Filterapparat für die Reinigung von Wasser, insbesondere Schwinunbeckenwasser
Die Erfindung befasst sich mit einem Filterapparat für die Reinigung von Wasser. Bei bisher bekannten Ausführungsformen von solchen Filterapparaten hat man bereits eine kleinstückige Filtermasse von einem spezifischen Gewicht verwendet, bei dem die Filtermassenstückchen von dem den Filterbehälter durchströmenden Wasser in einer von der Schwerkraftrichtung abweichenden Richtung gegen eine quer dazu stehende Siebplatte gedrängt werden.
Dabei ergibt sich, dass auch bei diesen, meist auf der Filterflüssigkeit schwimmenden und von dieser von unten nach oben durchströmten Filtermassen der gleiche Mangel wie bei bekannten, von oben nach unten durchströmten Sandfiltermassen besteht, dass nämlich die Durchgangsquerschnitte zwischen den einzelnen Filtermassenteilchen im Bereich des ganzen Filterdurchganges gleich gross sind. Da aber diese Durchlassquerschnitte auf die Grösse der kleinsten abzufiltrierenden Teilchen eingestellt sein müssen, werden diese Teilchen bereits an der beaufschlagten Seite der Filtermasse abgefangen und bilden auf dieser eine ihrerseits filtrierende Haut, die in kürzeren Zeiträumen durch eine Rückstromspülung wieder entfernt werden muss.
In anderen Fällen der Druckfiltration hat man, um eine beim Nachlassen des Druckes sich ausdehnende und in gewissem Umfang vom Schmutz befreiende Filtermasse zu erhalten, als Filtermasse Schaumgummikugeln vorgesehen, wobei man Schaumgummischnitzel wegen ihrer Form für nicht geeignet ansah.
Gemäss der Erfindung ist nun vorgesehen, dass die Teilchen der Filtermasse aus elastisch zusammendrückbaren Schnitzeln aus geschäumtem Kunststoff bestehen.
Durch diese neuartige Gestaltung der Filtermasse innerhalb des Filterapparates ergibt sich einerseits gegenüber den Kugeln ein wesentlich billigerer Ausgangsstoff, der zudem z. B. gegenüber Schwimmbekkenwasser unempfindlich ist. Anderseits ergibt sich eine wesentliche Verstärkung der bei Schaumgummikugeln kaum auftretenden und noch nicht erkannten Wirkung, dass sich die elastische Filtermasse unter dem Staudruck der zuströmenden Flüssigkeit in einem mit zunehmendem Abstand von der beaufschlagten Filterfläche zunehmendem Masse zusammendrückt.
Dabei verengen sich dann die zwischen den einzelnen Filterpartikeln verbleibenden Durchgänge, so dass insgesamt eine Filtermasse entsteht, bei der an der Filtereinlassseite zunächst gröbere Durchlassquerschnitte, im mittleren Bereich feinere und im Endbereich ganz feine Durchlassquerschnitte gegeben sind. Dadurch wird wieder weitgehend die Bildung einer Sperrhaut auf der Einlassseite des Filters vermieden, weil die feinsten Partikelchen zunächst durch die groben Durchlässe der Einlassseite hindurchgehen und je nach ihrem Feinheitsgrad erst im mittleren oder Endbereich festgehalten werden. Einerseits wird die Reinigungswirkung des Filters dadurch erheblich erhöht und anderseits die Zahl etwaiger Spülungen zur Reinigung des Filters oder die Häufigkeit eines notwendigen Filteraustausches ganz wesentlich herabgesestzt.
Um solche Spülungen auf dem Wege der Rückspülung im Filtergehäuse zu ermöglichen, ist es zweckmässig, wenn auf der vom Zustrom beaufschlagten Seite der Filtermasse ein freier Wasserraum vorgesehen ist und weiterhin auf der vom Zustrom beaufschlagten Seite der Filtermasse im Behälter jenseits des freien Wasserraumes eine zweite Siebplatte vorgesehen ist, und wenn an dem Behälter des Filterapparates auf der von der Filtermasse abgekehrten Seite der ersten Siebplatte ein Anschluss für eine Wasserdruckleitung vorgesehen ist.
Dadurch ist bei einem Filterapparat nach der Erfindung die Wirkung des Rückspülvorganges wesentlich intensiver, weil nämlich durch die Wirkung des Rückspüldruckwassers die Filtermassenteilchen des Filterkuchens nicht nur zurück- und auseinandergedrängt und miteinander verwirbelt werden, sondern auch an der zweiten, unteren Siebplatte zur Anlage kommen und schliesslich sogar gegen diese Siebplatte gepresst werden können. Durch dieses Zusammendrücken des gegen die untere Siebplatte gedrückten Filterkuchens wird dieser, dank der elastischen Eigenschaft der Filtermassenteilchen, sozusagen durchgeknetet, woraus sich wieder eine besonders gute Reinigungswirkung des Rückspülvorganges ergibt. Dieses Auskneten des gegen die untere Siebplatte gedrückten Filterkuchens kann durch Abstellen und Wiedereinschalten des Rückspülwasserstromes sogar wiederholt werden.
Falls für den Rückspülvorgang das mit dem üblichen Druck zufliessende Rohwasser verwendet werden soll, empfiehlt es sich, das am Behälterende auf der von der Filtermasse abgekehrten Seite der ersten Siebplatte vorgesehene Anschlussrohr sowohl für den Filtriervorgang an die Reinwasserabflussleitung als auch für den Rückspülvorgang an die Rohwasserzufuhrleitung anschliessbar zu machen, wobei in die Reinwasserabflussleitung ein erstes Ventil, in dem zum oberen Anschluss führenden Zweig der Rohwasser zufuhrleitung ein zweites Ventil, in dem zum unteren Zuflussrohr führenden Zweig ein drittes Ventil und in das untere Abflussrohr ein viertes Ventil eingesetzt ist und diese Ventile von einem gemeinsamen Betätigungsorgan so schaltbar sind, dass für den Filtriervorgang das erste und dritte geöffnet und die beiden andern geschlossen sind,
während sie bei dem Rückspülvorgang umgekehrt geschaltet sind.
Wenn man zusätzlich vorsieht, dass das vierte Ventil auch willkürlich einzeln schaltbar ist, so kann man bei extrem starkem Schmutzanfall, den abzufiltrieren es sich nicht lohnt, durch Umstellen dieses vierten Ventils während des Einströmens des Rohwassers durch das dritte Ventil gleich den ganzen Schlamm wegleiten. Diese Schaltung ist auch dann verwendbar, wenn an die für das Ansaugen des Rohwassers vorgesehene Leitung ein Unterwasserschmutzsauger angeschlossen werden soll.
Es empfiehlt sich, am Behälterboden unterhalb des Zuflusses eine zentrische, vom Zuflussstrom nicht erreichbare Vertiefung vorzusehen und an diese einen Abfluss anzuschliessen. Diese Vertiefung wirkt als Sammelbehälter für den Grob- und Schwerschmutz und kann mit Hilfe des zusätzlichen Abflusses entfernt werden, ohne dass ein Rückspulvorgang erforderlich wird. Die Grobschmutzbeseitigung erübrigt in diesem Falle eine Unterbrechung des laufenden Fil trienorganges.
Günstig ist es auch, wenn im Behälter eine zentrale, senkrechte Rührwerkswelle mit mindestens einem Rührflügel vorgesehen ist. Mit einem solchen Rührwerk kann man während der Auflösung des Kuchens bei beginnender Rückspülung die Teilchen noch zusätzlich durcheinanderwirbeln. Eine dauernde Verwendung des Rührwerkes ist nicht erforderlich.
Die in dem Filtriergerät meistens vorgesehene, von unten nach oben führende Durchflussrichtung des zu reinigenden Wassers kann zu einem zusätzlichen Absetzen von Grob- und Schwerschmutzteilchen dadurch ausgenutzt werden, dass man mindestens am unteren Ende des Filterbehälters die Zutrittsrichtung tangential zu diesem verlaufen lässt. Es bildet sich dann im Zentrum eine Zone geringer Geschwindigkeit oder völliger Bewegungslosigkeit, aus der sich dann die Grob- und Schwerschmutzteile besonders schnell nach unten in den oben erwähnten, zentralen Absetzbehälter absetzen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt.
Darin zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt nach der Schnittlinie 1-1 in Fig. 2 und
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1.
Innerhalb des mit 11 bezeichneten Behälters des Filterapparates ist eine untere Siebplatte 12 und eine obere Siebplatte 13 zu erkennen. In diesen Platten ist eine Rührwerkswelle 14 gelagert und zusätzlich noch durch ein Spurlager 15 abgestützt. Auf dieser Rührwerkswelle ist unterhalb der unteren Siebplatte 12 eine mit ihren Borsten nach oben gerichtete zweiarmige Bürste 16 mit Hilfe der Nabe 17 so befestigt, dass sie die Unterseite der Siebplatte 12 bestreichen kann. In dem Raum zwischen der unteren Siebplatte 12 und der oberen Siebplatte 13 sind auf der Rührwerkswelle zwei zweiarmige Rührflügel 18 und 19 zu erkennen, von denen der untere eine nach oben gerichtete und der obere eine nach unten gerichtete Förderwirkung hat.
Oberhalb der Siebplatte 13, aber noch innerhalb des Behälters 11, ist auf der Welle 14 ein aus den Armen 20 und Schaufeln 21 bestehendes Schaufelrad lose laufend angebracht. Ausserdem trägt die Welle an ihrem oberen Ende eine Handkurbel 26.
Ein Zahnrad 22 ist am Schaufelrad befestigt und ist über die Zahnräder 23, 24 mit einem weiteren Zahnrad 25 drehmomentübertragend verbunden. Da dieses Zahnrad 25 über eine Überholkupplung auf die Welle 14 treibt, kann über die erwähnte Untersetzung die Welle 14 vom Schaufelrad 20, 21 und von Hand in Umlauf gesetzt werden. Sie kann aber auch blokkiert werden.
An den Behälter sind verschiedene Leitungen in folgender Weise angeschlossen:
An dem Boden des Behälters 11 ist eine zentrische Vertiefung 27 vorgesehen und an diese eine Abflussleitung 28 mit einem Absperrventil 29 angeschlossen.
Mit 30 ist eine Rohwassersaugleitung und mit 31 die zugehörige Saugpumpe bezeichnet. Von dieser Pumpe aus geht eine Zweigleitung 32 für das Rohwasser mit darin eingeschaltetem Ventil 33 zu dem Behälterraum unterhalb des Siebbodens 12. Der an dere, das Ventil 34 enthaltende Zweig 35 der Rohwasserleitung führt zu dem Behälterraum oberhalb der oberen Siebplatte 13 und mündet in der Ebene des Schaufelrades 20, 21. Von diesem Behälterraum oberhalb der Siebplatte 13 geht auch noch eine Reinwasserabflussleitung 36 aus, in die ein Ventil 37 eingeschaltet ist. Die Betätigungsarme 29a, 33a, 34a, 37a dieser Ventile 29, 33, 34 und 37 sind an eine als gemeinsames Betätigungsorgan vorgesehene Schubstange 38 angeschlossen, wobei der Ventilarm 29a, z.
B. unter Federwirkung, lediglich gegen die Unterseite der Schubstange angedrückt wird und infolgedessen auch unabhängig von der Bewegung der Schubstange im Sinne des Öffnens nach unten geschwenkt werden kann. Die erwähnten Ventile sind so geschaltet, dass bei der in der Zeichnung ausgezogenen Stellung, also bei hochgezogener Schubstange, das Ventil 37 geöffnet, das Ventil 34 geschlossen, das Ventil 33 geöffnet und das Ventil 29 geschlossen ist.
Innerhalb des Behälters 11 ist eine bei 39 angedeutete Filtermasse zu erkennen, die aus lauter Schnitzeln eines geschäumten Kunststoffes, z. B. auf der Basis von Polyvinylchlorid oder Polyurethan, von der Elastizität des üblichen Schaumgummis besteht, die ihrerseits ein solch geringes spezifisches Gewicht haben, dass sie entweder schwimmfähig sind und innerhalb des Behälters nach oben schwimmen, bis sie an die obere Siebplatte angedrückt sind, oder aber zum mindesten durch den von unten nach oben gerichteten Beaufschlagungsstrom in diese Richtung bzw. bei waagrechtem Beaufschlagungsstrom gegen eine quergestellte, vertikale Siebplatte gedrängt werden.
Im Betrieb arbeitet dieser Filterapparat wie folgt:
Wird bei der besprochenen Ventilstellung die Pumpe 31 in Gang gesetzt, so führt sie über die Leitung 32 Rohwasser am unteren Ende des Behälters 11 ein. Durch die tangentiale Einströmrichtung entsteht ein Wasserwirbel, aus dem sich im Zentrum die Grob- und Schwerschmutzanteile durch Absinken absondern und sich in dem Sammelbehälter 27 bei 40 ansammeln. Das Rohwasser wird durch die Siebplatte 12 nach oben in den Behälter gedrückt. Grobschmutzteile, die sich etwa an der Unterseite der Siebplatte 12 festsetzen und die Durchbrechungen zu verstopfen drohen, werden von den Bürstenarmen 16 entfernt.
Der nach oben gerichtete Beaufschlagungsstrom des Rohwassers drückt die in ihm schwimmenden oder schwebenden Filterpartikelchen gegen die obere Siebplatte 13 und übt auf die Gesamtmasse 39 einen solchen Druck aus, dass sie Dank ihrer elastischen Eigenschaften zusammengedrückt werden und einen dichten Filterkuchen bilden, in dem die verbleibenden Filterkanäle mit zunehmender Entfernung vom Filtereinlass enger werden. Das diesen Filterkuchen durchdringende Wasser ist klar filtriert und verlässt durch die Leitung 36 als Reinwasser den Apparat.
Schwere Schmutzbestandteile gelangen wegen der aufwärts gerichteten Strömung gar nicht gegen die Unterseite des Filterkuchens 39. Soll dieser Filterkuchen im Rückspülverfahren gereinigt werden, so wird die Schubstange 38 nach unten gedrückt, bis die Ventilhebel in der gestrichelten Stellung stehen. Dabei ist dann das Ventil 37 geschlossen, das Ventil 34 geöffnet, das Ventil 33 geschlossen und auch das Ventil 29 geöffnet. Nunmehr fördert die Pumpe 31 ihren Rohwasserstrom über die Leitung 35 zum oberen Ende des Behälters 11. Der nach unten gerichtete Strom drückt den Kuchen nach unten, der sich wegen der fehlenden Beaufschlagung von unten auch ausgedehnt hat und durch den Rückspülstrom auseinandergerissen wird.
Der durch die Leitung 35 eintretende Rohwasserspülstrom setzt auch das Schaufelrad 20, 21 und damit die Welle 14, solange sie nicht blockiert ist, mit ihren Rührflügeln 18 und 19 in Bewegung. Diese wirbeln dabei die einzelnen Schaumstoffschnitzel im Behälter durcheinander, wobei jedes einzelne Stückchen sich infolge der Elastizität ausdehnt und den an ihm haftenden Schmutz ab stösst. All dieser Schmutz wird von dem nach unten gerichteten Spülstrom durch die Leitung 28 und das Ventil 29 weggefördert, nachdem zuvor schon der angesammelte Grob- und Schwerschmutz 40 durch diese Leitung ausgetreten war.
Das Rühren kann auch durch Benutzung der Handkurbel 26 besorgt werden. Im Anschluss an diese Auflockerung des Kuchens kann das Rührwerk stillgesetzt werden. Der Rückspülstrom drückt dann die Filtermassenstückchen gegen die (vom oberen noch festen Kuchen aus gesehen) in einiger Entfernung davon jenseits eines freien Wasserraumes angeordnete untere Siebplatte und knetet ihn dort aus.
Für den Fall, dass besonders grob verschmutztes Rohwasser anfällt, dessen Filtrierung sich nicht lohnt, kann der Betätigungshebel 29a des Ventils 29 auch während der Stellung der übrigen Ventile im Sinne des Filtriervorganges (ausgezogene Linien in der Zeichnung) durch Lösen der lösbaren Ankupplung an die Stange 38 nach unten geschwenkt werden, so dass dann das von der Pumpe 31 kommende Rohwasser durch das Ventil 33 und die Leitung 32 in den unteren Teil des Behälters 11 und aus diesem sofort wieder durch die Leitung 28 und das Ventil 29 hinausgelangt. Der Filterapparat wird mit diesem stark verschlammten Rohwasser gar nicht belastet.
Das dem beschriebenen Beispiel zugrundeliegende Prinzip der Verwendung von gummielastisch zusammendrückbarem, kleinstückigem Filtermaterial, das durch sein geringes spezifisches Gewicht entgegen der Schwerkraftwirkung in Strömungsrichtung mitgenommen wird, lässt sich nicht nur an ortsfesten Geräten der im Ausführungsbeispiel beschriebenen Art verwenden, sondern auch z. B. in solchen Fällen, bei denen an ein ortsbewegliches Reinigungsgerät für die Beckenwandungen und für den Beckenboden besondere Filterbehälter angeschlossen sind. Man kann nach dem Grundprinzip vorliegender Erfindung auch diese Filterbehälter mit dem elastisch nachgiebigen, kleinstückigen Filtermaterial füllen.
Hierbei empfiehlt es sich, das eingefüllte Material in einer groben, netz artigen Hülle zusammenzuhalten, so dass es mit dieser herausnehmbar ist und dann auch durch Ausquetschen und Kneten vom Schmutz befreit werden kann.
Das wesentlichste Anwendungsgebiet des beschriebenen Filterapparates ist die Reinigung von Schwimmbeckenwasser.
Filter apparatus for purifying water, in particular swimming pool water
The invention relates to a filter apparatus for purifying water. In previously known embodiments of such filter apparatus, a small-piece filter mass of a specific weight has already been used in which the filter mass pieces are urged by the water flowing through the filter container in a direction deviating from the direction of gravity against a sieve plate standing transversely thereto.
The result is that these filter media, mostly floating on the filter fluid and through which it flows from bottom to top, has the same deficiency as in known sand filter media through which the flow from top to bottom is, namely that the passage cross-sections between the individual filter material particles are in the area of the whole Filter passage are the same size. However, since these passage cross-sections have to be adjusted to the size of the smallest particles to be filtered off, these particles are already captured on the exposed side of the filter material and form a filtering skin on it, which has to be removed again in shorter periods of time by a backflow flush.
In other cases of pressure filtration, in order to obtain a filter mass that expands when the pressure is released and frees it from dirt to a certain extent, foam rubber balls have been provided as the filter mass, whereby foam rubber chips were considered unsuitable because of their shape.
According to the invention it is now provided that the particles of the filter mass consist of elastically compressible shreds made of foamed plastic.
This novel design of the filter material within the filter apparatus results on the one hand in a much cheaper raw material compared to the balls, which also z. B. is insensitive to swimming pool water. On the other hand, there is a significant increase in the effect, which hardly occurs with foam rubber balls and has not yet been recognized, that the elastic filter mass compresses under the dynamic pressure of the inflowing liquid to a mass that increases with increasing distance from the impacted filter surface.
The passages remaining between the individual filter particles then narrow, so that overall a filter mass is created with initially coarser passage cross-sections on the filter inlet side, finer passage cross-sections in the central area and very fine passage cross-sections in the end area. This again largely avoids the formation of a barrier skin on the inlet side of the filter because the finest particles first pass through the coarse passages on the inlet side and, depending on their degree of fineness, are only held in the middle or end area. On the one hand, the cleaning effect of the filter is thereby considerably increased and, on the other hand, the number of possible rinses for cleaning the filter or the frequency of a necessary filter replacement is reduced quite significantly.
In order to enable such flushing by way of backwashing in the filter housing, it is useful if a free water space is provided on the side of the filter material acted upon by the inflow and a second sieve plate is also provided on the side of the filter mass acted upon by the inflow in the container beyond the free water space is provided, and if a connection for a water pressure line is provided on the container of the filter apparatus on the side of the first screen plate facing away from the filter mass.
As a result, in a filter apparatus according to the invention, the effect of the backwashing process is much more intense, because the filter mass particles of the filter cake are not only pushed back and apart and swirled with one another through the effect of the backwashing pressure water, but also come to rest on the second, lower sieve plate and finally can even be pressed against this sieve plate. By compressing the filter cake pressed against the lower sieve plate, it is kneaded, so to speak, thanks to the elastic properties of the filter mass particles, which again results in a particularly good cleaning effect of the backwashing process. This kneading of the filter cake pressed against the lower sieve plate can even be repeated by switching off the backwash water flow and switching it on again.
If the raw water that flows in with the usual pressure is to be used for the backwashing process, it is recommended that the connection pipe provided at the end of the container on the side of the first sieve plate facing away from the filter material can be connected to the pure water drainage line for the filtering process and to the raw water supply line for the backwashing process To make, wherein in the pure water discharge line a first valve, in the branch leading to the upper connection of the raw water supply line a second valve, in the branch leading to the lower supply pipe a third valve and in the lower drainage pipe a fourth valve is inserted and these valves from one common actuator can be switched so that the first and third are open and the other two are closed for the filtering process,
while they are reversed during the backwashing process.
If you also provide that the fourth valve can also be switched individually at will, you can divert all the sludge away by switching this fourth valve while the raw water is flowing in through the third valve in the event of extremely heavy dirt accumulation, which is not worth filtering off. This circuit can also be used if an underwater vacuum cleaner is to be connected to the line provided for sucking in the raw water.
It is advisable to provide a central depression on the bottom of the container below the inflow, which cannot be reached by the inflow, and to connect a drain to this. This recess acts as a collecting container for the coarse and heavy dirt and can be removed with the help of the additional drain without the need for a rewinding process. The removal of coarse dirt makes it unnecessary to interrupt the current Fil trienorganges in this case.
It is also advantageous if a central, vertical agitator shaft with at least one agitator blade is provided in the container. With such a stirrer, the particles can also be swirled around during the dissolution of the cake when backwashing begins. Continuous use of the agitator is not required.
The direction of flow of the water to be purified, which is usually provided in the filter device and runs from the bottom to the top, can be used for additional settling of coarse and heavy dirt particles by allowing the direction of access to run tangentially to the filter container at least at the lower end. A zone of low speed or complete immobility then forms in the center, from which the coarse and heavy dirt particles settle particularly quickly down into the above-mentioned central settling tank.
In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically.
Show in it:
Fig. 1 is a longitudinal section along the section line 1-1 in Fig. 2 and
FIG. 2 shows a cross section along the section line 2-2 in FIG. 1.
A lower sieve plate 12 and an upper sieve plate 13 can be seen within the container of the filter apparatus designated by 11. An agitator shaft 14 is mounted in these plates and is additionally supported by a thrust bearing 15. On this agitator shaft, below the lower sieve plate 12, a two-armed brush 16, with its bristles pointing upwards, is fastened with the aid of the hub 17 in such a way that it can brush the underside of the sieve plate 12. In the space between the lower sieve plate 12 and the upper sieve plate 13, two two-armed agitator blades 18 and 19 can be seen on the agitator shaft, of which the lower one has an upward and the upper one has a downward conveying effect.
Above the sieve plate 13, but still inside the container 11, a paddle wheel consisting of the arms 20 and paddles 21 is mounted loosely on the shaft 14. In addition, the shaft carries a hand crank 26 at its upper end.
A gear 22 is attached to the paddle wheel and is connected to a further gear 25 in a torque-transmitting manner via the gear wheels 23, 24. Since this gear wheel 25 drives on the shaft 14 via an overrunning clutch, the shaft 14 can be set in circulation by the paddle wheel 20, 21 and by hand via the aforementioned reduction. But it can also be blocked.
Various lines are connected to the tank in the following way:
A central depression 27 is provided on the bottom of the container 11 and a drain line 28 with a shut-off valve 29 is connected to this.
30 with a raw water suction line and 31 with the associated suction pump. From this pump, a branch line 32 for the raw water with the valve 33 switched on goes to the container space below the sieve bottom 12. The other branch 35 of the raw water line containing the valve 34 leads to the container space above the upper sieve plate 13 and opens into the plane of the paddle wheel 20, 21. From this container space above the sieve plate 13, a pure water drainage line 36, into which a valve 37 is switched, also extends. The actuating arms 29a, 33a, 34a, 37a of these valves 29, 33, 34 and 37 are connected to a push rod 38 provided as a common actuating member, the valve arm 29a, e.g.
B. under spring action, is only pressed against the underside of the push rod and consequently can be pivoted downwards in the sense of opening, regardless of the movement of the push rod. The valves mentioned are switched in such a way that in the extended position in the drawing, that is to say with the push rod pulled up, the valve 37 is opened, the valve 34 is closed, the valve 33 is opened and the valve 29 is closed.
Inside the container 11, a filter mass indicated at 39 can be seen, which consists of nothing but scraps of a foamed plastic, e.g. B. on the basis of polyvinyl chloride or polyurethane, consists of the elasticity of the usual foam rubber, which in turn have such a low specific weight that they are either buoyant and swim up within the container until they are pressed against the upper sieve plate, or but at least be urged in this direction by the impact current directed from bottom to top or, in the case of a horizontal impact current, against a transverse, vertical sieve plate.
In operation this filter device works as follows:
If the pump 31 is started in the valve position discussed, it introduces raw water via the line 32 at the lower end of the container 11. The tangential direction of flow creates a water vortex, from which the coarse and heavy dirt components separate in the center by sinking and collect in the collecting container 27 at 40. The raw water is pressed up through the sieve plate 12 into the container. Coarse dirt, which settles on the underside of the sieve plate 12 and threatens to clog the perforations, are removed from the brush arms 16.
The upwardly directed impact flow of the raw water presses the filter particles floating or floating in it against the upper sieve plate 13 and exerts such a pressure on the total mass 39 that, thanks to their elastic properties, they are compressed and form a dense filter cake in which the remaining filter channels narrower as the distance from the filter inlet increases. The water penetrating this filter cake is filtered clear and leaves the apparatus through line 36 as pure water.
Heavy dirt components do not reach the underside of the filter cake 39 because of the upward flow. If this filter cake is to be cleaned in the backwashing process, the push rod 38 is pressed down until the valve levers are in the position shown in dashed lines. The valve 37 is then closed, the valve 34 is opened, the valve 33 is closed and the valve 29 is also opened. Now the pump 31 conveys its raw water flow via the line 35 to the upper end of the container 11. The downward flow pushes the cake downwards, which has also expanded due to the lack of exposure from below and is torn apart by the backwash flow.
The raw water flushing flow entering through the line 35 also sets the impeller 20, 21 and thus the shaft 14 in motion with their agitator blades 18 and 19 as long as it is not blocked. This swirls the individual foam chips in the container, each individual piece expanding due to the elasticity and repelling the dirt adhering to it. All of this dirt is conveyed away by the downwardly directed flushing flow through the line 28 and the valve 29 after the coarse and heavy dirt 40 that has already accumulated had already exited through this line.
Stirring can also be done using the hand crank 26. Following this loosening of the cake, the agitator can be shut down. The backwash flow then presses the pieces of filter material against the lower sieve plate (seen from the upper still firm cake) located some distance away on the other side of a free water space and kneads it there.
In the event that particularly coarse polluted raw water is obtained, the filtration of which is not worthwhile, the actuating lever 29a of the valve 29 can also be activated while the other valves are in the position of the filtering process (solid lines in the drawing) by releasing the detachable coupling on the rod 38 are pivoted downwards so that the raw water coming from the pump 31 then passes through the valve 33 and the line 32 into the lower part of the container 11 and out of this immediately again through the line 28 and the valve 29. The filter apparatus is not burdened with this heavily silted raw water.
The principle underlying the example described of the use of elastically compressible, small-piece filter material, which is taken against the effect of gravity in the direction of flow due to its low specific weight, can not only be used on stationary devices of the type described in the embodiment, but also z. B. in those cases where special filter containers are connected to a portable cleaning device for the pool walls and for the pool floor. According to the basic principle of the present invention, these filter containers can also be filled with the elastically flexible, small-piece filter material.
It is advisable to hold the material filled in in a coarse, net-like cover so that it can be removed with this and then freed from dirt by squeezing and kneading.
The most important field of application of the described filter apparatus is the cleaning of swimming pool water.