Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Vorriehtung zum FiltrierenvonFlüssigkeitenmitFilter- platten, bei welcher die zu filtrierende Flüs sigkeit mittels einer Pumpe durch auf den Filterplatten angeordnete Filter gefordert wird, und mit? einem in Achsriehtung verschiebbaren, die Filterplatten beim Filtrier betrieb gemeinsam umhüllenden Mantel.
Bekanntlich ist die manuelle Entleerung der Filterrückstände aus einer Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten kostspielig und mit grossem Zeitverlust verbunden. Das Bediirfnis nach einer solehen Vorriehtung, bei weleher die immer teurer werdende Handarbeit durch maschinelle ersetzt werden kann, ist gross, besonders in den FÏllen, in denen grössere Mengen von Filterrüekständen regelmässig zu entleeren sind. Es sind rotierende Vorrielitungen zum Filtrieren von Flüssigkeiten bekannt mit selbsttätig sieh sehliessen- den und öffnenden Filterkammerdeckeln. Bei dieser Konstruktion sind die Filterkammern durch Deekel verschlossen, welche in Schar- nieren gelagert sind.
Die Entleerung erfolgt durch masehinelle Öffnung dieser Deckel und mittels der Sehwerkraft. Diese Filtriervor- riehtungen sind kompliziert und wenig lei stungsfähig.
Es gibt auch rotierende Filter mit stÏndiger maschineller Austragung der Filterrüekstände. Bei diesen, mit Vakuum arbeitenden Vorrichtungen, werden die festen Be standteile der zu klärenden Flüssigkeit auf dem rotierenden Filtermantel angesaugt und mittels Abstreicher entfernt. Es handelt sich nieht um Filtriervorrichtungen im Sinne der vorliegenden Erfindung, da sie nicht nur einzelne Filterplatten aufweisen, aueh wird die zu klärende Flüssigkeit nicht mit einem höheren Druck als die Atmosphäre durch die Filterplatten gef¯rdert. Die f r diese Filter erforderlichen Vakuumpumpen sind sehr kost spielirg und die Abmessungen im Verhältnis zur Leistung sehr gross.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten bezweckt, diese Nachteile zu beheben und ist dadurch gekenm- zeiehnet, dass zwischen je zwei Filterplatten zwei gebohrte Rahmen eingeklemmt sind, welche durch ebenfalls gebohrte Distanzstiieke voneinander getrennt und so angeordnet sind, dass die Bohrungen der Rahmen und die Bohrungen der Distanzstüeke zusammen mit Bohrungen in den Filterplatten und in einem Abschlussboden ringsum geschlossene Kanäle bilden, durch welche die filtrierte Flüssigkeit aus der Vorrichtung abfliesst.
Nach Versehiebung des Mantels in Achsrichtung kann das Herausschleudern der Filterrückstande durch Zentrifugalkraft bewirkt werden.
Diese Vorrichtung zum'Filtrieren von Flüssigkeiten dient zum Beispiel zum Ausseheiden der festen Bestandteile (dlemTrub) aus dem Presswasser bei Verarbeitung von Fischen, auch zur Trennung vom Fleisch und der Br he aus dem Fettabseheider bei der Verarbeitung von Walen, kann aber auch für andere Zweeke verwendet werden, zum Beispiel zum Ausseheiden von Kohlenstaub, zum Klären der Abwässer, von Bier usw.
Die beiliegende Zeichnung zeigt beispiels- weise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Filtreren von Flüssigkeiten im Axialsehnitt.
Fig. 2 zeigt eine Filterplatte in Draufsicht.
Fig. 3 zeigt in grösserem Massstab einen Querschnitt durch einen Teil einer Filterplatte.
Fig. 4 zeigt eine Variante der untern Partie der Vorrichtung im Axialschnitt.
Eine hohle Welle 1 ist in einem Pendel Kugellager 2 pendelnd aufgehängt. Sie trÏgt eine Keilriemenscheibe 3, mittels weleher sie von einem nicht dargestellten Motor aus in Drehung versetzt wird. Am untern Ende der Welle ist der obere Boden 4 der Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten befestigt.
Zwischen diesem Boden 4 und dem untern Boden 5, der als Abschlussboden disent lad seitliche Bohrungen 5a aufweist, sind vier Filterplatten 6 angeordnet, durch Bolzen 9 und Muttern 110 mit Hilfe von seitliche Bohrungen 7a aufweisenden Rahmen 7 und von ebenfalls Bohrungen 8a aufweisenden Distanzstüeken 8 eingeklemmt sind, wobei zwischen je zwei Filterplatten 6 zwei Rahmen 7 vorgesehen sind.
Die Dicke der Filterplatten 6 nimmt von ihrer Mitte aus naeh ihrem Umfang ab.
Jede Filterplatte 6 besitzt im Zentrum eine Bohrung 6a und am Umfang seitliche Bohrungen 11, durch welche die Bolzen 9 hindurchgehen. Jede Filterplatte 6 ist auf ihrer obern Fläche mit weiter hinten nÏher beschriebenen Kanälen und auf beiden Seiten, in der NÏhe ihres Randes, mit je einer ringförmigen Sammelrinne 12. versehen. Die beiden Sammelrinnen jeder Filterplatte 6 sind mittels in der Filterplatte 6 vorgesehener durchgehender KanÏle 13+ mit den Bohrungen 11 verbunden.
Die seitlichen Bohrungen 7a der Rahmen 7 bilden zusammen mit den seitlichen Bohrungen 11 bzw. 5a der Filterplatten 6 bzw. des Absehlussbodens 5 nd mit den Bohrungen 8a der Distanzstüeke 8 ringsum ge- schlossene Kanäle, die aber naeh unten offen sind, durch welche die filtrierte Flüssigkeit aus der Vorriehtung abfliesst. Zu diesem Zweek besteht, wie aus der Zeiehnung ersichtlich, zwischen den Bolzen 9 und den Di stanzstüeken 8 Spiel ; ausserdem sind die Bolzen 9 bei 9a abgeflacht.
Die KanÏle auf der obern Flache jeder Filterplatte bestehen aus ringförmigen kon- zentrisch angeordneten Sammelkanälen 6b, welche durch radial angeordnete Abfluss- rinnen 6c untereinander und mit den Sammelrinnen 12 verbunden sind. An ihren seitliehen Enden weisen die Filterplatten 6 eingedrehte Dicht. ungsflächen 14 auf. Die auf den Filterplatten 6 aufgezogenen Filtertücher 15 weisen den Bohrungen 11 der F'ilterplatten 6 ent- sprechende Öffnungen lla auf, und jedes Filtertueh 15 wird zwischen den betreffenden Rahmen 7 und die diesem zugeordnete Filterplatte 6 eingeklemmt.
Der untere Boden 5 ist in seinem Zentrum mit einer Bohrung mit Stopfbiiehse 17 versehen, in welche das Einfüllrohr 18 für die zu klärende Flüssigkeit in die Vorrichtung hereinragt.
Um die Filterplatten 6 ist ein an beiden Enden offener Mante 19 angeordnet, dessen unterer Rand gegen einen vom Boden 5 ge tragenen Dichtungsring 20 dicht angepresst werden kann. Oben kann er durch einen Deekel 2, 1 mit einem eingelassenen Dichtungsring 22 dicht versehlossen werden. Der Man- tel 19 ist oben kegelförmig erweitert und besitzt kurze Arme 2, 3, dureh welehe am Deckel 21 befestigte Mitnehmer 24 hindurchragen.
Die hohle Welle I trägt eine mit ihr fest verbundene Seheibe 25, in weleher zwei Dieh- tungsringe 26 eingelegt sind. Um die Scheibe 25 ist koaxial zu dieser ein Hohlzylinder 27 angeordnet, dessen unterer Teil mit dem Deckel 21 fest verbunden sein bzw. mit ihm aus einem Stüek bestehen kann, wie letzteres hier der Fall ist. Die beiden Enden des Hohl zylinders 27 sind durch je einen Deckel 28 dicht verschlossen. Diese Deekel Diese Deekel der Mitte durchbohrt und gegen die durchgehende Welle 1 durch Dichtungsringe 29 abgedichtet.
Der Baum B im Hohlzylinder 27 oberhalb der Scheibe 2 5 steht durch eine Bohrung 30 in der Welle l mit dem Hohlraum dieser letzteren in Verbindung, während der Raum A unterhalb der Seheibe 26 durch ein in der Welle 1 angeordnetes Rohr 31 mit einem Raum 32 eines Druekverteilers 33 verbunden ist, weleher auf der Welle 1 angeordnet und durch die Stopfbüchse 34 gegen diese abge- dichtet ist. Ein anderer Raum 35 des Druek erteilers 33 steht durch eine in der Welle 1 vorgesehene Bohrung 36 mit dem Hohlraum der Welle 1 in Verbindung.
Durch die Rohr- leitungen 36 und 37 wird abwechselnd ein Oruekmittel, wie zum Beispiel Druckluft oder Druekflüssigkeit, in die Räume 32 und 35 des Druekverteilers 33 eingeführt. Um die Vorrichtung ist ein Spritzmantel 38 angeord- net, welcher am untern Ende offen ist und sich naeli unten koniseh erweitert.
Unter dem Boden 5 ist eine ringförmige Rinne 40 ange- ordnet, welehe feststehend ist und mittels wel cher die filtrierte Flüssigkeit, welche durch den ringförmigen offenen Kanal 16 aus der Vorrichtung herausfliesst, durch den ringför- migen Abfluss 41 abgeleitet wird.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist die tolgende : Ein beliebiges Druckmittel wird durch die Leitung 36 in den Raum 32 des Druekverteilers 33 und durch das Rohr 31 in den Raum A unterhalb der Seheibe 25 eingeführt. Dadurch senkt sich der Hohlzylin der 27 mit dem Deckel 21 und dem an ihn angehÏngten Mantel 19, bis dieser sowohl auf dem Diehtungsring 20 als auch auf dem Dichtungsring 22 aufgepre¯t wird (Fig. 1). Nun pumpt man die zu klärende Flüssigkeit mittels einer nieht dargestellten Pumpe durch das Rohr 18 in die Vorrichtung.
Die Flüssigkeit wird durch die auf den Filterplatten 6 aufgezogenen Filtertücher 15 hindurchgepresst und gelangt entlang den Wanälen i6b und
Rinnen 6c der Filterplatten 6 in, die Sammel rinnen 12 und darauf durch die KanÏle 13 in die Bohrungen 11. Aus diesen letzteren fliesst die filtrierte Flüssigkeit entlang der Bolzen 9 und durch den Ringkanal 16 in die Rinne 40, aus welcher sie durch den ringför- migen Abfluss 41 abgeleitet wird. Die Filterrückstände sammeln sich zwischen den Filterplatten 6 und vermindern allmählich die Durchlässigkeit der auf den Filterplatten 6 angebrachten Filtert cher 15. Sobald die Leistung der Vorriehtung abzunehmen be ginnt, entleert man die Filterrüekstände aus dieser.
Dazu unterbricht man die Zufuhr der zu klärenden Flüssigkeit durch das Einfüllrohr 18 und lässt Druckflüssigkeit durch die Leitung 37 in den Raum 35 des Druckverteilers 33 und von da aus in den Raum B des Hohlzylinders 27 über der Scheibe ? eintreten. Dadurch hebt sich der Hohlzylinder 27 mit dem daran befestigten Deckel 21 und dem mittels der Mitnehmer 24 an ihm ange hängten Mantel 19. Dabei werden die RÏume zwischen den Filterplatten 6 freigelegt. Wenn die Filterrüekstände nicht derart sind, dass sie dann von selbst die Vorrichtung verlassen können, so versetzt man die Filterplatten 6 mittels eines Motors ber die Keilriemenscheibe 3 und die Welle 1 in Drehung. Da dureh werden die Filterrückstände durch Zentrifugalkraft von den Filtertüchern 15 weggeschleudert.
Sie fliegen gegen den nach unten offenen kegelförmigen Spritzmantel 38 und fallen aus der Vorrichtung hera. us.
Nun werden die Filterplatten 6 wieder stillgesetzt, die Druckflüssigkeit durch die Lei tung 36 in den Raum. 3 des Druekverteilers 33 und in den Raum A unterhalb der Scheibe 25 eingeführt, wodurch sich der Mantel : 19 senkt und wieder dicht abschliesst. Darauf wird wieder die zu klärende Flüssigkeit durch das Einfüllrohr 18 der Vorrichtung zugeführt und der Filtrierungsvorgang beginnt von neuem.
Dadurch, dass man die Entleerung clpr Filterrückstände in kurzen Zeitabständen vor- nehmen kann, wird die Leistung der Filterflache erhöht. Im allgemeinen erfolgt das Öffnen und Schliessen der Vorrichtung, das Einschalten des Motors zwecks Rotation der betreffenden Teile der Vorrichtung sowie die Regelung der Zufuhr der zu klärenden Flüs sigkeit automatisch durch einen nicht dargestellten Servomotor.
Wenn die Filtertüeher 15 ausgewechselt werden müssen, so werden die Muttern 10 gelöst und der Boden 5 mit dem ganzen darauf befestigten Satz von Filterplatten 6 und Rahmen 7 aus der Vorrichtung herausgenommen.
Nun kann man die Filterplatten 6 und Rahmen 7 auseinandernehmen und die Filter tüeher 15 uswechseln.
Die Vorrichtung kann auch horizontal angeordnet werden.
Man kann auch statt des offenen Kanals 16 mit der Rinne 40 einen geschlossenen Kanal 16a vorsehen (, Fig. 4), welcher durch wenigstens eine Leitung 42 an eine mit dem Einfüllrohr 18 fest verbundene erste Kammer 43 angeschlossen ist. Diese Kammer 43 mün- det in eine zweite Kammer 44, an welche die Abflussleitung 41 für die filtrierte Flüssig- keit angeschlossen ist. Unterhalb der Kammer 44 ist eine dritte Kammer 45 vorgesehen, in welche das Einfüllrohr 18 mündet. Die zu klärende Flüssigkeit wird der Kammer 45 durch eine Leitung 18a zugeführt. Die Kammern 43 und 44 sind in bezug auf die Kammer 45 bzw. auf das Innere des Einfüllrohres 18 durch die Stopfb chse 45a abgedichtet.
Diese Anordnung ermöglicht es, auch wÏhrend der Drehung der rotierenden Teile der Vorrichtung eine Rüekspülung vorzunehmen, um die Filtertücher 15 zu reinigen. In diesem Fall f hrt man die Sp lfl ssigkeit durch die Leitung 41 unter Druck ein und führt sie dureh das Einf llrohr 18 und die Leitung 18a ab.
Device for filtering liquids
The invention relates to a device for filtering liquids with filter plates, in which the liquid to be filtered is conveyed by means of a pump through filters arranged on the filter plates, and with? a sheath that can be moved in axis alignment and that jointly envelops the filter plates during filtration.
As is known, the manual emptying of the filter residues from a device for filtering liquids is expensive and associated with a great loss of time. The need for such a device, in which the increasingly expensive manual work can be replaced by mechanical work, is great, especially in those cases in which large amounts of filter residue have to be emptied regularly. There are rotating supply lines for filtering liquids known with automatically closing and opening filter chamber covers. In this construction, the filter chambers are closed by hinges which are mounted on hinges.
The emptying is done by opening this cover in the same direction and by means of visual power. These filtering devices are complicated and not very efficient.
There are also rotating filters with constant mechanical removal of filter residues. In these devices, which work with vacuum, the solid components of the liquid to be clarified are sucked in on the rotating filter jacket and removed using a scraper. These are not filter devices in the sense of the present invention, since they not only have individual filter plates, also the liquid to be clarified is not conveyed through the filter plates at a higher pressure than the atmosphere. The vacuum pumps required for these filters are very expensive and the dimensions are very large in relation to the performance.
The inventive device for filtering liquids aims to eliminate these disadvantages and is thereby gekenm- zeiehnet that two drilled frames are clamped between each two filter plates, which are separated from each other by likewise drilled spacer pieces and arranged so that the holes of the frame and the Bores in the spacer pieces together with bores in the filter plates and in an end base form closed channels through which the filtered liquid flows out of the device.
After shifting the jacket in the axial direction, the filter residue can be thrown out by centrifugal force.
This device for filtering liquids is used, for example, to separate the solid components (dlemtrub) from the press water when processing fish, also to separate the meat and broth from the fat separator when processing whales, but can also be used for other purposes can be used, for example, for separating coal dust, for clarifying waste water, for beer, etc.
The accompanying drawing shows, for example, an embodiment of the subject matter of the invention.
Fig. 1 shows a device for filtering liquids in axial section.
Fig. 2 shows a filter plate in plan view.
Fig. 3 shows on a larger scale a cross section through part of a filter plate.
Fig. 4 shows a variant of the lower part of the device in axial section.
A hollow shaft 1 is suspended in a pendulum ball bearing 2 in a pendulum fashion. It carries a V-belt pulley 3 by means of which it is set in rotation by a motor (not shown). At the lower end of the shaft, the upper base 4 of the device for filtering liquids is attached.
Between this floor 4 and the lower floor 5, which has lateral bores 5a as a final floor, four filter plates 6 are arranged, clamped by bolts 9 and nuts 110 with the aid of frame 7 having lateral bores 7a and spacers 8 also having bores 8a are, with two frames 7 being provided between each two filter plates 6.
The thickness of the filter plates 6 decreases from their center from near their circumference.
Each filter plate 6 has a bore 6a in the center and lateral bores 11 on the circumference, through which the bolts 9 pass. Each filter plate 6 is provided on its upper surface with channels described in more detail below and on both sides, near its edge, with an annular collecting channel 12. The two collecting channels of each filter plate 6 are connected to the bores 11 by means of continuous channels 13+ provided in the filter plate 6.
The side bores 7a of the frame 7 together with the side bores 11 or 5a of the filter plates 6 or the Absehlussboden 5 nd with the bores 8a of the spacer 8 all around closed channels, but which are open at the bottom, through which the filtered Liquid flows out of the Vorriehtung. For this purpose, as can be seen from the drawing, between the bolts 9 and the Di stanzstüeken 8 game; in addition, the bolts 9 are flattened at 9a.
The channels on the upper surface of each filter plate consist of annular, concentrically arranged collecting channels 6b, which are connected to one another and to collecting channels 12 by radially arranged drainage channels 6c. At their lateral ends, the filter plates 6 have screwed-in seals. ungsflächen 14 on. The filter cloths 15 drawn onto the filter plates 6 have openings 11a corresponding to the bores 11 of the filter plates 6, and each filter cloth 15 is clamped between the relevant frame 7 and the filter plate 6 assigned to it.
The lower base 5 is provided in its center with a bore with a Stopfbiiehse 17, into which the filling pipe 18 for the liquid to be clarified protrudes into the device.
To the filter plates 6 a shell 19 open at both ends is arranged, the lower edge of which can be pressed tightly against a sealing ring 20 carried by the bottom 5. At the top it can be tightly sealed by a cover 2, 1 with an embedded sealing ring 22. The jacket 19 is conically widened at the top and has short arms 2, 3 through which catches 24 attached to the cover 21 protrude.
The hollow shaft I carries a locking disk 25 firmly connected to it, in which two locking rings 26 are inserted. Around the disk 25, a hollow cylinder 27 is arranged coaxially to this, the lower part of which can be firmly connected to the cover 21 or can consist of one piece with it, as is the case here. The two ends of the hollow cylinder 27 are each sealed by a cover 28. This Deekel This Deekel is drilled through in the middle and sealed against the continuous shaft 1 by sealing rings 29.
The tree B in the hollow cylinder 27 above the disc 2 5 is through a bore 30 in the shaft 1 with the cavity of the latter in connection, while the space A below the Seheibe 26 through a tube 31 arranged in the shaft 1 with a space 32 of a Pressure distributor 33 is connected, which is arranged on the shaft 1 and is sealed against this by the stuffing box 34. Another space 35 of the pressure distributor 33 communicates with the cavity of the shaft 1 through a bore 36 provided in the shaft 1.
An orifice medium, such as compressed air or pressure fluid, is alternately introduced into the spaces 32 and 35 of the pressure distributor 33 through the pipes 36 and 37. A spray jacket 38 is arranged around the device, which is open at the lower end and widens conically at the bottom.
Arranged under the base 5 is an annular channel 40 which is stationary and by means of which the filtered liquid which flows out of the device through the annular open channel 16 is drained through the annular drain 41.
The operation of the device is as follows: Any pressure medium is introduced through the line 36 into the space 32 of the pressure distributor 33 and through the pipe 31 into the space A below the Seheibe 25. As a result, the hollow cylinder 27 with the cover 21 and the jacket 19 attached to it is lowered until it is pressed onto both the sealing ring 20 and the sealing ring 22 (FIG. 1). The liquid to be clarified is now pumped through the pipe 18 into the device by means of a pump not shown.
The liquid is pressed through the filter cloths 15 drawn on the filter plates 6 and passes along the channels i6b and
Grooves 6c of the filter plates 6 in, the collecting grooves 12 and then through the canals 13 into the bores 11. From these latter, the filtered liquid flows along the bolts 9 and through the annular channel 16 into the channel 40, from which it flows through the annular conveyor moderate outflow 41 is derived. The filter residues collect between the filter plates 6 and gradually reduce the permeability of the filter 15 mounted on the filter plates 6. As soon as the performance of the device begins to decrease, the filter residues are emptied from this.
To do this, interrupt the supply of the liquid to be clarified through the filler pipe 18 and let pressure liquid through the line 37 into the space 35 of the pressure distributor 33 and from there into the space B of the hollow cylinder 27 above the disk? enter. As a result, the hollow cylinder 27 with the attached cover 21 and the jacket 19 which is attached to it by means of the drivers 24 is raised. The spaces between the filter plates 6 are exposed. If the filter residues are not such that they can then leave the device by themselves, the filter plates 6 are set in rotation by means of a motor via the V-belt pulley 3 and the shaft 1. Since dureh the filter residues are thrown away from the filter cloths 15 by centrifugal force.
They fly against the downwardly open conical spray jacket 38 and fall out of the device. us.
Now the filter plates 6 are stopped again, the hydraulic fluid through the Lei device 36 into the room. 3 of the pressure distributor 33 and introduced into space A below the disk 25, whereby the jacket: 19 lowers and closes tightly again. The liquid to be clarified is then fed back into the device through the filling pipe 18 and the filtration process begins again.
The fact that the clpr filter residue can be emptied at short intervals increases the performance of the filter surface. In general, the device is opened and closed, the motor is switched on for the purpose of rotating the relevant parts of the device and the supply of the liquid to be clarified is regulated automatically by a servomotor, not shown.
When the filter covers 15 have to be replaced, the nuts 10 are loosened and the base 5 with the entire set of filter plates 6 and frame 7 fastened thereon are removed from the device.
Now you can take apart the filter plates 6 and frame 7 and replace the filters 15.
The device can also be arranged horizontally.
Instead of the open channel 16 with the channel 40, a closed channel 16a can also be provided (FIG. 4), which is connected by at least one line 42 to a first chamber 43 firmly connected to the filling pipe 18. This chamber 43 opens into a second chamber 44 to which the drainage line 41 for the filtered liquid is connected. Provided below the chamber 44 is a third chamber 45 into which the filler pipe 18 opens. The liquid to be clarified is supplied to the chamber 45 through a line 18a. The chambers 43 and 44 are sealed with respect to the chamber 45 or to the interior of the filler pipe 18 by the stuffing box 45a.
This arrangement makes it possible to carry out backflushing even during the rotation of the rotating parts of the device in order to clean the filter cloths 15. In this case, the flushing liquid is introduced through the line 41 under pressure and discharged through the filling pipe 18 and the line 18a.