反冲洗过滤器组件的制作方法

本发明涉及一种用于过滤饮用水或原水的反冲洗过滤器，为了反冲洗，反冲洗过滤器可从工作位置中切换到反冲洗位置中，在工作位置中，水从输入部通过过滤器被引导至输出部，在反冲洗位置中，水从输入部在相反的反向上通过过滤器可被引导至排出部，反冲洗过滤器包含：

(a)带有输入部和输出部的壳体；

(b)设置在壳体处的带有可封闭的排出部的过滤器杯；

(c)可在上部与下部的止挡部之间轴向运动地被引导的过滤元件，过滤元件带有上过滤区段和下过滤区段，过滤元件在过滤器杯中布置成，使得形成可与输入部相连接的在下过滤区段与过滤器杯之间的外部的环形腔；

(d)在上过滤区段与下过滤区段之间外部地在过滤元件上的、用于使外部的环形腔与上过滤区段之外的区域分离的环形突出部，其中，环形突出部与在过滤器杯的内壁上的肩部共同作用成，

(i)在过滤元件的上部的位置中打开从输入部至外部的环形腔的连接而在过滤元件的下部的位置中阻断该连接，并且

(ii)在过滤元件的上部的位置中阻断从输入部至外部围绕上过滤区段的区域的连接，而在过滤元件的下部的位置中打开该连接。

水过滤器用于过滤饮用水或原水。在此，污物颗粒保持悬挂在过滤材料中。过滤材料随时间堵塞。那么，更少的水或者甚至水不再能通过过滤器。那么需要定期清洗或更新过滤器。存在带有完全被更换的过滤材料的过滤器。在反冲洗过滤器中，定期地使流过过滤材料的流动反向。那么，在过滤材料中的污物颗粒被流动带走并且通过排出部清除反冲洗水。

背景技术：

本申请者的文件ep1688170b1公开了一种反冲洗过滤器，在其中，设置两个过滤器。第一过滤器设置成用于在工作位置中过滤水，而第二过滤器设置成用于过滤用于反冲洗的水。

本申请者的文件de102009003343a1公开了一种带有布置在过滤器杯中的反冲洗过滤器的过滤器组件。过滤器在过滤器杯的下端部处具有排出部，其利利用球阀封闭。如果打开球阀，则产生压力差，通过该压力差使过滤器组件液压地运动到反冲洗位置中。除球阀外，该组件需要多个环形腔，这些环形腔仅仅能利用过滤器杯的大的直径实现。

技术实现要素：

本发明的目的在于，实现一种更细的反冲洗过滤器，其可简单且成本适宜地制造。

根据本发明，该目标利用开头所述类型的反冲洗过滤器实现，该反冲洗过滤器包含

(e)用于封闭排出部的阀封闭体固定地被固定在过滤元件处，其跟随过滤元件的运动；

(f)过滤元件固定地与力传递元件相连接，经由力传递元件可机械地产生过滤元件的轴向运动。

与在已知的布置方案中不同，过滤元件不是液压地运动，而是机械地运动。已知的布置方案首先打开球阀并且产生液压力。该液压力引起过滤元件的运动。在本发明中，使过滤元件运动并且在此打开或封闭阀。力传递元件、过滤元件和阀封闭体形成可共同运动的组件。那么，如果将机械的力施加到力传递元件上，则使阀封闭体在打开或封闭方向上轴向运动。

根据本发明的组件不需要在排出部处的球阀并且不需要带有液压操纵的阀的双重底部。由此，可更简单地构造整个组件，使其更细并且可更加成本适宜地制造。

力传递元件可尤其地与可由手操纵的调整把手共同作用，利用调整把手可将手动施加的力传递到过滤元件上。但是也可设置马达，其引起过滤元件的运动。调整把手可执行被传递到力传递元件上的轴向运动。但是也可行的是，使用可旋转的调整把手。

在本发明的有利的设计方案中设置成，力传递元件包括不可旋转地被保持的、可轴向运动的螺纹环，螺纹环与可旋转地支承的螺纹杆共同作用，其中，螺纹杆不可在轴向方向上运动。螺纹杆具有外螺纹，其接合到螺纹环的内螺纹中。如果使不可在轴向方向上运动的螺纹杆旋转，则使不可旋转的螺纹环在轴向方向上运动。带有阀封闭体的过滤元件跟随该轴向运动。

在本发明的设计方案中设置成，螺纹杆与布置在壳体之外的、可旋转的把手相连接。

在特别优选的实施例中，在过滤元件之内设置带有更小的流动直径的推进器，通过推进器可在反冲洗位置中将水引导成，使得水以更高的流动速度与在工作位置中的流动方向相反地流过过滤元件。利用该更高的流动速度可使卡住的污物颗粒更好地从过滤元件分离。在相同水量的情况中，推进器通过减小流动横截面或通过脉冲引起更高的流动速度。

优选地，推进器可绕引导杆旋转地支承。通过推进器的旋转，可将水射流先后指向过滤元件的不同角度范围。

优选地，引导杆和推进器被保持在轴向方向上不可动。那么，仅仅使带有阀封闭体的过滤元件运动。引导杆形成用于推进器的在轴向方向上固定的引导部。推进器例如可利用固定环固定在其轴向位置中。

过滤元件优选地利用底部封闭，并且底部具有用于引导杆的容纳部。底部可模制到过滤元件处或者从下方被拧入、插入或卡入。容纳部可被拧入或插入在底部中的孔中或者模制到底部上。

优选地，阀封闭体设置在过滤元件的底部处。但是也可行的是，阀封闭体经由接片、肋部等固定在过滤元件处。阀封闭体可固定地相连接或者模制。

在本发明的另一设计方案中设置成，引导杆利用上端部轴向不可动地被保持在螺纹杆中的容纳部中。由此，引导杆不仅在上端部而且在下端部固定地被保持。

优选地，推进器具有喷嘴缝隙，其产生窄的长延伸的射流。喷嘴缝隙与旋转对称的喷嘴不同是长延伸的并且仅仅在一个方向上变细。喷嘴缝隙可从上向下完全地或部分地在过滤元件的高度上延伸。尤其地，推进器可具有两个相对的喷嘴缝隙。那么，补偿了通过射流产生的横向力。

在本发明的特别优选的设计方案中设置成，喷嘴缝隙在轴向方向上错位地布置。由此，在最大流动速度时实现横向力的补偿，因为每个高度范围总是关联有仅一个喷嘴缝隙。

在本发明的特别优选的设计方案中设置成，喷嘴缝隙以锐角指向过滤元件的内侧。那么，推进器被液压驱动旋转。

本发明的设计方案是从属权利要求的对象。以下参考附图详细阐述实施例。

定义

在说明书和所附权利要求中，所有概念都具有对于本领域技术人员来说所熟知的含义，其由专业文献、标准，尤其地dinen806-1和dinen1717，以及相关的网页和出版物，尤其地词典形式的出版物，例如www.wikipedia.de、www.wissen.de或www.techniklexikon.net，竞争对手(wettbewerber)、研究机构、大学和组织，例如德国气体和水专业协会或德国工程师协会来说明。尤其地，所使用的概念不具有与本领域技术人员从上述出版物中获悉的相反的含义。

此外，在此所使用的概念以下含义为基础：

封锁部：任意类型的完全或部分阻断流体流的装置。典型的封锁部是球阀或阀。

配件：用于安装在管路或其它用于阻断、调节或影响物质流的流体装置中或处的构件。配件可构造成一件式或多件式并且在一部位处安装在管路中或处。配件例如为(且不是绝对的)：联接装置、联接配件、主阻断配件、维护配件、节流配件、取出部位、取出配件、放气配件、固定配件、安全配件和调整配件。

输出部是在壳体中的排出侧的孔，物质流可从该孔中流出。该孔可尤其地联接到管路处或另一配件处或者自由地朝向大气敞开。

轴向是完全或部分旋转对称的构件、例如管或长延伸的壳体的旋转轴线的方向。在没有旋转对称性的构件中，轴向是在构件区段中的主流动方向。

通过部是实现物质流的连接部。

输入部是在壳体中的流入侧的孔，物质流可流入输入部中。该孔可尤其地联接到管路处或另一配件处或者自由地朝向大气敞开。

过滤器是一种装置，利用其使固体从流体中保留。

壳体是用于物质、构件、仪器和测量设备的向外的限制部。壳体可一件式地构造或者由多个相连接的壳体部分构造成多件式并且由一种或多种材料制成。

把手是用于手动握住或运动的向外伸的构件。

径向是垂直于轴向的方向。

管是由圆柱形的区段组成的空心体。通常用作管路。

反冲洗是在相反的方向上穿流组件或过滤材料并且向外吹出冲洗介质。

反冲洗过滤器是通过反冲洗清洗的过滤器。

肩部是不同直径或厚度的区段的过渡部。

接头是在孔处的边缘或过渡件。

阀是用于阻断或调节流体流量的构件。

阀封闭体是适合用于封闭阀通过部的构件。

附图说明

图1是在工作位置中穿过带有过滤器和用于过滤反冲洗水的辅助过滤器的反冲洗过滤器组件的横截面，

图2相应于在反冲洗位置中的图1中的图示，

图3是沿着截面线c-c穿过图1中的组件的横截面，

图4是沿着截面线f-f穿过图1中的组件的横截面，

图5是图1中的组件的上部分的分解图，

图6是带有推进器的图1中的组件的下部分的分解图，

图7是用于图1中的组件的过滤元件的独立图，

图8是整个在图1中显示的组件的分解图，

图9示出了用于在所选择的区域处有目的地减小过滤器杯的有效直径的缩小环的透视图，

图10示出了在工作位置中的图9的缩小环的安装位置，

图11示出了在反冲洗位置中的图9的缩小环的安装位置。

具体实施方式

图1显示了整体以10表示的过滤器组件。组件10用于过滤饮用水或原水。组件10具有已知的结构形式的联接附件12。联接附件12具有输入部14和同轴的输出部16，联接附件12可利用输出部16装配在管路(未示出)中。输出部16与中央通道22相连接。输入部14与环形通道18相连接，环形通道18同轴地围绕中央通道22布置。中央通道22和环形通道18通入连接部24中，壳体20利用连接部24与从属的联接部相联接。理解成，在备选的实施例中，代替利用所显示的联接部，壳体20例如也可利用平坦的凸缘或利用同轴的输入部和输出部直接安装到管路中。

壳体20具有带有内螺纹28的向下伸的外联接接头26。由透明的塑料制成的过滤器杯30被拧入内螺纹28中。理解成，过滤器杯30也可由另一材料制成。与外联接接头26同轴地，壳体20形成内联接接头32。外联接接头26与在壳体20中的环形通道34相连接并且由此经由环形通道18与输入部14相连接。内联接接头32的内腔38与在壳体20中的中央通道36相连接并且由此经由中央通道22与输出部16相连接。

由塑料制成的大致圆柱形的过滤元件44以接下来描述的方式可轴向运动地被引导到过滤器杯30中。过滤元件44具有四个垂直的牵杆54。牵杆54具有三角形的横截面，如同这在图3中的横截面c-c中可良好地看出。在牵杆54之间相叠地模制有环形部段64。环形部段64紧密相叠并且形成小的间隙。其成形成，滤网124被拉到圆柱形的过滤元件44上。这可在图3中看出。环形部段64和滤网124与牵杆54一同使水中的污物颗粒保留下来，而水可向内流过间隙和滤网124。

过滤元件44在轴向方向上具有带有环形部段64和分别特有的筛网部分的两个过滤区段：下部的较大的过滤区段66和上部的较小的过滤区段68。这可在图1和2中良好地看出。上过滤区段68形成辅助过滤器。下过滤区段66形成主过滤器。在过滤区段66与68之间的是没有间隙的区域70。在区域70中在外部模制有环形突出部72。环形突出部72具有带有密封部74的环形槽。在上过滤区段68之上设置另一环形突出部42。环形突出部42具有带有密封部40的环形槽。在该实施例中，密封部40实施成槽环。

密封部40向上密封在过滤元件44的牵杆54与内部的联接接头32之间形成的环形腔46。环形腔46可在图3中看出。那么，水不能外部地经过过滤元件44处向上流入输出区域38中。当过滤元件44利用环形突出部撞靠在联接接头32处时，联接接头32的内部的自由端部形成用于过滤元件44的运动的止挡部。

过滤元件44可轴向运动。图1显示了在上部的位置中的过滤元件44。这是工作位置。图2显示了在下部的位置中的过滤元件44。这是反冲洗位置。过滤器杯30向上稍微扩大。下部的区域48在外部实施成更细并且在内部具有更小的直径。由此，在过滤器杯30的内壁处形成肩部50。在反冲洗位置中，密封部74在肩部50之下贴靠在过滤器杯30的内壁处。以这种方式，使环形腔46分割成上环形腔58和下环形腔56。这可在图2中看出。在反冲洗位置中，水不可从下环形腔56流入上环形腔58中。在工作位置中，密封部74布置在肩部50之上。那么，环形腔46是连续的。这可在图1中看出。

底部52被拧入过滤元件44的下端部中。为此，设置螺纹60和密封部。底部52封闭过滤元件44。当底部52撞靠杯底部84时，过滤元件44的向下运动通过底部52向下被限制。在中轴线上，底部52形成突出部76，其在轴向方向上向下延伸。突出部76设有同样轴向的容纳部80，其向上敞开并且在其中容纳有引导杆78。在该实施例中，容纳部80在上端部处设有附加的边缘，通过该边缘增大了容纳部的长度。

阀封闭体82被插到突出部76的下端部上。过滤器杯30在杯底部84之下形成向下前凸的环86。环86设有外螺纹88。排出体(ablaufkoerper)90被拧到外螺纹88上。杯底部84设有通过部92。在工作位置中，过滤元件44在图1中示出的上部的位置中。在该位置中，封闭体82封闭在杯底部84中的通过部92。缩小环85被插入过滤器杯30中。缩小环85在图9中再次单独示出。缩小环利用第一环元件87直接在过滤器杯30的内壁处位于杯底部84上。第一环元件87与第二环元件89经由接片91相连接。由此，第二环元件89固定地且不可动地被保持在其位置中。第二环元件89用于减小过滤器杯30的内直径。在过滤元件44的下边缘处，外部地设置有在环形槽中的环形密封部93。在工作位置中，当过滤元件44位于上部的位置中时，密封部93刚好位于缩小环85的第二环形元件89的高度上。由此，污物颗粒不可经过密封部到达直接在杯底部之前的区域中。由此不妨碍过滤元件44向下运动到反冲洗位置中。

在反冲洗位置中，过滤元件44在图2中示出的下部的位置中。在该位置中，阀封闭体82布置在带有通过部92的杯底部84之下。密封部93位于接片91的高度上，从而使得带有污物颗粒的水可流经密封部93。过滤器杯30向下朝向排出体90敞开。排出体90具有排出孔94，水可经由该排出孔94向外流出。

由阀封闭体82和通过部92形成的排出阀使得附加的球阀变得多余。排出阀通过过滤元件44的运动打开和封闭。

壳体20在上端部处向外形成带有通过部98的凸缘96。其可在图5中良好地看出。凸缘96和通过部98布置成与过滤元件44和引导杆78同轴。螺纹杆100从内部被插入通过部98中并且利用密封部102和104向外密封。螺纹杆100在轴向方向上不可运动。螺纹杆100在凸缘96之下设有外螺纹106。外螺纹106被拧入螺纹环110的内螺纹108中。螺纹环110可在轴向方向上运动地布置在由凸缘96形成的空腔之内。

图4是沿着图1中的截面平面f-f的横截面。引导杆78布置在中轴线上。固定环112接合到在引导杆78中的环形槽中并且将其固定在其轴向位置中。固定环112经由凹口114卡在螺纹杆100中。

螺纹环110在外部在轴向方向上设有四个纵向槽116，其均匀地沿着周缘分布。这些纵向槽在螺纹环110的整个高度上延伸。在凸缘96的内侧上的突出部118接合到纵向槽116中。以这种方式，螺纹环可在轴向方向上运动，但是保持不可旋转。以这种方式，螺纹杆100的旋转导致螺纹环110的轴向运动。

螺纹杆100穿过在凸缘96中的缺口98延伸直至向外。把手120被插到凸缘上。带有四边形的销122通过在把手120中的孔被插入螺纹杆100的上部分中。代替四边形，任意其它带动件和任意其它形状配合的连接部也都适用。把手120的旋转导致螺纹杆100的旋转和螺纹环110的轴向运动。螺纹杆100和被保持在其中的引导杆78在轴向方向上保持不可动，如在图2中可良好地看出。

牵杆54向上伸出超过过滤元件44。螺纹环110固定地与牵杆54相连接。螺纹环110和过滤元件44形成轴向可动的单元，其在图7中(在此在没有滤网124的情况下)特别地示出。底部52和阀封闭体82与该单元一起在轴向方向上运动。在图2中可看出，在底部52中的容纳部80在轴向方向上沿着固定在壳体处的引导杆78运动。

在下过滤区段66的内腔中布置有整体以126表示的推进器。推进器126可在图3和图6中良好地看出。推进器126在内部局具有管形的引导部128，其在轴向方向上绕中轴线延伸。引导杆78松弛地被引导通过引导部128。同轴的外部的圆柱环130经由径向接片132与管形的引导部128相连接。在该实施例中，设置两个相对的径向接片132。理解成，也可设置一个或多个径向接片132。在圆柱环130与管形的引导部128之间形成环形腔134。水在环形腔134中流动。

圆柱环130与径向接片132角度错位约90°地形成两个相对的喷嘴缝隙136。在图6中可看出，喷嘴缝隙136在轴向方向上在推进器126的高度的约一半上延伸。在此，喷嘴缝隙中的一个设置在上部的区域中而喷嘴缝隙中的一个设置在下部(未示出)的区域中。喷嘴缝隙136以锐角指向过滤元件44和滤网124的内侧。那么，在反冲洗的情况中从纵向喷嘴136的孔中离开的水射流具有在轴向上长延伸的形状并且倾斜地击中到过滤元件44和滤网124上。被压过喷嘴缝隙136的水驱动推进器绕中轴线旋转运动。那么，水连续地击中到过滤元件的内侧的不同区域上。固定环170固定推进器以防轴向运动。推进器保留在其轴向位置中。

盖部140配坐在推进器126上。盖部140构造成，使得喷嘴缝隙136的上侧被封闭。相反地，在推进器126之内的环形腔134的区域保持向上敞开。

接下来阐述，在图1中显示的工作位置中水如何流过配件。在此，箭头示出流动方向。

在图1中显示的工作位置中，过滤元件44和阀封闭体82处于上部的位置中。水从输入部14中通过环形通道18和连接部24到达在壳体20中的环形通道34中。这通过箭头142示出。环形通道34与过滤器杯30的内腔相连接。这通过箭头144示出。过滤元件44配坐在过滤器杯30的内腔中。在过滤器杯30与过滤元件44之间形成环形腔150。水在箭头146的方向上流入环形腔150中。水从环形腔150中流入过滤元件44中。在此，水从外向内流过过滤元件44的下过滤区段66。这通过箭头148示出。污物颗粒在下过滤区段66中外部地保持悬挂在过滤元件44处。被过滤的水在环形腔46中向上流过下过滤区段66和上过滤区段68。这通过箭头152示出。之后，水在箭头154的方向上通过中央通道36和22流向输出部16。在此，提供水以用于进一步的使用。

过滤器随着时间混入以污物颗粒。之后，必须反冲洗过滤器。在图2中示出了反冲洗位置。为了达到反冲洗位置，使把手120旋转并且由此使螺纹杆100旋转。如以上说明的那样，螺纹环110、过滤元件44和阀封闭体82利用旋转向下运动。通过该机械运动，打开在过滤器杯30的杯底部84中的通过部92。水向下流出。

在反冲洗位置中，向下密封在密封部74之上的区域。水不再可流入围绕下过滤区段66的环形腔150中。水在箭头156的方向上通过上过滤区段68向内流动。盖部140部分地打开。通过如此形成的孔，水从上向下流入在推进器126之内的环形腔134中。水从该处通过喷嘴缝隙136从内向外被压过下过滤区段66和从属的滤网124。在此，外部附着的污物颗粒被带走。通过推进器126引起的更高的流动速度也实现了卡住的颗粒的松动。通过流动倾斜地冲击，使推进器126旋转。那么，扫过并且反冲洗整个角度范围。在两个喷嘴缝隙上的分割避免了横向力。

水不可向上流过密封部74。相应地，所有反冲洗水向下通过现在打开的通过部92流出。与在已知的布置方案中不同，过滤元件在打开后不是液压地向下运动到反冲洗位置中，而是机械地通过把手120的操纵运动到反冲洗位置中。不需要球阀或膜片来辅助作用到过滤元件上的液压力。由此，在相同的过滤面积的情况中，该组件更细并且具有更小的直径。需要更少的构件。

以上阐述的实施例用于说明在权利要求中要求保护的本发明。与其它特征一起公开的特征通常也可单独地或者以与其它在正文或附图中明确地或者暗示地在实施例中公开的特征组合使用。尺寸和大小仅仅示例性地给出。对于本领域技术人员来说，可从其专业知识中得出合适的范围，因此在此不需要详细阐述。特征的具体设计方案的公开内容并不意味着本发明应限制在这些具体的设计方案上。相反地，这种特征可通过多种其它对于本领域技术人员来说熟知的设计方案实现。因此，本发明不仅可以所阐述的设计方案实现而且可通过所有由所附权利要求的保护范围覆盖的设计方案来实现。如此，例如可行的是，在不偏离本发明想法的情况下以多种方式改变联接配件及其与壳体的连接方案。

概念“上”、“下”、“右”和“左”仅仅针对附图。可理解的是，要求保护的装置可也采取其它定向。概念“包含”和概念“包括”意味着，可设置其它未提及的组件。概念“基本上”、“主要”和“大多”指的是所有具有占多数的属性和含量、也就是说比所提及的所有其它组分或特征的属性更多的特征，即，在两个组分的情况中大于50%。