilter in Längs- |

richtung durchsetzendes Tragglied verbunden, insbesondere |

an das Tragglied angeformt ist. Damit sind der Schieber 1

und die Drosselscheibe zwangsgekuppelt. Nachdem am |

Schieber auch noch das Absperrorgan für das beim Rück- 1

spülen geschlossene Ventil befestigt, insbesondere |

angeformt ist, bilden die erwähnten Teile zusammen ein |

einziges bewegbares System. Die erwähnte Drosselscheibe \

kann infolgedessen noch eine zusätzliche, nachfolgend er- \

läuterte Aufgabe übernehmen. Weil die Drosselscheibe das |

ausströmende Schmutzwasser nur entsprechend der Crö&e \

ihres Drosselspaltes abströmen läßt, entsteht strom- |

abwärts der Drosselscheibe ein verminderter Druck. j

Dieser bewirkt, daß boira Rückspülen auf die verschiebbare _:

7631815 27.01.77 J

I · « I Kt KH I!

. . t » · « ti I- 1

I I * * » I

« 1o «·

Einheit eine Verschiebekraft einwirkt, welche das Absperrorgan des beim Rückspülen geschlossenen Absperrventils in die Schließlage bewegt. Um die Schließbewegung des normalerweise offenen Ventils und das Offnen des Absperrorgans für das Rückspülfilter zu veranlassen ist»also lediglich ein öffnen des Ablaß-Absperrorgans notwendig; Das Tragglied besitzt bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine rohrförmige Gestalt, und die Rohrwahdung weist zumindest einen radialen Durchbruch» insbesondere aber wiederum mehrere übereinander liegende Durchbruch-Reihen auf. Vor allen Dingen aus fertigungstechnischen Gründen ist es daher sehr zweckmäßig, daß das Tragglied und der Schieber der Rückspülfilter-Absperreinrichtung aus einem gemeinsamen Rohr bestehen, das an seinem, dem Ablaß-Absperrorgan zugekehrten Ende durch die Drosselscheibe verschlossen ist. Um ein Rückführen der beim öffnen des Ablaß-Absperrorgans automatisch verschobenen Einheit von Hand zu vermeiden und statt dessen ein automatisches Rückstellen zu erreichen, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß das gemeinsame Rohr gegen

- 11 -

die Kraft einer Rückstellfeder in Schließrichtung des an diesem Rohr angebrachten Ventil-Absperrorgans für das eintretende Medium verschließbar ist. Beim Rückspülen wird diese Feder belastet bzw. zusätzlich belastet. Sobald man jedoch das Ablaß-Absperrorgan wieder verschließt, kann sich zwischen der Drosselscheibe und der Ablaßöffnung wieder der volle Druck aufbauen. Dieser ermöglicht es der Rückstellfeder, das beim Rückspülen verschobene System wieder in die Ausgangslage zurückzuführen. Die Rückstellfeder ist in sehr vorteilhafter Weise als Druckfeder, vorzugsweise Spiraldruckfeder, ausgebildet und zwischen die Drosselscheibe und einen Absatz oder den Boden des Gehäuses der Filtereinrichtung eingesetzt. Um ein ungehindertes Abströmen des Schmutzwassers zu ermöglichen, wird das von der Drosselscheibe abgewandte Ende der Spiraldruckfeder zweckmäßigerweise auf Rippen, Höcker oder ähnliche Ansätze im Gehäuseinnern der Filtereinrichtung abgestützt. Dadurch entstehen auch unterhalb dieses Federendes genügend breite Abströmkanäle·

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der

- 12 -

AS

» t

ι » t » tit

- 12 -

Erfindung wird vorgeschlagen, daß das mit dein Schieber der Rückspülfilter-Absperreinrichtung verbundene Absperrorgan an seinem dem zugehörigen Ventilsitz zugeordneten Ende mit einem Drosselkegel od. dgl. versehen ist, der mit einer gehäusefesten Drosselbohrung, -kante od. dgl, zusammenarbeitet, daß ferner die dem Ablaß-Absperrorgan zugeordnete Scheibe in der Art eines mit geringem Spiel in einem Zylinder verschiebbaren Kolbens ausgebildet ist, wobei der Kolben mit zunehmender Drosselung am Absperrorgan in eine erweiterte Zylinderbohrung eintritt und bei geschlossenem Absperrorgan aus der engen Zylinderbohrung vollständig ausgetreten ist. Genauer gesagt, ist der Kolben in der Schließlage des stromaufwärts gelegenen Ventils so weit aus dem engeren Zylinderraum ausgetreten, daß die Drosselung dort vollständig oder zumindest weitgehend aufgehoben ist. Bei dieser Variante liegen gewissermaßen zwei Drosselstellen hintereinander, wobei beim Rückspülen die zunächst angeströmte immer-enger wird, während die zuletzt angeströmte sich fortlaufend erweitert, bis hin zum Wegfall ihrer Drosselwirkung. Auch diese Ausführungsform dient zur Selbststeuerung des

- 13 -

7631815 27.01.77

4 *

Systems beim öffnen und Schließen des Ablaß-Absperrorgans.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 einen Vertikal-Längsmittelschnitt durch eine erste Ausführungsform im Normalbetrieb,

Figur 2 dieselbe Filtereinrichtung beim Rückspülen,

Figur 3 einen Vertikal-Längsmittelschnitt durch eine zweite Ausführungsform im Normalbetrieb,

Figur 4 dieselbe Variante in der Rückspülstellung,

und
Figur 5 in einer Zwischenstellung,

Fign. 6 u. 7 Vertikal-Längsmittelschnitte durch zwei weitere Ausführungsbeispiele·

Das Gehäuse 1 der erfindungsgemäßen rückspülbaren Filtereinrichtung besteht aus dem in wesentlichen topfförmigen Gehäuseunterteil 2 und dem unter Zwischenschaltung eines Dichtringes 3 daran befestigten, insbesondere aufgeschraubten Gehäuseoirerteil 4. Das GehäuseunTerteil 2 ist aus

- 14 -

7βΉίΜΚ 07 rvi nn

ί ÜJ i 0 ι w Lf, V I. ff

•inen vorzugsweise durchsichtigen oder durchscheinenden Kunststoff hergestellt· An Gehäuseoberteil befinden sich der Einlaß 5 und der Ausluß 6. Sie besitzen die Form von angeformten Rohrstücken, in welche die ankommende Leitung einerseits und eine weiterführende Leitung andererseits eingeschraubt werden. Die Verbindung kann selbstverständlich auch über Flansche oder anders bekannte Verbindungsmittel erfolgen. In ein Gewinde des Bodens 7 des Gehäuseunterteils 2 ist ein Ablaß-Absperrorgan 8 eingeschraubt. Es ist als Hahn mit einem im Sinne des Doppelpfeils 9 drehbaren Hahnküken 10 ausgebildet. Fig. 1 zeigt die geschlossene und Fig. 2 die geöffnete Stellung des Ablaß-Absperrorgans für das beim Rückspülen austretende verschmutzte Medium, insbesondere Wasser. Sowohl das Hauptfilter 11 als auch das Rückspülfilter 12 besitzen jeweils eine kreiszylindrische Gestalt.-Beide Filter sind nur in radialer Richtung durchströmbar. Sie sind von bekannter Bauart und bestehen beispielsweise aus einem Drahtnetz. Zumindest ein Teil der Zylinderenden sind durch Scheiben bzw· Ringscheiben verschlossen, deren Bedeutung später noch erläutert wird.

Das Medium - im Nachfolgenden wird lediglich noch von

- 15 -

7631815 27.0177

Wasser gesprochen - strömt in Richtung des Pfeils 13 in das Gehäuse 1 der Filtereinrichtung ein. Da sich innerhalb des Rückspülfilters eine Absperreinrichtung befindet, die beim normalen Betrieb der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung geschlossen ist, kann das Wasser lediglich über das Hauptfilter 11 zum Auslaß 6 gelangen. Die Absperreinrichtung 14 des Rückspülfilters 12 besitzt ein rohrförmiges, konzentrisch zum Rückspülfilter angeordnetes Absperrgehäuse 15, das beispielsweise mittels eines Gewindes 16 in das Gehäuseoberteil eingeschraubt sein kann. An der Außenseite dieses Absperrgehäuses 15 befinden sich in gegenseitigem Abstand zvisl Ringscheiben 17 und 18, zwischen welche das Rückspülfilter 12 dichtend eingesetzt ist. Das Absperrgehäuse 15 besitzt drei vorzugsweise in gleichem Abstand angeordnete und auch gleichmäßig am Umfang verteilte Reihen von Bohrungen, welche die Rohrwandung durchsetzende Durchlässe 19 für das durch das Rückspülfilter 12 geströmte Wasser bilden.

Im Innern des rohrförmigen Absperrgehäuses 15 befindet sieh ein ebenfalls rohrförmiger Schieber 20. Auch er ist mit drei Reihen von Durchlässen 21 bzw. radialen Bohrungen

7631815 27.0177

versehen, deren Größe und Anordnung mit derjenigen des Absperrgehäuses 15 vergleichbar ist. Der Schieber 20 ist im Sinne des Doppelpfeils 22 auf und ab verschiebbar aber undrehbar im Absperrgehäuse 15 gelagert. In seiner aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung decken die Wandungsteile zwischen den Durchlässen 21 die Durchlässe 19 des Absperrgehäuses 15 ab. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das Spiel zwischen dem Absperrgehäuse 15 und dem Schieber 20 übertrieben groß dargestellt. Infolgedessen kann also in der Schieberstellung gemäß Fig. 1 kein Wasser durch die Durchlässe 21 strömen. Dies ist erst möglich, wenn der Schieber 21 im Sinne des Pfeils 23 (Fig. 2) nach unten verschoben wurde und damit die Durchlässe 19 und 21, die, wie diese Figur zeigt, nicht notwendigerweise genau gleich groß sein müssen, fluchten.

Der Schieber 20 der Absperreinrichtung 14 ist mit einem beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 scheibenartigen Absperrorgan 24 verbunden, das ohne weiteres auch angeformt sein kann. Aufgrund der Kraft der Rückstellfeder 25, deren Bedeutung später noch erläutert wird, liegt die

- 17 -

7631815 27.01.77

. ι

* · t · < 11

•«•«lit I < I (I I

- 17 -

Oberseite des Absperrorgans 24 in der Ausgangslage bzw. der normalen Benutzungsstellung der Filtereinrichtung am freien Ende 46 des Absperrgehäuses 15 an. Das Absperrorgan 24 arbeitet mit einem Ventilsitz 26 zusammen, der beispielsweise durch einen Innenbund oder eine absatzweise Verengung des Gehäuses 1 gebildet sein kann. Dieser Ventilsitz 26 und das Absperrorgan 24 bilden zusammen ein Absperrventil 27. Da es normalerweise durch die Feder 25 offengehalten wird, gibt es mit Ausnahme während der Rückspülung den Zustrom des ankommenden Wassers zur Außen- oder Zuströmseite des Hauptfilters 11 dauernd frei.

7631815 "27.01.77

Dem Ablaß-Absperrorgan 8 ist ein Drosselorgan vorgeschaltet, \ welches beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 aus einer Drosselscheibe 28 besteht, deren Außenkontur mit der Innenwandung 29 des Gehäuses 1 bzw. Gehäuseunterteils einen ringförmigen Drosselspalt 30 schafft. Die Drosselscheibe 28 ist mit dem Schieber 20 der Absperreinrichtung 14 über ein das Hauptfilter 11 zentrisch und in Längsrichtung durchsetzendes Tragglied 31 verbunden. Letzteres

- 18 -

I « ·
III I

< I

«· M I! I < J

111« it

besitzt ebenfalls eine rohrförmige Gestalt und eine Vielzahl von radialen Durchbrüchen 32« Auch diese sind gleichmäßig auf verschiedenen, in gleichem gegenseitigem Abstand angebrachten Kreisen angeordnet. Vorzugsweise ist der Durchmesser des Traggliedes und des Schiebers 20 gleich groß, so daß beide aus einem einzigen Rohrstück

hergestellt werden können. Am unteren Ende des Traggliedes 31 ist die Drosselscheibe 28 dichtend befestigt. Das Hauptfilter 11 ist ebenfalls dichtend zwischen diese Drosselscheibe 28 und eine weitere, am oberen Ende des Traggliedes 31 angebrachte Ringscheibe 33 eingesetzt.

Die vorbeschriebene rückspülbare Filtereinrichtung arbeitet wie folgt: In der Ausgangslage (Fig. 1) des in Richtung des Pfeils 21 verschiebbaren Systems, zu dem, wie gesagt, * auch das Hauptfilter 11 gehört, strömt das im Sinne des Pfeils 13 eintretende Wasser durch das Absperrventil 27, das Hauptfilter 11, die Durchlässe 32 des Traggliedes 31 und über die Mündung 34 des Schiebers 20 zum Auslaß 6. Der vom Wasser mitgeführte Schmutz u. dgl. lagert sich an der Außen- bzw. Zuströmseite des Hauptfilters 11 ab.

- 19 -

7631815 27.0177

Durch das Rückspülfilter 12 strömt kein Wasser, weil es mit Hilfe der Absperreinrichtung 14 vom Auslaß 6 abge·· trennt-ist.

öffnet man nun das Ablaß-Absperrorgan 8 bzw. den Ablaßhahn (Fig. 2), so entsteht aufgrund der Wirkung des Drosselspaltes 30 in dem unterhalb der Drosselscheibe gelegenen Gehäuseraum 35 ein Unterdruck. Dadurch vermindern sie die entgegen dem Pfeil 23 gerichteten Kräfte, und dies führt zu einer Verlagerung des verschiebbaren Systems in Richtung des Pfeils 23. Nunmehr wird das Absperrventil 27 geschlossen. Gleichzeitig wird aber auch die Absperreinrichtung 14 im Innern des Rückspülfilters 12 geöffnet. Infolgedessen kann das eintretende Wasser nicht mehr unmittelbar zum Hauptfilter 11 strömen. Es muß jetzt seinen Weg durch das Rückspülfilter 12 sowie das Innere des Absperrgehäuses 15 und des Traggliedes 31 nehmen. Von hier aus kann es entgegen der früheren Strömungsrichtung über die Durchbrüche 32 radial nach außen strömen und erreicht dadurch die im Normalbe trieb die Abströmseite bildende Innenseite des Hauptfilters 11. Wenn letzteres radial von innen nach außen

- 2o -

7631815 27.01.77

2ο -

durchströmt wird, so lösen sich die außen abgelagerten Partikel ab. Weil das Absperrventil 27 geschlossen ist, bleibt diesem Schmutzwasser lediglich der Weg über den Drosselspalt 30 zum Ablaß-Absperrorgan 8. Es verläßt die Filtereinrichtung über den Stutzen 36, an welchem ggf, eine Leitung angeschlossen werden kann. Durch die Konizität des Randes der Drosselscheibe 28 wird die Schmutzabführung verbessert·

Weil beim Rückspülen die Absperreinrichtung 14 geöffnet ist, kann das durch das Rückspülfilter 12 geströmte und damit auch gefiltere Wasser zumindest teilweise unmittelbar über den Auslaß 6 zu dem oder den Verbrauchern, geführt werden. Letztere sind also im Gegensatz zu den vorbekannten Ausführungen derartiger Filtereinrichtungen auch während des Rückspulens dauernd mit der nicht-dargesteil- % ten Zuführungsleitung verbundene

Sobald das Ablaß-Absperrorgan 8 wieder verschlossen wird,

erhöht sich der Druck im Gehäuseraum 35, und daraufhin j

wandert das bewegbare System wieder in die in Fig. 1

gezeigte Ausgangslage zurück.

- 21 -

7631815 27.0177

Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform wird also der !

f Umschaltvorgang durch einen Strömungswiderstand erreicht, der im Strömungsweg des zur Rückspülung erforderlichen Wasserstroms liegt. Dieser Strömungswiderstand kann, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, mit Hilfe einer ringförmigen Drosselstelle 30 erzeugt werden oder aber bei mehr oder weniger dichtem Anliegen der Drosselscheibe 28 an der Innenwandung des Gehäuses 1 auch durch eine oder mehrere den Außenrand der Scheibe 28 durchsetzende Drosselbohrungen. Der Querschnitt der Drosselstelle muß auf den Ventilspalt des Absperrventils 27 abgestimmt werden.

Die zweite, in den Fig. 3 bis 5 gezeigte Variante stimmt mit der ersten Ausführungsform im wesentlichen überein. Aus diesem Grunde werden nachfolgend lediglich die Unterschiede erläutert, die gegenüber der ersten Bauform vorhanden sind. Dabei werden für gleiche Teile gleiche Bezugsziffern verwendet.

An dem gegen das Ablaß-Absperrorgan 8 weisenden Ende ist an das Absperrorgan 24 des Absperrventils 27 ein Drosselkegel 37 angesetzt bzw. angeformt. In der normalen

- 22 -

9RQIQI; on λλ nn
r uvf ι υ ι v/ Lf.UL f/

30

Betriebsstellung hat die Dichtkante 38 des zylindrisch auslaufenden Drosselkegels 37 von der Innenkante 39 des Ventilsitzes 26 den Abstand 40«

Die Drosselscheibe 28 ist beim zweiten Ausführungsbeispiel in der Art eines Kolbens ausgebildet, der in einer Zylinderbohrung 41 verschiebbar geführt ist. Bei dieser Zylinderbohrung 41 handelt es sich beispielsweise um die zylindrische Innanwandung eines im Querschnitt rechteckigen inneren Wulstes 42 des Gehäuses 1 bzw. des Gehäuseunterteils 2. Wenn das Hauptfilter 10 bzw. das gesamte verschiebbare System durch öffnen des Ablaß-Absperrorgans 8 im Sinne , des Pfeils 23 nach unten geführt wird, dann bewegt sich die Oberkante 43 der kolbenartigen Scheibe 28 durch die

zylindrische Bohrung 41, während gleichzeitig der Drosselkegel 37 in den verengten, in Durchströmrichtung hinter der Innenkante 39 liegenden Teil des Gehäuses 1, eintaucht. Dadurch entsteht im Bereich des Ventilsitzes 26 eine Drosselstelle und ein Druckabfall* Letzterer bewirkt, daß das Hauptfilter 11 bzw» das verschiebbare System weiter nach unten im Sinne des Pfeils 23 ver-

- 23 -

7B31815 77 M 77

/"S

schoben wird, bis schließlich das Absperrorgan 24 am Ventilsitz 26 aufliegt. Gleichzeitig verläßt die Scheibe 28 die enge zylindrische Bohrung 41 und tritt in die erweiterte Zylinderbohrung 44 ein.

Die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform ist insofern derjenigen der ersten Variante weitgehend gleich. Unterschiedlich ist lediglich, daß die Drosselstelle bejm Rückspülen in den Bereich des Absperrventils 27 gelegt ist. Eine gewisse Drosselung, die allerdings von sekundärer Bedeutung ist, findet auch an der Scheibe 28 statt und zwar insbesondere, wenn sie die verengte zylindrische Bohrung 41 gerade verläßt (Fig. 5). In der Endstellung (Fig. 4) hat die Scheibe 28 vom Wulst 42 jedoch einen so großen Abstand, daß an dieser Stelle die Strömung nicht mehr gedrosselt wird.

Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 6 und 7 findet dasselbe Grundprinzip Anwendung, jedoch sind verschiedene Details modifiziert worden. Das Absperrgehäuse 15 der Absperreinrichtung 14 besitzt lediglich noch eine Reihe von Durchlässen 19. Der im Innern des rohrförmigen Absperrgehäuses 15 im Sinne des Pfeils auf und ab bewegbare Schieber 2o besitzt keine Durchlas se _u .vielmehr wird er beim Rückspülen -s-o -weit in —

- 24 -

7631815 27.0177

Richtung des Pfeils 23 heruntergezogen, daß sein oberes Ende die Durchbrüche 19 zumindest teilweise, vorzugsweise aber vollständig freigibt. Die Abdichtung zwischen dem Schieber 2o und dein Absperrgehäuse 15 erfolgt über einen in eine Außennut des Schiebers eingelegten Dichtring 47, der vorzugsweise ein O-Ring ist. Außerdem liegt das freie nach oben weisende Ende 48 des Schiebers 2o an einem inneren Absatz 49 des Absperrgehäuses 15 an. Dieser innere Absatz bildet zugleich eine Dichtfläche und einen Anschlag zur Abstützung des von der Feder 25 beaufschlagten verschiebbaren Mechanismus. Der Dichtring 47 liegt an der inneren Wandung des Absperrgehäuses 15 an. Außerdem ist das freie, in der gezeichneten Gebrauchs lage der Einrichtung oberhalb der Durchlässe 19 befindliche Ende 48 außen konisch gestaltet, um ein sanfteres Öffnen der Absperreinrichtung 14 zu gewährleisten.

Der mit dem Absperrorgan 24 zusammenarbeitende Ventilsitz 26 ist bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 6 und 7 separat hergestellt und im Gehäuseunterteil 2 dicht befestigt, so daß ein Gehäuseunterteil mit gleichbleibendem Innendurchmesser Verwendung finden kann. Die i'rosselscheibe 28 arbeitet lacht unmittelbar mit der Gehäuseinnenwandung sondern mit einem separat gefertigten und gleichfalls dicht eingesetzten sowie hydraulisch pünstig gestalteten Ring 5o zusammen.

7631815 27.01.77

Das Tragglied 31 erhielt ebenfalls eine einfachere Gestalt
und besondere große Durchbrüche 32. Bs ist einstückig mit
der Drosselscheibe 28 und dem Schieber 2o hergestellt.

Das Ablaß~Absperrorgan 8 ist in nicht gezeigter, eine \

weitere Ausgestaltung der Erfindung darstellender
Weise als Magnetventil ausgebildet. Dadurch läßt sich
der Rückspülvorgang in sehr vorteilhafter Art fern-/ steuern. Außerdem kann man gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung das Magnetventil mittels einer Zeituhr
betätigen, wodurch man von der Zuverlässigkeit des
Bedienungspersonals unabhängig wird. Bei diesem

automatisch durchgeführten Rückspülbetrieb können I

Rückspülzeiten von beispielsweise 1o bis maximal j

3o Sekunden vorgesehen, werden. Die automatische .]

Rückspülung gewinnt in Anbetracht der Tatsache, J

■jj daß handbetätigte rückspülbare Filtereinrichtungen |

nur selten betätigt werden und dadurch eine Verkeimung I

des Wassers anhand des vorhandenen Filterkuchens
möglich ist, ganz besonders Bedeutung.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 findet eine rückspülbare Filtereinrichtung gemäß Fig. 6 Verwendung,
jedoch ist dort ein anderes Gehäuseoberteil 4 vorgesehen. In eine obere Öffnung 51 des Gehäuseoberteils

- 26 - ί

7631815 27.01.77

« 26 ~

A₁- ν' ί

4 ist ein Druckminderer 5?. eingesetzt. Er ist von .herkömmlicher Bauart und bedarf daher keiner näheren Erläuterung. Außerdem sind Ansichlußstutzen 53 und für Meßgeräte, insbesondere Manometer und/oder Mano-Thermometer sowohl am Einlaßstutzen als auch am Auslaßstutzen des Gehäuseoberteils angeformt. Damit lassen sich die Drücke und/oder Temperaturen am Einlaß 5 und Auslaß 6 bestimmen. Desweiteren kann noch ein integrierter oder separater Schnellentlüfter in das Gehäuseoberteil 4 eingesetzt werden. Die gesamte in Fig. 7 dargestellte Einrichtung wird vielfach auch als sogenannte "Hauswasserstation" bezeichnet. Sie zeigt, daß die erfindungsgemäße rückspülbare Filtereinrichtung nicht nur für sich allein sondern auch in Verbindung mit anderen bekannten Einrichtungen und Vorrichtungen der Hydraulik zusammen verwendbar ist, insbesondere in sogenannter integrierter oder Kompaktbauweise.

Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 6 und 7 braucht das im Sinne des Doppelpfeiles 21 auf und ab verschiebbare Element gegen Drehen nicht gesichert zu werden. Das ist auch bei den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 5 nicht unbedingt erforderlich, jedoch muß man dann durch entsprechende Dimensionierung der Durchlässe 19 und 21 dafür sorgen, daß in jeder Drehlage

- 27 -

7631E815 27.01.77

des Schiebers 2o gegenüber dem Absperrgehäuse 15 wenigstens ein Teil jedes Durchlasses 21 mit seinem zugeordneten Durchlaß 19 in hydraulischer Verbindung steht.

- 28 -

7631815 27.01.77

Claims (1)

1. A η s ρ r ü c h e

   1. Rückspülbare Filtereinrichtung, insbesondere für Hauswasseranlagen, mit einem zwischen den Binlaß und Auslaß geschalteten Hauptfilter sowie-einer

   ■ mittels eines Ablaß-Absperrorgans verschließbaren Auslaßöffnung für das ausgefilterte Gut, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts vor dem Hauptfilter (11) ein absperrbares Rückspülfilter (12) angeordnet ist, dessen Abströmseite beim Rückspülen mit der bei Normalbetrieb als Abströmseite dienen-* den Filterseite des Hauptfilters sowie dem Auslaß (6) der FiItereinrichtung und dessen Zuströmseite mit dem Einlaß (S) der Filtereinrichtung verbunden ist, und daß bei freigegebenem Rückspülfilter der Zufluß zur Zuströmseite des Hauptfilters gesperrt (27) oder zumindest gedrosselt ist.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückspülfilter (12) und das Hauptfilter (11) je eine rohrförmige Gestalt besitzen und lediglich

   - 29 -

   7631815 27.01.77

   quer zu ihrer Rohrlängsachse durchströmbar sind.

   3. , Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Absperreinrichtung (14) des Rückspülfilters (12) in dessen Innerem befindet.

   4· . Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung (14) des Rückspülfilters (12) ein rohrförmiges, inbesondere konzentrisch zum Rückspülfilter angeordnetes Absperrgehöuse (15) mit wenigstens einem, seine Rohrwandung durchsetzenden Durchlaß (19) aufweist, der mittels eines im Rohrinnern befindlichen Schiebers (20) absperrbar ist.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) eine rohrförmige Gestalt aufweist und er vorzugsweise gleich viele sowie in gleicher Weise angeordnete Durchlässe (21), insbesondere radiale Bohrungen besitzt wie das Absperrgehäuse (15) der Rückspülfilter-Absperreinrichtung (14).

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) in axialer Richtung verschiebbar

   - 3o -

   7631815 27.0177

   - 3o -

   und in Drehrichtung gesichert ist.

   7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) mit einem Absperrorgan (24) verbunden, insbesondere einstückig hergestellt ist, welches mit einem Ventilsitz (26) des Gehäuses (1) der Filtereinrichtung zusammen ein Absperrorgan (27) für das eintretende Medium bildet, wobei mittels dieses Absperrorgans (27) der Zufluß zu der in Nnrmalbetrieb die Zuströmseite des Hauptfilters (11) bildenden Filterseite absperrbar ist.

   8. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ablaß« Absperrorgan (8) ein Drosselorgan (24, 28), vorzugsweise eine Drosselscheibe vorgeschaltet ist, die mit der Innenwandung (29) oder einem Innenbund (42) des Gehäuses (1) in der Filtereinrichtung einen ringförmigen Drosselspalt bildet.

   9. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselscheibe (28)

   - - 31 .· ■■

   fü^iufb 27.01.77

   · Vf tt h V * fr

   - 31 -

   mit dem Schieber (20) der Rückspülfilter-Absperreinrichtung (14) über ein das Hauptfilter (U) in Längsrichtung durchsetzendes Tragglied (31) verbunden, insbesondere an das Tragglied angeformt ist.

   10· Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragglied (31) eine rohrförmige Gestalt besitzt und die Rohrwandung zumindest einen-radialen Durchbruch (32) aufweist.

   11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragglied (31) und der Schieber (20) der Rückspülfilter-Absperreinrichtung (14) aus einem geneinsamen Rohr bestehen, das an seinem dem Ablaß-Absperrorgan (8) zugekehrten Ende durch die Drosselscheibe (28) verschlossen ist.

   12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Rohr (20, 31) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (2S) in Schließrichtung (23) des an diesem Rohr angebrachten Ventil-Absperrorgans (24) für das eintretende Medium verschiebbar ist.

   ■ .-.32

   13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (25) als Druckfeder, vorzugsweise Spiraldruckfeder, ausgebildet und zwischen die Drosselscheibe (28) sowie einen Absatz oder den Boden (7) des Gehäuses (1) der Filtereinrichtung eingesetzt ist.

   14. Einrichtung nach Anspruch 8 sowie einem oder mehreren dar Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Schieber (20) der Rückspülfilter-Absperreinrichtung (14) verbundene Absperrorgan (24) an seinem dem zugehörigen Ventilsitz (26) zugeordneten Ende mit einem Drosselkegel (37) od. dgl. versehen ist, der mit einer gehäusefesten Drosselbohrung, -kante (39) od. dgl. zusammenarbeitet, daß ferner die dem Ablaß-Absperrorgan (8) zugeordnete Scheibe (28) in der Art eines mit geringem Spiel in einem Zylinder (41) verschiebbaren Kolbens ausgebildet ist, wobei der Kolben mit zunehmender Drosselung am Absperrorgan (27) in eine erweiterte Zylinderbohrung (44) eintritt und bei geschlossenem Absperrorgan (27) aus der engen Zylinderbohrunj (41) vollständig ausgetreten ist.

   7631815 27.0177

   15. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaß-Absperrorgan (8) als Magnetventil ausgebildet isc.

   16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil mittels einer elektrischen Zeitschaltuhr oder dgl. steuerbar ist.

   7631815 27.01.77