DE1944704A1 - Filterverfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung desselben - Google Patents
Filterverfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung desselbenInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 194 4 /Q4
Dipl.-Ing. EWeickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 27, DEN
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22
K A / H I
Peter Gabor Kalman, 51 Compayne ü-ardens London IT,W.6,
ElIGLAiID
FiIt erveriahren und Vorrichtung zur Durchführung desselben.
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen bei der Filterung und insbesondere ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Filterung einer durch einen Durchlaß strömenden
flüssigen Substanz durch Einführung eines Filtersgewehr zum Durchlassen.
In der älteren deutschen Patentanmeldung P 16 111 32.3
ist bereits ein Verfahren zum FiItem einer durch einen
Durchlaß strömenden Substanz, insbesondere von durch Vi'ärme weichgemachten Kunststoff", beschrieben worden,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Filter in
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Form eines Bandes oder Streifens durch eine Einlaß-Üffnung und eine Auslaßöffnung, violr.h* den Durchlaß
flankierenf in den Durchlaß eingebracht wird. So e-.:i
sich ein Teil des Filters über den Durchlaß erstreckt und daß die Substanz zur Filterung durch den im Durchlaß
befindlichen Filterteil gepreßt wird, wobei an der Einlaß- und Auslaßöffnung .bedingungen geschaffen werden,
die zur Bildung von aus der zu filternden Substanz geformten, ein Lecken an den öffnungen verhindernden
Dichtungspfropfen führt und im Bedarfsfall bei Selbsterhaltung der Dichtungspfropfen eine Bewegung des Filters
durch die Öffnungen bewirken, um einen anderen Teil des Filterbandes-· oder Streifens in den Durchlaß zu führen,
Die notwendiger. Bedingungen sur Bewegung des Filters
an den Einlad- und Auslaßöffnungen werden dabei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform durch Verwendung
des hydrostatischen Drucks der Substanz im Durchlaß geschaffen,
welcher auf den Dichtungspfropf en in der Auslaßöffnung wirkt, um das Filter in Einzelfunktion
der gesteuerten Auspressung des Auslaßdichtungspfropfens
zu bewegen, wobei diese Bewegung durch SSasrung A.er
Temperatur an wenigstens einem der Dichtungspfropfen kontrolliert wird.
Die oben erwähnte ältere Anmeldung beschreibt auch eine
Filtervorrichtung, die gekennzeichnet ist durch ein einen Durchlaß aufweisenden Gehäuse, durch den die
zu filternde Substanz geführt werden kann, durch schlitzförmige Eingangs- und Ausgangsöffnungen im Gehäuses
welche den Durchlaß flankieren und durch die ein Filter in Form ^ines Bandes oder Streifens führbar und
zur Einbringung -verschiedener seiner Teile, bewegbar
ist, wobei im Betrieb in den öffnungen !Dichtungspfropfen
aus der zu filternden Substanz ausgebildet sind, die
eine Bewegung des Filters durch die öffnungen ohne ein
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CÖP¥ 8AD ORIGINAL
Lecken der Substanz ermöglichen.
Wie dabei in der dortigen Beschreibung ausgeführt ist,
weisen die darin beschriebener Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren große VorteiIe auf,
da sie ein Ersetzen von verstopften Filterpartien durch frische Filterflächen des gleichen Filterbandes
oder- Streifens gestatten, wobej dieses Ersetzen sowohl kontinuierlich oder in Stufen erfolgen kann, ohne daß
dabei der Strom der Substanz im Durchlaß unterbrochen werden muß, was sehr große Vorteile, beispielsweise
bei der Extrudierung von sehr langen Plastikröhren
aufweist. Die vorher bestehende !Notwendigkeit eines Herausnehmens von verbrauchten Filtern aus ihren Fassungen
und die verstopften Filter, insbesondere in Kunststoffauspreßleitnn^en
zu wechseln wird dadurch vermieden, so daß ein automatischer Filterwechsel erreicht werden
kann.
Es hat sich nunmehr herausgestellt, da!? es in gewissen
Fällen entweder unnützlich oder unpraktisch ist, die Bi chtunp-s pfropf en aus dem zu filternden
Material zu bilden, z.Bo dann, wenn die Charakteristiken
der zu filternden Substanz die Bildung solcher Dichtungspfropfen
schwierig und teuer machen, oder wenn die zu filternde Substanz schädliche Eigenschaften auf v/eist,
z.B. giftige Gase abgibt, so daß es für das Arbeitspersonal schon dann sehr gefährlich werden könnte,
wenn lediglich geringe Mengen aus der Ein- oder Ausla.ßöffnung entweichen icönnen. Ebenso ist es im Beispiel
der Filtrierung von Wasser häufig sehr aufwendig und teuer, die Einlaß- und Auslaßöffnunjen genügend stark
zu kühlen, um die. Bildung von Eisdichtungspfropfen zu erreichen. Darüberhinaus hat Wasser eine definierte
Übergangstemperatur zwischen seinem flüssigen und festen Zustand, zwischen denen keine etwaigen viskosen
Zwischenzustande bestehen, die wie weiter unten noch
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beschrieben v/erden soll, sehr nützlich dafür sind, die Bewegung des Pil+erbandes- oder Streifens zu
steuern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird deshalb bei
einem Filterverfahren der vorstehenden Art vorgesc^lnger,
die Dichtungspirop-fen wenigstens in einer
der Öffnungen aus einer anderen strömenden Substanz zu bilden, als der zu filternden Substanz selbst, da
es dadurch möglich ist, im allremeinen die oben erwähnten Schwierigkeiten zu vermeiden. So ist es z.Be
bei der Filtrierunr: von Wasser wesentlich günstiger
statt einer Kühlung, bei v/elcher die Bildung von Eisäichtuägspfropfen
stattfindet, Parafinwachs als Dichtungssubstanz zu verwenden, welches mit Wasser nicht mischbar
ist. Das Wasser wird in erhitztem Zustand in die Öffnungen eingebracht und befestigt sich zur Bildung von Wachsdichttm^spfropfen
bereits bei einer leichten Abkühlung, die beispielsweise dadurch erreicht werden kann, daß
kaltes 7/asser durch Kühlleitungen- oder Kanäle in den
Wänden der Öffnun^n strömt.
Im allgemeinen wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Dichtungsmasse zur Bildung der
* Dichtungspfiopfen sowohl an der Einlaß- wie an der Auslaß-"
öffnung von der zu filtrierenden Substanz abweichen,,
Jedoch ist es unter gewissen Umständen auch ausreichend, lediglich an einer der Öffnungen eine von der zu
filternden Substanz abweichende Dichtungsmasse zu verwenden»
Da die Bewegung des Pilterbandes oder- Streifens, welche zur Einführung eines frischen Teils in den
Durchlaß nötig ist, der Richtung entgegengesetzt ist, in welcher die Substanz fließen muß, um aus der
Einlaßöffnung austreten zu können und da der Dichtungspfropfen bei dieser Bewegung selbsttätig erhalten
wird, ist es wenigstens bei kontinuierlicher Bewegung des
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Filters möglich, nur sehr wenig oder überhaupt keine
zu rilternde Substanz aus den? freien Ende der Einlaßöffnung
(das ist das dem Durchlaß angelegene Ende) aurtreten zu lassen, we^n lediglich die zur Bildunr
den DichfringsfiTonfens an de^ Auslaßöffnumr dienende
Substanz von der z"i filternden Substanz abweicht,
da an der Auslaßöffnunsr die Bewegung des Filters der
zum Entweichen der zn filternden Substanz dienenden Strömungsrichtung entspricht.
Als Dichtunfssubstanü wird man eine Substanz wählen,
die mit der zn filtrierenden Substanz verträglich in dem Sinn ist, daß sie ^icht chemisch mit der zu
filternden Substanz reagiert, sich mit ihr nicht mischt und nicht in ihr löslich ist. Vorzugsweise
sollte die Dichtungssubstanz auch ein von der zu filternden Substanz abweichendes, insbesondere höheres
spezifisches Jewieht aufweisen, da dann bereits die Schwerkraft eine Trennung der Substanzen begünstigt,
so da;3 sich eine stabile Zwischenflache zwischen den
Substanzen des Dichtungspfropfens und der zu filternden Substanz bildet» Falls gewünscht, ist es jedoch auch
möglich, die zur Bildung der Dichtungspfropfen dienende Substanz dadurch zu erhalten, daß man der zu filternden
Substanz geeignete Zusätze zufügt.
Selbstverständlich ist es notwendig, die Zufuhr einer ausreichenden Menge von Dichtungssuostanz an den
Dichtungsöffnungen sicherzustellen, da normalerweise
Dichtungssubstanz durch die gesteuerte Auspressung während der Bewegung des Filters an der Auslaßöffnung
verloren geht« Ein Ersatz dieser verlorengegangenen Dichtungssuostanz kann einfach und schnell durch
geeignete Pumpeinrichtungen erreicht werden. Vorzugsweise
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wird die Zufuhr der Dichtungssubstanz automatisch
durchgeführt, indem geeignete Fühlvo^ri-Cht-m^en zum
Peststellen des Vorhanden- oder Uichtvorhanderseins
von DichtunrssubBtanz an einer geeigneten Stelle der
Eichtunssöffnunr angeordnet sind, die wiederum die
Pumpei nrichtunf'en zur Zuführun™ neuer Dicht^n^ssuo
steuern. Die aus den öffnungen entweichende "Dichtunfssubstanz
kann gesammelt ihrerseits wieder gefiltert
und falls gewünscht, in einem kontinuierlichen Ablauf wieder zu den Purpvorrichtungen surückfeleitet werden.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen,
dal? die Substanzen zur Bildung; der Dichtungspfropfen am Ein- und Ausgang sowohl von der zu filternden
Substanz als auch untereinander abweichen können. Darüberhina-us kann zwischen die die Dichtun^opfropfen
.bildende Substanz und die zu filternde Substanz
ein Sperrmedium eingebracht werden, falls es aus irgendwelchen. Gründen wünschenswert oder notwendig sein sollte,
die beiden Substanzen voneinander zu trennen» Ein derartiges Medium würde, falls es nicht durch Einfügung
eines Zusatzes zur zu filternden Substanz gebildet wird, normalerweise keinen Reinigungsprozeß
oder liachfuhrprozeß im Betrieb erfordern, da es
ständig zwischen der Dichtungssubstanz und der zu filternden Substanz im Innern des Durchlasses gefangen
bleibt. Man würde in diesem Fall aber dennoch stets Einrichtungen zur Zufuhr eines solchen Mediums vorsehen,
wobei seine Anwesenheit abgetastet werden könnte, um eine automatische Nachfuhr zu bewirken, falls
sich aus irgendwelchen Gründen notwendig sein sollte.
ο In Weiterbildung der Erfindung wird eine Filtrierein-
to
O0 richtung vorgesehen,die gekennzeichnet ist durch ein
^ einen Durchlaß aufweisendes Gehäuse, durch dem die zn
"^ filternde Substanz geführt werden kann, durch eine Eines
gangsöffnung und eine AusgangsÖffnung im Gehäuse,
^ welche den Durchlaß flankieren und durch die ein Filter in Form eines Bandes oder Streifens führbar und zur
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verschiedener seiner Teile bewegbar is j;,
wobei die Offminren so ausgebildet s^nd, daß sich im .betrieb in den öffnungen Diohtunsispfropf"en aus
einer strömenden Dichtxmgssubstan^ bilden können,
fM e e^ne Bewegung: des Filters durch die Öff nun/r en
ohne ein Lecken der zu fil+ernden Substanz ermöglichen, eine Bohrung in dem genannten Körper, die in einer
der Öffnungen an einer Stelle mündet, die im Bezug auf die Strömunrsrichtunf von zu filternden Substanz,
welche v°m Durchlaß in diese Öffnung eintritt,
stromabwärts vom Durchlaß liegt, wobei diese cnhrung zum Zuführen von strömender Dichtunprssubstanz in die
öffnunr dient, welche von der zu filternden Substanz abwei ent.
Die andere der beider. Ein- und Ausüaßöffnun.-en kann
in gleicner Y/eise mit e^ner zweiten .bohrung kommunizieren,
cn e ebenso wie die Bohrung an der ersten öffnung arbeitet oder kann auch in einfacher Y/eise s^
ausgebildet sein, daß sich an ihr ein Dichtungspfropfen aus der zu filternden Substanz selbst bilde+.
Im !'alle der in der genannten älteren deutscher. Anmeldung
beschriebenen Filtervorrichtung wird die zv
filternde Substanz im allgemeinen im Durchlaß dieses Körpers auf e^'ner bestimmten Temperatur gehalten,
während die betätigbaren Abschnitte der Einiaß- und Auslaßöffnungen auf einer (im allgemeinen geringeren)
mittleren Temperatur gehalten werden, welche eine Bildung und Selbsterhaltung von Dichtungspfropfen
ausreichender Festigkeit zur Verhinderung eines Leckens ermöglicht. Die Bewegung eines der Dichtungspropfen
in seiner Öffnung hangt ab vom hydrostatischen Druck der zu filternden Flüssigkeit, der vom Filterband
auf den Pfropfen ausgeübten Kraft, der Formkrümmung und
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Größe des Durchlasses der Öffnung, durch welche sich
der Pfropfen oewegen muß und schließlich von der Temperaturverteilung und den entsprechenden Viskoelastinchen
und attesiven Eigenschaften, v;elche sich innerhf3]D des Pfropfens und an seinen Grenzilächen
ergeben. Alle diese Bedingungen beeinflussen die Bildung des Dichtunp-sp^rorfens und die Geschwindigkeit,
mi+ der er sich durch seine zugehörige Öffnung
bewegt und können demzufolge einzeln oder in Kombination
zur Steuerung dieser Bewegung Verwendunr finden«, Das
Filterband kar.n vorte"* lhafterweise in den Auslaßdichtungspfropfen
eingebettet sein, so daß.in diesem Fall die Geschwindigkeit, mit welcher das Filter durch
den Pilterdurchlaß bev/egt v/ird, in einfacher Weise
durch Steuerung der Auspreßgeschwindigkeit des Dichtungspfropfens geregelt werden kann, der das Filterband mitnimmt.
Das verbesserte Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
kann für jedes zu filternde Material verwendet v/erden, für welches eine geeignete sich bei
Kühlung verfestigende Dichtungssubstanz verfügbar ist, danit sich innerhalb der Einlaß— und/oder Auslaßöffnungen
im wesentlichen nicht abschließende Dichtungspfropfen bilden. Hat die Dichtungssubatanz eine definierte
Verfestigungstemperatur, so hängt der Transport des Filterbandes in erster Linie davon ab, wie schnell und
wie stark' die äußerer Schichten des ursprünglich festen Dichtungspfropfens in einem flüssigen Zustand übergehen,
der keinerlei Kräfte als hydrostatische Pumpe ausübt, wobei der nach wie vor feste Kern der Pfropfen die
Kanäle innerhalb der Öffnungen durchsetzt. Verliert die Dichtungssubstanz ihre Festigkeit beim Erwärmen
nur allmählich, so ist der Mechanismus,durch welchen die Pfropfen innerhalb der Öffnungen ihre Vorwärts-
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geschwindigkeit steuern, in erster Linie der einer visko- elastischen Dnannunrsrelaxsation. Manche
Materialien, wie beispielsweise Kunststoffe, besitzen einen ziemlich breiten Übergangsbereich, in welchem
die Rate der Spannungsfreigaoe und der entsprechenden
Rabe der Gasamtdeformation durch die Temperatur entsprechend
der visko- elastischen Reiaxsation gesteuert werden. Me allmähliche Auspressunsr des hart- festen
Pfropfens in der Auslaßöffnung wird vermutlich von einem laminaren Schub begleitet, der innerhalb des
Pfropfens wenigstens teilv/eise durch in rlächenwiderstand
an der. Ȋnden des Ausgangskanals entsteht und zeitlich temperaturgesteuerten i^acht gibt.
Darüberhinaus kann jedoch auch die Oberflächenaggression
zwischen dem Pfropfen und der Ausgangsöffnung eine Rolle bei der Festlegung der Transportgeschwindigkeit
des Pfropfens und damit des Filterbandes spielen. Auf diese Weise kann der Transport des Filterbandes in
einfacher Weise gesteuert werden, indem man einen Ausgangskanal mit einer derartigen Geometrie wählt, daß
der Durchgang des halbfesten Pfropfens durch diesen visko- elastische Spannungen und entsprechende
Spannungen innerhalb des Pfropfens hervorruft, deren Relaxsation iron der Temperatur und der Zeit abhängt.
Z. B. genügt ein lokales Hindernis, wie beispielsweise eine Verengung des Ausgangskanals, um den Transport
eines visko- elastischen nahezu festen Pfropfens abzubremsen und kann daher zusammen mit einer Temperaturkontrolle
des kritischen Bereichs der Verengung zur Steuerung der Transportgeschwindigkeit dienen«, Wenn
man einmal von all diesen Theorien absieht, so steht auf jeden Fall fest, daß beim Transport des Filterbandee
in einer erfindungsgemäßen. Vorrichtung durch
den hydrostatischen Druck der zu filternden Flüssigkeit
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auf die Einlaß- und AuslaßdichtunpspfroDfen, welche
unterschiedliche Querschnitte aufweisen, die Gescnwindigkeit
sehr stark von der Temperatur wenigstens eines der Pfropfen abhängt und daß demzufolre
durch Regulierung dieser Temperatur eine Steuerung der Transportreschwindigkeit des Filterbande3 erreicht
werden Kann.
Es ist einleuchtend, daP ein im wesentlichen gleich
wirksamer 77eg darin besteht, .ie Geometrie sowohl
der Einlaßöffnung ala auch der Auslaßöffnung oier-™
wenigstens einer von ihnen zu ändern und demzufolge
die Transportgeschwindigkeit des Pilterbandes ohne die Notwendigkeit von Temperaturänderungen zn steuern.
Als Beispiel für eine dementsprechend aufgebaute Auslaßöffnung mit variabler Geometrie kann ein Gattertor
schwenkbar an einem Stift gegenüber einer Wange gelagert sein. Die Uffnunf? wird durch in Kanälen
zwiscr enstr^mende Kühlflüssigkeit auf einer im. wesentlichen
konstanten Temperatur gehalten, so da!3 die Tr a ns ρ ort geschwindigkeit des Filterbandes mit Hilfe einer
Stellschraube eingestellt werden kann, die die Neigung des Tores bestimmt.
Andererseits kann auch ein gleitender uacken verwendet
werden, welcher den Ausgangskanal der Auslaßöffnung in einstellbarer Weise beschränkt» Eine andere Form
einer Auslaßöffnung von einfacher einstellbarer Geometrie verwendet Gewindestifte, welche in den Aus—
laßkanal ragen und ist insbesondere geeignet für Fälle, in denen die Dichtungssubstanz ein Kunststoff
ist, wobei die Gewindestifte so angeordnet sind, daß sie Furchen einstellbarer Tiefe in den halbfesten
Pfropfen eingraben, wenn er sich durch den Auslaßkanal bewegt.
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Bei der ohen erwähn^er. Beispielen wird eine Steuerung
der Vorw:trtsgeschwiudi fdceit den Dichtunjspfronfens
dadurch erreicht, daß man die Temperatur den Pfropfens
oder den querschnitt der Öffnung ändert oüir auer beide
Llaiinahraen gemeinsam anwende + . Eine weitere Möglichkeit
zur Verzögerung des Pfropfens besteht darin,
seine Krümmunr zu ändern. Jis setzt z.!d. eininlbfester
Diehtungsrü'rorfer. einen gewellten Schlitz der
Auslaßöffnung, so ändert sich die Krümmung ar einer vorgegebener üte^ie des sie'1"1 bewegende^ Pfropfens,
wooei Biegespannungen in ihm erzeugt werden. Diene
Spannungen werden durch den hydrostatischen Druck erzeugt,
welche die zu filternde Flüssigkeit auf den Pfropfen ausübt und ihre Relaxsation, welche durch
das Gleichgewicht von Wärmezufuhr und Wärmeabfuhr
bestimmt ist, legt die Geschwindigkeit des Filterwechsels
fest, äs ist klar, daß dieae JescLv;indig--ceit
auch durch gleichzeitige Verwendung von gekrümmten Ein - und Auslaßöffnungen gesteuert werden icann. Barüberhinaus
sei an dieser stelle darauf hingewiesen, da? zwar im allgemeinen die verschiedenen Verfahren und
Llöglichkei ten zur Steuerung der Transportreschwindigkeit
anhand von Maßnahmen an der Auslaßöffnung erläutert werden, daß jedoch in gleicher Weise dieselben
Liaenahmen an der Einlaßöffnung alleine durchgeführt
werden könnten, um eine entsprechende Geschwundiel·:el"tssteuerunr
zu erreichen, wobei in diesem Fall lediglich wieder dafür gesorgt sein muß, daß genügend Dichtungssubstanz zugeführt wird, um den Verlust auszugleichen,,
Die Geschwindigkeit, mit der das Filterband vorwärtsbewegt
wird, kann falls gewünscht, auch durch äußere auf das Filterband einwirkende Kräfte beeinflußt
werden. So kann beispielsweise die Vorwärtsbewegung dadurch erreicht oder vergrößert werden, daß man an
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dem aus der Äuslaßöffnun?? austretenden Ende des Filter—
uandes zieht, jjarübe^hinaus kann ein perforiertes
Band aus rostfreiem Stahl mit dem Filter durch die
Einlaßöffnun™ über den Durchlaß hinweg und durch
die Auslaßcffnung bewegt werden, um das Filter gleichzeitig zu be.vegen, und zu stützen,,
Bei ü"iltervorr ich tunken, die beispielsweise der in
der oben erwähnten älteren Anmeldung beschriebenen
hat sich herausgestellt, daß bsiIi allmählichen Zerstopf
en des Filters mit Verunreinigungen, die auf den Jm Durchlaß befindlichen Teil des Filters ausgeübte
Kraft durch den hydrostatischen Druck der zu filternden Flüssigkeit so weit ansteigt, daß es
in manchen Fällen von starker Verunreinigungen nur unter sehr großen Schwierigkeiten möglich ist, den
Filter vorwärts zu bewegen und daß es gleichzeitig sehr wesentlich ist, robustere und demzufolge teurere
Filter zu verwenden. Diese Schwierigkeit wird bei der oben erwähnten Anmeldung beschriebenen Vorrichtung
bis z-j einem gewissen Grad dadurch ausgeschaltet, in dem man im Filterdurchlaß eine Stützplatte vorsieht,
so daß billigere und weniger robuste Filter verwendet werden können. Das über die Stützplatte gleitende
Filterband und die Stützplatte selbst könnenprofiliert oder in anderer ./eise ausgebildet sein, um den Reibungswiderstand
des sich bewegenden Filterbandes über der ötützplatte so klein wie möglich zu halten.
Es halt sich jedoch herausgestellt, daß auch beim Vorsehen einer geeigneten profilierten Stützplatte
beim Filtern stark verunreinigter Substanzen, wobei sich das Filter sehr schnell verstopft, häufig der auf
das Filterband ausgeübte Reibungswiderstand in Verwendung teurer robuster Filter notwendig macht·
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Um diese Scnwierigkeit zu überwinden oder zumindest
wesentlich zu reduzieren, ist in Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, da1? zusätzlich ein endloses
bewegliches stützband verwendet wird, welchen im i/ege des Pilterbands angeordnet ist, um dieses zu
stützen, wobei dieses Band sich j η Richtung der Filterbewegung
bewegt, so daß es als beweglicher Träger
für das Filterband b?;w. der. Filterstreifer, dient,
und da!? dieses Stützband derart mit Öffnungen versehen
O^er in anderer Weise geformt ist, 4 τ. Ρ es
der Strömung der z" filternder, j^.üssipkeit einen
möglichst geringer. Widerstand entlegener:nft.
Vorzugsweise ist das Filterband so angeordnet, daß es sich der beweglichen Stützunterlage tangential
oder im wesentlichen tangential nähert, bzw. von ihm weggeht, um eine optimale Freiheit der Bewegung
des Filters sicherzustellen. Genäß einer bevorzugten Ausführungsform, welche weiter unten näher beschrieben
werden soll, besteht die bewegliche Stützunterlage aus einer drehbaren zylindrischen Trommel, während
sich das Filter durch Einlaß- und Auslaßkanäle erstreckt, die derart montiert sind, daß das Filter sich der
Oberfläche der Trommel tangential nähert bzwjntangentialer
Richtung von ihm wieder entfernt.
Unter Umständen, wenn die Stützunterlage so ausgebildet ist, daß sich der Filter in Schlitze oder Öffnungen
der Unterlage, die zum Durchtreten der zu filternden Flüssigkeit vorgesehen sind, hineintaucht, kann es
notwendig sein, spezielle Vorkehrungen dafür zu treffen, den Filter von der Oberfläche der Stützunterlage
auf der Filterausgangsseite vorzusehen. In einer Ausführungsform, bei welcher die Stützunterlage aus einer
Anzahl von beabstandeten kreisförmigen Platten besteht, die zentral auf einer Achse montiert oder gebildet
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sind, die ihrerseits in der. Wänden der Filterdurohganssöffr.urv
drehbar gelaryrt ist, itarn hierzu ein
AbnehiueKamm dienen, aesser. Zähne sich zwischen die
Platten eier Stiitzunterlage erstreckt und der tangential
zur Oberfläche der Stützunterlage in Filterausgangoa'jf
einer Seite des Filterdurchganpsmontiert
Handelt es sich bei der Stützunterlage um e^'ne drehbare
Stütztrommel, so hängt die liatur der Lnftevvnren
in derer die Trommel drehbar gelagert ist, sehr stark
von der jeweiligen zu filternden substanz ab. Handelt
es sich beispielsweise um die Filterun? syndetischer
Kunststoffmaterialien, so ist es ausreichend, ebene Lager zu verwenden (d. n. eine ',YeIIe der Trommel
läuft in Bohrungen, welche in die Wände des Filterdurchrangs eingebracht sind) da jedes in die Lagerung
eintretende Kunststoffmaterial im Betrieb sehr schnell zersetzt wird, as zu einen Kohlenstoffniederschlag
in der Lagerungsfläche führt, d.h. einer wirksamen Kohlenstoff glei tlagervnsr. Zur Filterung korrodierender
Substanzen ist es entweder notwendig, dicht abgeschlossene Lager zu verwenden, um sicherzustellen, daß
kein korrodierendes Material in das Lager eintreten kann, oder aber Lager aus derartigen Materialien
zu verwenden, die selbst relativ immun gegen Korrossion sind. Unter gewissen Umständen kann es auch wünschenswert
sein, während des Betriebs gefilterte Substanz von der "sauberen" Seite des Filterbandes durch die
Lager hindurch in den Durchlaß zu pressen, um so eine Verunreinigung der Lager durch ungefilterte Substanz
zu verhindern
Wie bereits weiter oben erwähnt wurde? besteht die Stützunterlage
"beispielsweise aus einer anzahl öe^bstandeter
kreisförmiger Platten« die sentral auf einer Achse montiert
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oder einstückig mit ihr verbinden sind, wobei diese üCüse in einander entgegenliegenden ,bänden der
rilterdurchgangsöffnung drehbar gelagert ist. Jedoch
sind auch andere Formen endlos bewegbarer Stützunteriagen möglich, inabescnuere hat es sich herausgestellt,
daß es gegenüber einer Anordnung mit einer drehbaren Stütztrommel günstifer sein kann, eine
Einrichtung zu schaffen, bei der eine endlose Kette von rollen als Drehlager für das Filterband dienen,
da diese leichter beweglich sind. Dabei können den Hollen und dem Filterband wahlweise ein perforiertes
Stützband ode1" ein Zylinder zwischengeordnet· sein.
Die Rollen sei ust s^nd voneinander beabstandet ouer
im FaI ae eines gegenseitigen Kontaktes· jedenfalls so
geformt, daß sie ein Durchtreten der zu filternden Substanz zwischeneinander gestatten und s-'nd dabei
so angeordnet, da? sie rund um einen vorgegebener. Weg
rollen und dabei länits eines Teils dieses Weges als
Rtützunterläge für ein Filteroand dienen, welches
durch d?e Filterdurchgangsöffnung gezogen wird.
iiei einer derartiger Anordnung rollen die Rollen auf
der Oberfläche eines Kerns rund um diesen herum, wobei der Kern derart mit öffnungen versehen oder
in anderer geeigneter Weise geformt ist, daR er nur
einen begrenzten Widerstand für die zu filternde durch ihn hindurchtretende Substanz darstellt. Bei
einer anderen Ausführungsform benötigt man überhaupt
keinen derartigen Kern, indem die Rollen an ihren beiden Enden ih vertieften Führungsringen rollen.
Obwohl bereits die erste Ausführungsform einer Stützunterlage,
d.h. einer drehbaren zylindrischen Trommel eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich eines
erleichterten Transports des Filters bringt und eine weitere Verbesserung noch dadurch erzielter ist, daß man
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die zweiterwähnte Ausfvhrun-sform einer otützunterlage
verwendet, oei welcher die Unterlage in Form er non
endlosen Zugs von Rollen anordnet, hat es s^'oh dennoch
herausgestellt, daß infolge des beträchtlichen Differenzials des hydrostatischen Drucks der zu
filternder. Flüssigkeit, insbesondere im aal Ie stark
verunreinigter i-'lüssigkeiten die auf die Stützunterlagen
wirkenden iLrafte so groß werden können, daß sie kaum mehr durch bloses Ziehen an dem Filter
mitbewegt werden können. Obwohl man aieses Problem an sich leicht dadurch beheben könnte, daß man
die Stützunterlage mit einem mechanischen Antrieb ver-P sieht, ist eine derartire Lösung für kommerzielle
Zwecke im Hinblick auf die dann notwendig werdende Ausbildung der Lager und Durchgangsstellen als Hochdruckdichtunffen
nicht ungeeignet. Demzufolge ist es trotz der durch die beiden oben erwähnten Ausführungsformen
.bereits erzielten Vereinfachung und Verbesserung doch unter gewissen Umständen immer noch nötig,
sehr robuste und dmentsprechend sehr kostspielige
Filter zu verwenden.
um diese Schwierigkeiten noch weiter zu mildern, ist
in 'Weiterbildung der Erfindung eine Anordnung vorgesehen,
bei welcher sich die Stützunterlage, d.h.
" eine drehbare Stütztrommel oder eine endlose Kette von
Rollen, das Filterband über die Filterdurchgangsöffnung stützt und sich entweder gemeinsam mit dem Filterband durch eine Auslaßöffnung oder durch eine eigene
Auslaßöffnung nach außen bewegt, um auf der anderen Seite der Fd lterdurchgangsöffnung wiederum entsprechend
zusammen mit der? Filter oder alleine durch
eine eigene Öffnung wieder in die Durchgangsöffnung einzutreten, wobei jede der Auslaßöffnungen für das
Filterband bzw. die Stützunterlage so ausgebildet sind,
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dnß sich in ihnen Dichtunrspfropfen entweder aus da.
zu filternden Material selbst oder au3 einem anderen
geeigneten I.'a+erial bilden.
Mit Hilfe einer derartigen Vorrichtunr kann eine zweifache Ve^be^serunr erreicht wenden. Erstens kann
dne Stützunterlage, indem s4e aus dem die strömende
zu filtrierende Substanz enthaltenden Durchlaß herausgebracht wird,. "mechanisch angetrieben werden.
Zwei+ens kann im Falle einer Anordnung, bei welche"»"
die Auslaßöfi'nunp" einen größeren Durchmesser ha+
als die Einlaßöffnung und das Filterband demzufolge
durch den hydrostatischen Druck der zu filternden Flüssigkeit selbst bewegt wird, in gleicher V.'eise aiich
die Stützunterlage zusanmen mit den Dichtun/rspfropfen
transportiert werden, so daß die Stützunterlage selbst
einen eigenen positiven Antrieb aufweist.
Verglichen mit den beiden ersten Ausführungsformen bei denen eine drehbare Trommel oder eine Kette von
Hollen als Stützunterlage Verwendung findet, äie sich jedoch nur dann bewegt, wenn die über die Spannung
des Filters auf die Stützunterlage übertragene Kraft größer ist als der Reibungswiderstand, den die Stützunterlage
einer Bewegung entgegensetzt, ermöglicht es die dritte Ausführungsform, die Stützunterlage
direkt entweder mechanisch oder hydrostatisch anzutreiben, so daß keinerlei Zug auf das Filter selbst
ausgeübt werden muß. Dadurch 'kann ein Filter geringerer Dicke und mit einer geringeren Festigkeit verwendet
werden, was zu einer bedeutenden Vereinfachung und Verbilligung führt.
Obgleich es möglich ist, daß Filterband und die Stützunterlage aus verschiedenen Auslaßöffnungen austreten
zu lassen, ist es günstiger, sie durch eine gemeinsame
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AuslaSöffming austreten zu lassen, wobei der
pfropfen in dieser Auslassöffnung das Filter und die
Stützunterlage wirksam verbindet, da das Material
des Dichtungspfronfens sowohl die Maschen des Filters
als auch die Öffnungen in der Stützunterlage durchdringt, die dazu dienen, die zu filternde Substanz
durchtreten zu lassen,,
Anhand der in der. Figuren der Zexchnunr 3 enema tisch
dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung nachstehend mit v/eiteren :uer!analen nähe1" erläu ,ert
werden. Dabei zeirt:
Fip-ur 1 eine geschnittene Seitenansicht e^nev erfirid'.mgs—
gemäßen Anordnung in ihrer norealen Betrleheste!
lung zur Filterung einer vertikal nach ober, strömenden Substanz,
Figur 2 einen schnitt- längs der Achse IT-IT durch die
Anordnung nach Fiinir 1,
rifi-uren 3A und 3B verschiedene Schnitte zur Erläuterung
einzelner Details der Vorrichtung nach Figur 1 und 2,
Figur 4 eine geschnittene Seitenansicht einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung, wobei -die
Vorrichtungen zum Abdichten der Filtereinlaß-
und auslaßäffnungen v/eggelassen sind, da diese ebenso wie in Figur 1 ausgebildet sein können,
Figur 5 einen Schnitt V-V durch die Anordnung nach Figur 4-,
Figur 6 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, wobei wiederum die
Dichtungseinrichtungen für die Filtereinlaß- und auslaßüffnungen weggelassen worden sind, da sie
ebenfalls gemäß denen nach Figur 1 ausgebildet sein können,
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Firur 7 einen Schnitt TII-VIl .urch die Anordnung
nach Figur 0,
jl ;ίγ·.·κ Vk und HB andere Ausführungsformen der Rollenlager
gegenüber denen der Figuren 6 und 7» wöbe: die Rollen nach den Figuren 8A und 8B
entsprechend geformt sind und zwischeneinanderutoßenden
Rollenoffnun^en stehen zu lassen,
Figuren °A, 9B und 9C eine vierte Form einer erfindun-rrp;enäßpn
Filtereinrichtims, welche eine ütützunterläge
in Form einer perforierter, zylindrischer Trommel verwendet,
Figur 10 pine Abwandlung der Anordnung nach den Figuren 9A,
QB und 9G zur Verbesserung der Dichtung an
der V/iedereintrittsöffnung der Stützunterlage,
Figuren 1IA, 11B und 11C Schnitte durch eine fünfte
Ausführunfsform einer erfindungsp-emäßen Filtereinrichtung,
Figur 12 eine den Figuren 11A bis 11C ähnliche Vorrichtung,
bei welcher das Filter und die Stützunterlage nach ihrer Trennung innerhalb des Gehäuses
durch getrennte AusganfrsöTfnungen austreten,
Figur 13 eine andere Form einer Fi ltervorricht\me:,bei
welcher eine Rollenkette als Stützunterlage für das Filter verwendet, wird und
Figuren 1Λ einen Schnitt durch eine abermals abgewandelte
Form einer Filtervorrichtung, die sowohl eine Rollenkette als auch eine drehbare Stütztrommel
als Stütsunterlage für das Filter verwendet.
Wie in Figur 1 dargestellt ist, besteht die Filtervorrichtung aus einem Gehäuse 1, in welchem ein Durchlaß 2
gebildet ist, durch den die zu filternde Flüssigkeit gepreßt wird, schlitzförmigen Einlaß- und Auslaßkanälen
3 und At die mit entsprechenden geschlitzten Ein- und Auslaßteilen 5 und 6 in Verbindung stehen«,
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Tm Filterdurchlaß ? ist eine drehbare Stutζtrommel 7
gelagert, welche als Stützunterlage für ein Filter—
band oder einen ϊliterstreifen 60 dient, das über
eine Einlaßöffnung 5 in den Durchlaf 2 eingebracht wird und diesen durch die Auslaßöffnung 6 v/ieder
verläßt. Das Filterband kann beispielsweise aus einem Gewebe aus rostfreiem Stahl bestehen. Me Ein- und
Auslaßiianäle 3 und 4 und die mit ihnen in Verbindung
stehenden Schlitze der Ein- und Auslaßöffnungen 5 und 6 sind tangential bezüglich der Utafangsfläche
der Tronmel 7 angeordnet» Durch Pfeile ist sowohl die Strömunffsrichtung der zu filternden
Flüssigkeit im Durchlaß 2 als auch die Drehrichtung der Trommel 7 angedeutet.
Das Gehäuse 1 ist mit Flanschen 8 und 9 und mit Gewindesackbohrungen
versehen, von denen einer unter dem Bezugszeichen 10 dargestellt ist und die Filtervorrichtung
mit der Zufuhrleitung für die zu filtrierende Substanz zu verbinden« Die Einlaß- und Auslaßöffnungen
5 und 6 sind mit dem Gehäuse 1 über Gewindebolzen verbunden, die in Gewindesackbohrungen des Gehäuses
eingeschraubt sind und durch Lluttern 11 gesichert
werden. Wie am besten aus Figur 2 zu ersehenist, ist die drehbare Filterstütztrommel 7 in Seitenflächen
12 und 13 drehbar gelagert, welche einen zweiten"rechtwinklig zum Durchlaß 2 liegenden Durchlaß
abschließen und mit Hilfe von Bolzen 14 verschraubt sind, von denen lediglich einer dargestellt ist.
Im Gehäuse 1 sind Bohrungen 15 und 16 zur Zuführung iur Bildung von Dichtungspfropfen geeigneter Substanz
in die Kanäle 3 und 4 der Ein— und Auslaßöffnungen5 und 6 vorgesehen, wobei" die Bohrungen 15 und 16
an Stellen der Kanäle 3 und 4 münden, die von dem Filter—
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durchlaß 2 abgelegen sind (vergleiche Figur 1)e
DiB ien Kanälen 3 und 4 abgelesenen Enden der Bohrungen
und 16 sind mit einem inneren Schraubgewinde zu versehen,
um sie mit entsprechenden Zuführungleitungen
für die Dichtungssubstanz zu verbinden.
Die dargestellte und beschrieoene Filtere!nrichtunist
so ausgebildet, daß die Kraft zum Transportieren des Filterbandes 60 durch den hydrostatischen
Druck der zu filternden Flüssigkeit aufgebracht wird, obgleich daneben auch noch andere Antriebsvorrichtungen
vorgesehen sein könnten«, Zu diesem Zweck ist der Einlaßkanal 3 enger ausgebildet als der Auslaßkanal
4» so daß im Betrieb die auf den Dichtun~spfropfen im Auslasskanal 4 ausgeübte Kraft infolge des
größeren Durchmessers größer ist als die auf dem die Einlaßöffnung 3 abschließenden Pfropfen wirkende
Kraft und da die Dichtungspfropfen mit dem Band 60 verbunden sind, bewegt sich dieses in Richtung der
Auslaßöffnung. Wie bereits weiter oben erwähnt worden ist, kann die Bewegung des Filterbandes 60 in einfacher
Y/eise durch Steuerung der Tempera tür verhältnis se an den
Einlaß- und Auslaßöffnungen kontrolliert v/erden. Die an den Einlaß- und Auslaßöffnungen baötigten
Temperaturen hängen von der Art der zu filternden Substanz und der Dichtungssubstanz ab, so daS es
in machen Fällen notwendig sein kann, die Offnungen 5
und 6 über die Umgebungstemperatur zu erwärmen und ein anderes Mal sie unter die Umgebungstemperatur abzukühlen.
Wie die bereits in der älteren erwähnten Anmeldung
beschriebene Vorrichtung ist auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung besser für einen kontinuierlichen Filterwechsel
als für ein stufenweises Fortschreiten des
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Filters geeignet. Zum Erreichen eines intermetierendeη
Filtertransports ist es notwendig, periodisch die Bedingungen an beiden oder'einer der Ein- und Auslaßöffnun^en
zu ändern, während diese Bedingungen für
einen kontinuierlichen Filtertransport im wesentlichen konstant bleiben können. 7/eiter- oben wurde auch eine
ganze Anzahl von verschiedenen Dichtungsöffnungen
beschrieber1, die■ j eweils besondere charakteristische
Züge aufweisen und die wahlweise alle im Zuge einer erf indnmgsgemäßen "Anordnung Verwendung, finden können.
Wie aus-Figur 1 zu ersehen ist, '.veist das Einlaß—
P teil 5 Kanäle. 17 und 18 für eine -Kühlung oder Heizflüssigkeit
auf, wobei ein verengter Teil 19 dazu dient, den Wärmefluß zwischen den: Gehäuse 1 und den
durch die Kanäle' 17 und 18 gekühlter, oder erhizten
iiinlaßteil 5 sehr klein zu.halten« Der Schlitz der
Einlaßöffnung 5 ist lediglich so breit, um sicherzustellen,
daß genügend Llaterial neben dem filterband
Platz findet, um eine ausreichende Druckdiehtung
sicherzustellen und hat darüberhinaus parallel zueinander
■verlaufende-Wände, so daß die im Einlaßteil gebildeten
Idchtungspfropfen klfr a^f der 2emperatur
gesteuert wird) einer Vorwärtsbewegung des Filters k. " . ■ nur wenig Widerstand entgegensetzt. Die Breite des
■ Einlaßöffnungsschlitzes ist mit Hilfe des verstellbaren keilförmigen Backens 19' einstellbar, der am
Einlaßteil 5 mit Hilfe von Schrauben 20 befestigt ist und durch Wahl verschiedener Abstandshalter 21
eingestellt werden kann. Das Auslaßöffnungsteil 6 weist einen Schlitz auf, der sich in Richtung der
Bewegung des Filterhandes verjüngt. Dies ermöglicht ' eine Steuerung der Pilterbewegurg durch Kontrolle
der Temperatur der Dichtungspfropfen, da sich ein
derartiger Pfropfen durch den sich allmählich verjüngenden Schlitz hindurchquetschen muß und das Maß der
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Deformation den Pfropfens unter anderen von seiner Temperatur
abiringt. Der Auslauffnungsteil 6 }aat darüberhinaus einen
zurät si ionen nii^ parallelen Wanden versehenen Dichtun^sabschnitt
?2, der im Betrieb ständig auf einer niedrigeren ienpe^atur als die übrigen Teile des Auslaßteils gehalten
werden, so daß das Material in dieser Zone 22 fester ist, als der durch den verjüngten Abschnitt
genre:3te Pfropfen und dadurch ein Austreten des weniger
festen infolge der höheren Temperatur erreichten Dichtun.gsniaterials
verhindert. Ein verengter Teil 23 des Auslaßüffnungsteils
6 dient dazu, den Wärmefluß zwischen dem sich verbündenden Teil der Auslaßöffnung und dem
Teil mit parallelen Wänden, die ja auch verschiedenen
Temperaturen gehalten werden, sehr klein zu halten, während eine Verengungsstelle 24 zur Verkleinerung
des Wärmeflusses zwischen dem Gehäuse 1 und dem sich verjüngenden Abschnitt der Auslaßöffnung 6 dient.
Im Auslaßöffnungsteil sind Kanäle 25, 26, 27 und 28 für eine Kühl- oder iieiuflüssigkeit vorgesehen, obgleich
auch jede andere Einrichtung» welche die verschiedenen
Abschnitte des Auslaßöffnunrsteils 6
auf verschiedene Temüeratüren hält, "Verwendung finden
könnte. Um sicherzustellen, daß die thermische Trägheit
der Ein- und Auslaßöffnungsteile 5 "und 6 klein ist,
können sie aus einem LIaterial, wie beispielsweise Beryllium, Kurfer gebildet sein, welches eine hohe
thermische Leitfähigkeit aufweist. Zur weiteren Verringerting
eines Wärmeübergangs zwischen dem Gehäuse 1 und den Teilen 5 und 6 können ihnen wärmeisolierende
Zwischenschichten, wie z.B. Asbestplatten zwischengeordnet
werden. ■
Die Figur 2 zeigt besonders deutlich die Stutζtrommel 7,
welche dazu dient, das Filterband 60 gegen den hydrostatischen Druck der zu filternden Flüssigkeit zu
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stützen. Die Stütztrommel 7 besteht aus siebenkreisförmifen
Platten 301» beispielsweise aus rostfreiem Stahl, welche einstückig mit einer Achse 31 verbunden
sind,"die wiederum, wie bereits weiter oben erwähnt wurde, drehbar in den Seitenflanschen 12 und 1.3
gelagert ist. Die Lager, in denen die Achse 31 "in den Seitenflanschen 12 um? 50 drehbar gelagert
ist, kann von jeder beliebigen geeigneten Form sein, wobei es sich herausgestellt hat, daß ea bei
der Filterung von Kunststoffen ausreicht, ein ebenes lager zu wählen, da etwaige in das Lager einfe
tretender. Kunststoffe sehr schnell zersetzt werden und
eine Konlenstoffgleitlagerung bilden. Unter gewissen
Umständen, kann es günstig oder sogar notwendig sein, eine kleine Bohrung durch das Gehäuse 1 von der sauberen
Seite des Filterdurchiasses 2 in die Lager vorzusehen
und dadurch einen gtrom sauber,.gefilterter Substanzen
durch die Lager zu leiter, und sie sauber zu halten und gleichzeitig als Schmiermittel zu dienen.
Wie aus den Figuren 1 und 2 zu erkennen ist\ ist ein
Abnahmekanm 32 vorgesehen, dessen Zähne 33 sich ein
Stück zwischen die Platten 30 der Stütztrommel erstrecken. Der Kamm 32 "ist im Auslaßkanal 4 mit Hilfe
P versenkter Schrauben 34 befestigt. Der Zv/eck des
Abnahmekamms 32 ist eine erleichterte Bewegung des
Filterb&ndes 60 von der Stütztrommel 7 weg in den Kanal
Infolge des Vorsehens der Bohrungen 15 und 16 ist
das gezeigte Ausführungsbeispiel dazu geeignet, da£
erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, bei welchem
die Zufuhr einer von der zu filternden Substanz verschiedenen Dichtungssubstanz nötig ist. Im Betrieb
wird die Dichtungssubstanz 61 duroh die Bohrungen 15
und 16 in die Ein- und Auslaßöffnungen 5 und 6 geleitet, wobei die Zufuhr sowohl internal ti erend als auch
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kontinuierlich erfolgen kann. In jeden Fall ist es
wünschenswert, daß die Zufuhr der Dichtunrssubstanz automatisch erfolgt. Zu diesem Zweck sind in den
Kanälen.3 und 4 Fühleinrichtunpen vorgesehen, die an
einem bestimmten Punkt des Kanals feststellen, ob Dichtungsmasse 61 oder zu filternde Substanz vorliegt.
Es lassen si ch sehr viele verschiedene derartire
Einrichtungen denken, von denen zwei detailliert anhand der Figuren 3A und 3B beschrieben werden
sollen.
Figur 3A zeigt vergrößert einen schnitt an einer Stelle
des Einlaßkanals 3» die etwas näher zum Filterdurch-. laß 2 als zur Bohrung 15 gelegen ist, wobei der
Schnitt in die Ebene gelegt ist, welche die größere Ausdehnung des Kanalquerschnitts enthält. In der
Anordnung nach Figur 3A erfolgt die Feststellung, ob sich hier Dichtimgssubstanz 61 oder zu filtrierende
Substanz befindet, optisch unter .Benutzung von sichtbarem Licht, obwohl natürlich auch Ultraviolett—"
oder Infrarotstrahlung verwendet werden könnte. Durch das Gehäuse 1 ist eine Bohrung 35 gelegt, welche
den Kanal 3 schneidet, wobei jedes Ende der Bohrung durch ein strahlungsdurchlässiges Fenster abgeschlossen
ist, das im Falle der Verwendung von sichtbarem Licht ans einem konischen Glasstopfen 36 besteht, der
in ein in der Bohrung 35 gesichertes Gehäuse 37 eingeklemmt ist. Dadurch hat man nun eine Sichtlinie
durch den Kanal 3» wodurch die Anwesenheit von FiItersubstanz 61 oder zu filtrierender Substanz fest—
gestellt werden kann, indem man beispielsweise in an sich bekannter Weise eine Lichtquelle 62 am
einen Ende der Bohrung 35 und ein fotoempfindliehes Element 63, beispielsweise eine Fotozelle oder einen
Fotoleiter am anderen Ende anordnet (vergleiche Figur 2). line äniich aufgebaute Vorrichtung ist in einer Bohrung
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des Gehäuses 1 vorgesehen, welche d-e-n Ausläßkanal ."4 .-schneidet
oaer durchsetzt. Selbstverständlich kann eine Fühlvorrichtung gemäß Figur 3A nur dann arbeiten,
wenn die btranlun-saosorptionseif-enscnaf ten der
Dichtunfcssuustanz (EiO 61 und der zu filtrierenden
Substanz voneinander abweichen, im Falle, in welchem."
diese Abweichungen nur gering sind, können der
Dichtungssubstanz bzw. der. Dichtun/rssubstar.zen 61
strahlunjsabsorbierende Zusätze, im ralle von sichtbarem Licht, also ü'arbstoi'fe, zugesetzt werden, um
uiese unterschiede, "zu vergrößern.
. ■ : ' ■_.■■= " :■
Die Figur 3B zeigt eixie andere Ausführungsform einer
Fühxvorrichtung, die aufUnterschiede der elektrischen ,
Leitfähigkeit oder der Tielektrlsitätskcnstanten
der Dichtungssubstanz 61 und der zu filtrierenden Substanz anspricht. Diese Anordnung ist ähnlich
wie diese der Figur 3A aufgebaut oit der Ausnahme,
daß das Gehäuse 37 einen isolierenden dielektrischen
Einsatz 51 enthält, welcher Elektroden 40 und 41 umschlieSt, die in den Kanal 3 ragen. Bekanntlich
kann ein Wechsel der Substanz im Gebiet des Kanals welcher die Elektroden 4υ und 41 aufnimmt, als
Änderung der leitfähigkei t oder der Dielektrizitä-cs^
konstanten erkannt werden, wobei zur Erleichterung die Dichtungssubstanz 61 so ausgewähltwird, da3 sie
gegenüber der zu filternden Substanz eine ausreichend abweichende elektrische Leitfähigkeit oder Dielektrizitätskonstante
aufweist. Eine gleichermaßen aufgebaute Anordnung kann, wiederum in einer Bohrung 38 des Gehäuses
1 zur Überwachung des Auslaßkanals 4 vorgesehen sein. ■
Bei der Terwendung einer dargestellten erfindüngsgemäßen
Filtereinrichtung zum. Filtern einer rerun-
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-27- 19U70A
reirri·"ten Salzlösung kann als Pichtungss^bstanz
61 beispielsweise Parafinwachs dienen. Die Lösung
wird durch den Filterdurchlaß 2 genumOt, während
das geschmolzene „achs mit Hilfe einer Pumre 45
durch die Bohrungen 1? und 16 in die hin- und Auslaßlranäl
3 und 4 gedrückt wird, wobei die Drucke der Lösung und des 7/achses so sind, daß sich eine Grenzfläche
64. zwischen Lcsun.r und Wachs in den Kanälen 3
lind 4 bildet. Die Temperaturen in den Ein- und Auslaßöffnun^ste"len
5 und 6 werden so eingestellt, da3
sich das Wachs in ihnen erhärtet und dabei Dichtun^spfrot'fen
bildet.
Für eine intertnitierende, d.ii. stufenweise Bewegung
des Filterbandes 60 ist es lediglich notwendig, dafür
zu sorgen, daß sich die WachsdichtungspfroOfen in den Einlaß- und AuslaßÖffnungen ο und 6 sü weit erweichen,
daß der Dichtunrspfropfen in der Auslaßöffnung
6 infolge des hydrostatischen !»rucks der zu fil"trierenden Flüssigkeit im Durchlaß 2
naeh aiiiien gepreßt wird, jalls gewünscht, kann im
Filterdurchlaß 2 vor dem Filter ein Druckfühler vorgesehen sein, welcher infolge des Ansteigens des Drucks
beim Verstopfen des Filters 60 und dann automatisch für einen „eitertransport des Filterbandes 60 sorgt,
stattdessen kann die Weiterbewegung des Filterbandes auch durch en"n Uhrwerk gesteuert werden.
Cur kontinuierlichen Vorwärtsbewegung des Filterbandes
60 werden der Natur der Dichtungssubstanz entsprechende
Bedingungen in den Ein- und Auslaßöffnungen geschaffen, die weiter oben schon eingehend
diskutiert worden sind.
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- 28 -
Wie ebenfalls weiter oben erwähnt wurde, kann die Dichtungssubstanz 61 ;(a. B. Wachs kontrolliert durch die beschrie
oenen inihleinrichtungen in den Bohrungen 35
und 38 intermitierend oder kontinuierlich zugeführt werden. So ist es klar, daß bei einer intermitierenden
Belegung des Pilterbandes 60 die Dichtungssubstanz
61 nur intermitierend zuzuführen ist, während im Falle einer kontinuierlichen Bewegung des Filterbandes
60 die Di chtun/rs subs tanz 61 sowohl !continue rl ich
als auch intermitierend zugefügt werden kann»
±m Betrieb wird der Dichtun^s-pfropfen durch die Auslaßöffnung 6 zusammen mit dem Filterband 60· und
darin enthaltenen Yerunreinigunrsmaterial herausgepreßt. In Figur 1 ist schematisch eine Anordnung angedeutet,
wobei die Dichtungssubstanz 61 (ζ. B. Wachs), durch eine" Heizung 46 vom filterband abgelöst wird.
Dss geschmolzene Dichtungsmaterial wird in einem
-Piltertrichter-47 gesammelt und wiederum der Pumpe
zur Rezirkulation zugeführt. --.
Es ist auch möglich, das Filterband 60 nach dem
Austreten aus der Auslaßöffnung 6 zu reinigen und dann 'wiederum durch die Einlaßöffnung 5 zur weiteren
Terv/endung eintreten zu lassen. Das kann durch
Extraktion der Dichtungssubstanz 61 und der Verunreinigungen
vom Filter 60 mit Hilfe einer Erwärmung und/oder einer Behandlung mit Lösungsmitteln erfolgen.
■Das.-Band, kann .auch aus zwei Teilen bestehen, von denen
der erste Teil die Verunreinigungen sammelt und von dem zweiten Stützteil abgenommen v/erden kann, welches
dann mit einer entsprechenden neuen Auflage wieder zirkulieren kann.
In dieser vorliegenden Beschreibung wurden die Einlaß-
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und Auslaßöffnungen 5 und 6 mit Hilfe von Kühl-oder
Heizflüssigkeit in den Kanälen 17, 18, 25, 26, 27 und 28 gesteuert. Je nach der zu filternden Substanz
und je nach der Dichtungssubstanz 61 kann es sich auch für zweckmäßig erweisen, die Einlaßöffnung 5
zu kühlen, während die Auslaßöffnung 6 erwärmt
wird oder umgekehrt oder das man beide Einlaß- und Auslaßöffnun/ren gleichzeitig kühlt oder gleichzeitig
erwärmt. Die öffnungen 5 und 6 können durch Verwendung eines geeigneten Wärmeübertragungsmediums
geheizt werden, wie z. B. erhitztes Silikonöl,
welches durch die dafür vorgesehenen Kanäle fließt·
Dem Fachmann ist klar, daß das gezeigte Ausführungsbeispiel lediglich einen Weg zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt» Der wesentliche Zug dieses Verfahrens liegt darin, einen Filter
in Form eines ausgedehnten Bandes zu verwenden, welches durch den Durchlaß verläuft, in-dem die zu
filternde Substanz durchgepreßt wird, die gegen ein Austreten dadurch geschützt ist, daß sie durch teilweise
oder vollständig verfestigte Endpfropfen
abgedichtet ist, von denen wenigstens einer aus einer anderen. Substanz besteht, als die zu filternde
Substanz,, Ein Ersetzen der verstopften Filterabschnitte
und. ein Entfernen der Verunreinigungen
aus dem Strom des zu filternden Materials gescheiht durch Bewegung des Filterbandes· Dies kann am einfachsten
durch Ausnützung des hydrostatischen Drucks der zu filternden Flüssigkeit geschehen, wobei die
Wirkung dieses Drucks durch direkten mechanischen Zug an einem der Enden des Bandes Verstärkt oder verkleinert
werden .kann. Die Erfindung umfaßt dabei die Filtrierung all derjeniger Substanzen in einem im
wesentlichen strömungsfähigen Zustand für welche
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verträgliche Dichtungssubstanzen zur Verfugung stehen,
die einer genügenden thermischen Verfestigung zum Erhalt einer befriedigenden Dichtung unterliegt.
Ebenso braucht der Querschnitt des Filterbandes oder Filterstreifens nicht flach rechteckig zu sein
sondern kann wellenförmig oder kanneliert oder
von irgendeiner anderen geeigneten Konfiguration sein, die den jeweiligen Filteranforderunren am
besten entspricht. Darüberhinaus ist an dieser Stelle
darauf hinzuweisen, daß die drenbaren Stützunterlagen, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt
sind ,nicht nur für Vorrichtungen geeignet sind,
bei denen die Dichtungspfropfen aus einem von zu filternden 1.1aterial unterschiedlichen Material
hergestellt sind sondern auch dort vorteilhaft-Verwendung
finden können, wc die Dichtungspfrupfen aus
deren zu filtrierenden Substanz selbst bestehen also bei Anordnungen, wie sie in der bereits genannten
älteren deutschen Anmeldung beschrieben sind.
Die Filtriervorrichtung gemäß den Figuren 4 und 5 besteht aus einem Gehäuse 101 in einem darin eingeformten
Durchlaß 102, durch welchai die zu filtrierende
Substanz gepreßt wird, und weist gestützte Einlaft- und Auslaßkanäle 103 und 104 auf, die mit geschlitzten
Ein- und Auslaßöffnungsteilen entsprechend den Öffnungen 5 und 6 in Figur 1 verbunden sind. Ein
kontinuierliches Filterband 105? welches beispielsweise
aus einem Gewebe aus rostfreiem Stahl besteht, erstreckt sich durch den Einlaßkanal 103 über
den Durchlaß 102 und durch den Auslaßkanal 104.
Zum Stützen des Filterbandes 105 ist eine drehbare
Stützunterlage vorgesehen, die aus einem perforierten rostfreien Stahlzylinder 106 besteht, der mit Hilfe
von Rollen 107 auf einem zentralen Kern 108 drehbar
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gelagert ist. Die Rollen 107 sind in Abstand voneinander
genalten, in dem ihre Enden drehbar in einem metallischen Käfigring 109 gelagert sind, 30 dadie
zu filtrierende Substanz frei zwischen den
. riollen 107 durchtreten kann, nachdem es zunächst das Filterband 105 und dann den perforierter. Zylinder
durchsetzt hat» Wie aus Figur 5 zu ersehen ist, besteht der Kern 108 aus einem Stamm 110 mit einstückig
abgeformten kreisförmigen /!ansehen 111
an deren Umfangpabschnitt die "Rollen 107 gelagert
sind. Der Kern 108 ist einstückig mit einem abnehmbaren
Teil 112 des Gehäuses 111 verbunden, um den Aufbau und den Zugang für routinemäßige Wartungsarbeiten zu
erleichtern. Durch diese Formgebung des Kerns 108 ist sichergestellt, daß der Kern 108 den Strömen der
zu filtrierenden Substanz nur einen geringen Widerstand entgegensetzte
]3eim Betrieb einer filtrierender. Vorrichtung gemäi?
den Figuren 4 und 5 fließen die zu filtrierende Substanzen in Richtung der in Figur 4 eingezeichneten
.ffeiIe, das Filterband bewegt sich von rechts nach
links und die Filter Stützenunterlage blockiert im Uhrzeigersinn. " , ■
Die Vorrichtung gemäß den Figuren 6 und 7 unterscheidet
sich von der nach den Figuren 4 und 5 hauptsächlich dadurch, daß es sich um keine rotierende Anordnung
handelt und daß kein Zwischenstützteil, wie z.B. der perforierte Zylinder 106 in den Figuren 4 und 5
zwischen dem Filterband und den Stützrollen 107 vorgesehen ist. Die Anordnung nach den Figuren 6 und 7
enthält ein Gehäuse 101 mit einem darin enthaltenen Durchlaß 1.02 und entsprechenden Einlaß- und Auslaßkanälen
103 und 104 für das Filterband 105. Obwohl
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nicht dar/res ^eI It, enthält die Anordnung nach den'
Figuren 6 und 7 wiederum Ein- und Auslaßöffnun^steile
entsprechend den Teilen 5 und 6 in Fifur 1„
Zur Stützung des Filterbandes 1O^ über den Durchlas
ist eine endlose Kette von Rollen 107 vorgesehen, die auf der Oberfläche eines zentralen Kerns 108
um diesen herumrollen, wobei die Rollen 107 durch Verbindungsstücke 109 verbunden sind, welche sie
im Abntand voneinander halten,damit die zu filtrierende
Flüssigkeit zwiwehen ihnen hindurchtreten kann,
fc Der Kern 108 besteht aus zv/ei vertikalen (vergleiche
Figur 7) Stäben 110,. zwischen denen eine Anzahl von
horizontalen Platten 111 angeordnet ist, deren Umfang die Rollen 107 und Abstandsstücke 112 trägt.
Da in der Vorrichtung nach den Figuren 6 und 7 zwischen
den Rollen 107 und dem Filterband 105 kein Zwischenstützteil vorgesehen ist, ist es notwendig, die Rollen
107 mit einem kleineren Durchmesser auszubilden, als die Rollen, wie sie in den Figuren 4 und 5 verwendet
werden und sie zudem enger nebeneinander zu lagern, so daß die Rollen 107 selbst geeignet sind,
die sich bewegende Stützunterlage darzustellen und \ damit die Funktion des Stützzylinders 106, wie erin
den Figuren 4 und 5 verwendet werden, zu übernehmen.
Die Figuren 8A und 8B zeigen eine Rollenanordnung bei welcher die Rollen eingeschnürte Teile 120 aufweisen, die bei jeweils aneinanderstoßenden Rollen
zur Bildung von öffnungen 121 zusammenwirken, durch
welche die zu filtrierende Substanz fließen kann. Bei Verwendung derartiger Rollen ist es also nicht
notwendig, dafür zu sorgen, daß sich benachbarte Rollen nicht berühren. Die Rollen gemäß den Figuren
8A und 8B könnten für die Rollen 10? in den Anordnungen
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SADQfftÖlfNÄL
der Figuren 4 bis 7 eingesetzt werden, vorausgesetzt,
aaß die Abstände der Platten 111 jeweils so gewühlt ist, daß sie an ihrem Umfang in die Kanten der
Abschnitte der Rollen mit größerem Durchmesser eingreifen.
Andererseits könnten die Rollen gemäß den Figuren 8A und 8B auch in einer Anordnung Verwendung
fiäiden, bei welcher überhaupt kein zentraler Kern vorgesehen ist, sondern die. Rollen statt dessen
mit ihren beiden Enden in vertieften Führungsschienen ruhen, in denen sie rundherum rollen können.
Die Stützunterlagen gemäß den Figuren 4 bis 8B können in Vorrichtungen gemäß den Figuren 1 und 2 nicht :.ur
dann Verwendung finden, wenn das erfindungsgemäße
Verfahren angewendet wird, bei welchem die Dichtungspfropfen aus einer anderen Substanz als die zu
filtrierende Substanz gebildet sind, sondern sie sind ebensogut mit Vorteil verwendbar bei Vorrichtungen,
bei denen die Dichtunsspfropfen aus der
zu filtrierenden Substanz selbst bestehen.
In den Figuren 9A, 9B und 9C ist eine weitere Filtriereinrichtung
dargestellt, bestehend aus einem Gehäuse welches aus zwei zusammengekelbten oder zusammengeschweißten
Hälften besteht (vergleiche Figur 9C) und in der wiederum ein Durchlaß 202 vorgesehen ist,
durch welchen die zu filtrierende Substanz strömt. Das Gehäuse 201 ist wiederum mit geschlitzten Einlaß-
und Auslaßkanälen 205 und 204 versehen, die mit einem Einlaßöffnungsteil 205 und einem einstückig
angeformten Auslaßöffnungsteil 206 in Verbindung
stehen.
Eine Stützunterlage in Form einer hohlen zylinder!sehen
Trommel AO1S aus rostfreien "Stahlmit einer Vielzahl von
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CAS
ihre gekrümmte Oberfläche .durchsetzenden Perforationen
208 ist exzentrisch im Durchlaß 202 gelagert, wobei die Trommel mit Hilfe von Aussteifungen 209
an der Achse 210 verbunden ist, die ihrerseits an beiden. Enden im Gehäuse 201 ureLb-ir gelagert ist. (Vergleichs
Figuren 9B und 9G). Wie bereits weiter oben beschrieben worden ist, kann die Lagerung der Achse
im Gehäuse 201 jede geeignete Ausführungsform haben,
wobei bei der ü'iltf ierung von Kunststoffen wiederum ein einfaches ebenes La^er Verwendung finden kann,
^ in welchem die eindringenden Kunststoffmassen zer^
™ setzt werden, so daß sich ein Kohlenstofflauer
bildet, und wobei auch in diesem Fall wieuerum je nach den besonderen Umständen eine bereits, beschriebene
Rucks tr ömung· der gereinigten Flüssigkeit durch das
Lager vorgenommen werden kann, damit dieses gleichzeitig von Verunreinigungen freigehalten und geschmiert
wird»
Sie besonders gut aus Figur 9A zu erkennen ist, verläuft
das Filterband 210,das beispielsweise aus
einem Gewebe aus rostfreiem Stahl bestehen kann, durch
die Einlaßöffnung 205 und den Einlaßkanal 203 in . .,.
| den Durchlaß 202. Im Durchlaß 202 ist das Filterband 211 auf der' Oberfläche der S tut ζ trommel 209
abgestützt und verläßt den Durchlaß 202 über einen Auslaßkanal 204- und ein einstückig daran angeformtes
Auslaßöffnungsteil 206β
Infolge der exzentrischen Lage der Stütztrommel 207
relativ zum Filtrierdurchlaß 202 und die Dimensionierung
der Trommel 207 und des Durchlasses 202 bilden die
Trommel 207 undf der Durchlaß zwei Teile 213 und
212, die wie aus Figur 9A zuersehen istt cleat Querschnitt
©ines Kreissegments aufweisen* Brr G
0381 1/1043-
:
-35
teil ?1? ist iiii't Karellen 214 und PH1 für eine
Kühlflüssigkeit versehen und weist eingebettete
Heizelemente 215 auf. Zum besseren Verständnis der
Zeichnung sei darauf hingewiesen, daß die in der
li'ipur als kleine Kreise dargestellten Kanäle wie die
Kanäle 214 und 2141 zur Zirkulation der Kühlflüssigkeit
dienen, während die Kreise mit größerem Durchmesser ueizelemente darstellen sollen, wie es beispielsweise
am Heizelement 215 gezeigt ist. Der Gehäuseteil 212 ist zusätzlich mit kareliierten Aussparungen 216
und 217 versehen, die gemäß Figur 9A geformt sind und ein gewisses Maß von thermischer Isolierung zwischen
den Bereichen 218, 219 und 220 des Gehäuseteils 212 zu bewirken. Da, wie bereits erwähnt, das Gehäuse 201
aus zwei Hälften besteht und der Gehäuseteil 212 jeder dieser Hälfte von dem Gehäuseteil 212 der anderen
Hälfte durch die Aussteifung 209» welche die Stütztrommel 207 auf der Achse 210 hält, getrennt ist, ist
es notwendig, die verschiedenen Kanäle 214, 214', ?15, 216 und 217 im Gehäuseteil 212 als blindendende
Aussparungen auszubilden, die sich nicht durch die gesamte Dicke des Gehäuseteils 212 erstrecken. (Vergleiche
die Aussparung 217 in Figur 9C)o Um trotzdem
eine gute Zirkulation der Kühlflüssigkeit in den Kanälen 214 und 214' sicherzustellen, sind Zuführrohre 221
koaxial in diesen angeordnet, um die Kühlflüssigkeit
dem blinden Ende der Kanäle zuzuführen, von wo sie zwischen den Zuführrohr und der Kanalwand nach außen
zurückströmte
Zum Bilden des einstückig angeformten Auslaßöffnungsteils 206 ist das Gehäuse 201 an den Stellen 222
und 223 eingeschnitten und weist eingebettete Heizelemente 224 und durchgehende Kühlkanäle 225 auf,
da in diesem Fall die Aussteifung 209 kein Hindernis
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- 36 -
für sie. darstellt. Die Elemente 224 und die'Kanäle '225
wirken beim Betrieb der Vorrichtung mit den Ab- ~ . "
schnitten des Gehäuseteils 212 jenseits des Auslaßkanals
204, insbesondere mit der. Kühlkanälen 214, zusammen , um- die notwendigen Bedinfruhgen zur Bildung
von Di chtunp-B pfropfen im Auslaßkana] 204 zu er- .
zeugen,
Die ti ederein+ri ttsöf fnun.fr für die Stütztrornmel
wird in diesem Ausführungsbeispiel durch den gekrümmten
Kanal gebildet, der, im Gehäuse 201 zwischen den gehäuse te j 3 212 und dem Gehäuseteil P2gsi|ii
besteht« Um die zur Bildung eine3 Dicht'nngs'p'i'rOpfens
in dieser Y/iedereintrittsöff nun/i notwendigen Be- ;
,dindungen zu erzeugen, ist der Gehäuseteil 226 mit
Kühlkanal en 227 und einem halbkreisförmigen, zur
thermischen Isolierung; dienenden Ausschnitt 228
versehen, die mit den Kühlkanälen 2T41 jenseits der
'niedere: ntrittsöffnung zusammenwirken. Y/ie aus ■
Piirur 9A zu ersehen ist, erweitert sich der gekrümmte
Kanal zwischen den Gehäuseteilen 212 und 226, doh.
die 7/iedereintrittsöffnung, allmählich in Richtung
auf den Durchlaß 202„ Der Zweck dieser "Formgebung
äiegt darin, sicherzustellen, daS der Dichtungspfropfen in der Y/ledereintrittsöffnung der Rotation
der Stütztronimel 207 einen mögliehst geringen
Vfiderstand entgegenstellt, da die Rotation der Stütztrommel
207 zu e^'nei lickern des Sitzes des Di chtungepfropfens
in der öffnung führt.
Das gesamte Gehäuse 201 wird durch geeignet angeordnete
Heizelemente 229 bis 232 erhitzt, so daß im Betrieb lediglich bestimmte Abschnitte der Vorrichtung
in der Eahe und- in thermischen Kontakt mit den ,
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Kühlkanal en nicht erhitzt sind. Mit Hilfe der Schlitze
und 223 und der kanelierten Aussparungen 216, 217
und 228 wird erreicht, daß diese"kalten" Bereiche "
der Vorrichtung ziemlich genau abgegrenzt sind.
Wie in der Beschreibun^seinleitung anhand der genannten
älteren deutschen Anmeldung eingehend diskutiert
wurde, kann die Filtereinlaßöffnung 205 verschiedene
Konfigurationen aufweisen.« Die im vorliegenden Ausführungsueispiel
dargestellte einfache Konfiguration hat eine Verengung 233, welche eine thermische
Isolierung zwischen der äußeren Hälfte der Öffnung und der inneren Hälfte bewirkt, die am üehäuse 210
befestigt ist und ist dabei mit Kanälen 234 und 235 zur Zirkulation eines Kühlmittels versehen. Eine
federbelastete keilförmige Wange 2'36 sorgt für einen
guten Sitz des Filterbanues 211 im Einlaß der Öffnung 205, um einen guten thermischen kontakt und dadurch eine
wirksame Dichtung in der Einlaßöffnung 2C5 sicherzustellen.
Beim Betrieb der in den Figuren 9A, 9-Ö und 9G dargestellten
Vorrichtung zum Filtern eines durch Warme erweichten Kunststoffs wird dieser unter Druck
in den Durchlaß 202 eingebracht. Der größte Teil des
Gehäuses 201 wird auf einer erhöhten Temperatur gehalten, um eine Verfestigung des Kunststoffs im
Durchlaß 202 auszuschließen, während ein Kühlmittel durch die Kanäle 234 und 235 der Einlaßöffnung,
durch Kanäle 214 und 225 der Auslaßöffnung 206 und
durch Kanäle 214' und 227 in der Wiedereintrittsöffnung fließt, um Bedingungen zu schaffen, unter
denen eine Verfestigung des Kunststoffs in Form von Diehtuhgspfropfen stattfindet. In den dargestellten
Ausführungsbeispielen wird der Transport des Filterbandes 211 durch Auspressung des Dichtungspfropfens in
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der Auslaßöffnung 206 bewirkt, die unter der Yii
des hydrostatischen Drucks des durch Wärme er— - "
•/.•eichten Kunststoffs stattfindet, Die3 koi/jnc dadürc-h!j
zustande, da die Ouerschni"1" tsf lache des Auslaß- ■ '
kanals 204 wesentlich snrßer ist als die Fläche des'
Einlaßxcanals 203» so daß bereits bei gleichem
hydrostatischen Druck eine untersch iedliche Kraft
auf die Ein- und Auslaßdichtungspfropfen ausgeübt·
würde, die aber noch dadurch verstärkt wird, daß ' auf den AuslaSdichtimi'-srfropfen der höhere hydro- *
statische Druck vor dein filter wirkt, während auf den
Einlaßdichtungspfropfen der hydrostatische Druck
hinter der» Filter einwirkt, der aen gegenüber wesentlich
geringer ist.
iiir die vollständige Erörterung der Steuerung der Vorwärtsbewegung
des Filters sei auf die bereits häufiger erwähnte ältere Anmeldung verwiesen. Hier genügt
es darauf hinzuweisen, da3 sich an der Einlaß- der
Auslaß-, und der Wiedereintrittsöffnung Temperatur-.,
bedingungen einstellen lassen, so daS das Filter—
211 kontinuierlich unter der Wirkung des hydrostatischen Drucks der zu filtrierenden Flüssigkeit auf den Auslaßdfchtungspfropfen
bewegt wird", wobei die hierfür geeigneten Bedingungen gleichzeitig für eine Selbsterhaltung'
des Dicntungspfropfens sorgt.
Es wird somit in der Auslaßöffnung 206 im Gebiet zwischen
der. Kühlkanälen 225 und 214 ein Dichtungspfröpfen gebildet,
welcher das Filterband 211 und die Stütztrommel
207 wirksam verbindet, da sich das verfestigte Kunststoff material durch das Gewebe des Filterbandes
211 in die Öffnungen 208 der Oberfläche der Stütztronimel 207 erstreckt» Durch den Dichtungspfropfen wird somit sowohl auf das nicht eingebettete
Filterband 211 wie auf die Stütztrommel 207 eine
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. - 39 ~
3ÄÖ ■ ■ ■.
SAOORiGINAL
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Antrieuskr-ift ausgeübt, ohne daß im Filterband ?11
irgendwelche Zu^srannunren oder andere Kräfte auftreten
«'"ssen, iitatt die Stüxztrommel 207 selbst
anzutreiben, wird diese durch die feste Verbindung mit den; Filterband und dem Dichtungspfropfen
mitbewert.
Um das Filterband 211 von der Stütztrommel 207 zu trennen, nachdem, es die Aus3a3^ffr.un°: 206 verlassen
hat, ist es notwendig, dea den Stopfen bildende Künststoii::.uterial wieder zu ei*wärmert0 Diese
Erwärmung wird mit Hilfe eines Heizstrahlers 2?7,
einer Erwärmung der Kante 2?8 des Gehäuseteils 226
mit Hilfe des Heizelements 229 und des Bereichs 21P
des Gehäuseteils 212 der ebenfalls heil? ist,, erreicht.
Die !Trennung des Filterbandes vr>n der Stütztromme]
207 beeinflußt in diesem Fall den zwiscnen den
Kühlkanälei. 214' und 2271 gebildeten DiohtnngF-"ofropfen,
der Wiedereintrittsoffnun- -nicht, da das
Gehäuse 201 in der !Jähe dieser Kanäle thermirch put
gegen die heißen Abschnitte 218, 220 und 238 mit Hilfe
der Aussparungen 216, 217 und 228 isoliert irt.
Ein Entweichen von gefilternten Liaterial zwischen den
Flächen des Stützteils 2o9 und den Jehäxis-et,e: len
wird dadurch verhindert,. da.? sich im Betrieb eine ki;hle Zone vom Kühlkanal 225 dez- AuslaSöfl'nung 206
v.ber den KüU.kanal 214 und die Kühlzone 219 zum
Kühlkanal 214' und zum Kühlkanal 227 erstreckt, so dafi
über diesen gekühlten Abschnitt ein Dichtungspfropfen
gebildet \vird„
Figur 10 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß
den Figuren 9A bis 9G» welcher dazu dient, in der
Wiedereintrittsöffnung der Stütztrommel einen wirksameren
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. ■ - io -
194470Λ
Dichtungspfropfen zu erhalten. Dabei werden in Figur die gleichen Bezu^szeichen verwendet, wie in den
Fisruren 9A bis 90, um einander entsprechende Teile .
zu kennzeichner. Der. üauptunterschied der Anordnung
nach Figur 1C besteht in zwei federbelasteten
Dichtungsschuhen 240 und 241, welche in Vertiefungen
der Gehäuseteile 212 und 226 gelagert sind. Die " Scl^uhe 2-40 und 241 sind rait Hilfe von dünnen Silikongummi
schichten 242 federnd in aen Vertiefungen gelagert, so daß leichte winkelförmige. Bewegungen
der Dichtung schuhe 240 und 241 aufgenommen v/erden. können,
in die Schuhe 240 und 241 ist jeweils ein thermischer
£ j-solati onskanal 243 eingeformt,welcher jeden Schuh . \
in einen "heißen" Abschnitt, welcher Wärme von be- .
nachbarten heißen Teil des Gehäuses 201 aufnimmt und einen "kalten" Anschnitt "einteilt,- r er durch den benachbarten
Kühlkanal gekühlt wird.." Der Schuh 241 hat beispielsweise links vom Isolierkanal 243 einem
"heißen " Abschnitt, welcher -Wärme vom Abschnitt 218 des .Gehäuseteil.s 212 aufnimmt und einen "kalten"
Abschnitt rechts, vom Isolierkanal 243 der vom Kühlkanal
214 gekühlt wird. Die Schuhe 240 und 241 bestehen ans. einem gut wärmeleitenden Material wie
beispielsweise Beryllium und Kupfer„ Im Betrieb wird
der "kalte" Abschnitt jedes Schuhs 240, 241 auf einer
" Temperatur gehalten, so daß sich das zum filtrierende
Llaterial unter Bildung eines Dichtungspfropfens neben
dem Dichtungsschuh verflüssigen kann, während der "heiße" Abschnitt das Erweichen irgendwelcher noch
festen Reststoffe an der Trommel 207 unterstützt.
Die Figuren 11A bis 11C zeigen eine weitere Filter-'
vorrichtung, die in vielen Punkten der Anordnung gemäß den Figuren 9A bis 9C ähnelt. Die Hauptunterschiede zwischen den Vorrichtungen gemäß den
Figuren 11A bis 11C und den Figuren 9A bis 9G liegen
in der genauen Anordnung und Form der Kühlkanale der
009811/10A 3
Heizelemente und der zur "thermischen is^i
dienenden Aussparungen an der Auslaiiöffnung und an der
Wiederelntrittsöffnunp; der Stilts trommel und in der
Konstruktion der StMtzsronmel selbst, die bei der
Ausführungsform genäß den Figuren 1IA bis 110 keine
stützende Aussteifung und keine Achse nat, sondern
statt dessen frei ^leitend im 'J-ehäuse angeordnet ist,
des weiteren im Aufbau der Einlaßöffnung, die in
den Figuren 11A bis 11C einstückig mit dem Gehäuse verbunden ist und schließlich in der Disposition der
3tutζtrommel. Der einfachheithalber werden einander
entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeiehen versehen wie die zugehörigen reild in der Anordnung
nach den Figuren 9A bis BQ. .
Die Filtrieryorrichtung der Figuren 11A bis 11C
besteht aus einem Gehäuse 201 , welches aus zwjei
symmetrischen riälften aufgebaut ist, die miteinander verklemmt oder verschweißt sind«. Die J1XgUr 11A zeigt
eine Ansicht der Vorrichtung, bei der eine Hälfte abgenommen ist. Das Gehätise 201 enthält einen Durchlaß
202 für die zu filtrierende Substanz und Ein'— und
Auslaßkanäle 203 und 204 und einstückig angeformte
Einlaßt und Auslaßöffnungsteile 205 und 206, die mit
den Kanälen 203 und 204 verbunden sind»
Die zylindrische Stütztrommel 207 aus rostfreiem Stahl
weist eine Vielzahl von Perforationen 208 in ihrer Oberfläche auf, und ist gleitend in einer eng sitzenden
Aussparung des Gehäuses 201 gelagert, welche die
Gehäuseteile 212, 213, 226, 244 und 245 abtrenzt.
Es ist zu beachten, daß die Trommel 207 auf der
rechten. Seite über die Kante des Gehäuses 201 hinausragt (vergleiche Figur ITA), so daß es notwendig iat, eine Dichtung zwischen den Gehäuseteil
Q09S1T/10 43
- 42 -8ÄEL0WNAL·
und 244 vorzusehen, was jedoch, reiter unten noch
näher beschrieüen werden soll, Über den imrehliß
202 erstreckt sich eine Brechernlatte 246, die so geformt ist, daß sie eine-Lager fläche t"iT die Stütztrommel
207 bildet.
Ein kontinuierliches Filterband 211 erstreckt sieh durch die Einlaßöffnung 205 und dem Einlaßkanal
in den Filterdurchlaß 202, wo es durch die Stfitztr^Emel
?C7 gehalten wird. Das Filterband 211
»verläßt den ■ i'ilterdurchlaß 202 über den Auslaß kanal
204 und die einstückig: daran angeforrnte Ausla3öfi'nunr 206,
um gereinigt und dann v/ieder der Sinlaßoffnung 2<"·5
zugeführt zu werden,
Pie Ausla3öffnung 206 und die Wieäereintri ttsöffmmg
zwischen &$* aehäuseteilen 212 und 226 soll nicht
. näher, beschrieben werden, außer da-3 darauf hinge-'
wiesen wird, daß die. Aussparungen 247 und 248 eine
ähnliche Funktion haben, wie die Aussparungen 216 und 217 in den. Figuren 9A bis 9C, in dem sie
"heiße" und "kalte" Abschnitte bilden· Im übrigen ist die Anordnung gemäß den Figuren 11A bis 11C im
k wesentlichen die gleiche wie in den Figuren 9A bis 9C>
so daß die erwähnten ieile an dieser Stelle nicht nochmals beschrieben zu werden brauchen.
Betrachten wir zunächst die OJehäuseteile 213, 244-■«nd
245. Im Gehäuseteil 245 ist ein Kühlkanal 234
und eine Aussparung 249 angeformt,die eine gewisse
thermisohe Isolation, zwischen dem den. Kühlkanal
234 umgebenden "kalten" Teil des Gehäuseteils 245
und dem Rest des Gehäuseteils 245 bildet, der im Betrieb
durch ein Heizelement 23i erwärmt wird. Der Gehäuseteil 213 ist mit einer Ausnehmung 250
versehen, die sich nahezu durch die gesamte Länge
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■ ■■■■■"■ --43 -
dieses Teils erstreckt und es da-Tiit in zwei Abschnitte
teilt, im be-trieb ,wird der linke Abschnitt des üehäuseteils
2i3 durc^ das Heizelement 251 erwärmt,
während der rechte-Abschnitt durch Kühlflüssig reit
in den Kanälen 235 und 252 gekühlt wird. Der Gehäuseteil
244 IS+ Hhniich den Gehäuseteil 24-5 aufgebaut
und ha* einer, kühlkanal 253» eine themicche Isclationsaussrarunp;
2M. und ein Heizelement 230. -.--■-
Der "kalte" Teil des Jehäuseteils 245, d.h. der den
Kühlkanal 234 umgebende Teil, wird mit den: "kalten" -.
Abschnitt des GeLäuseteils 213 über den Einlaßkanal 203 3usap.rr.en uti die Bildung eines Di chtunf spfropf ens
zum Abdichten der Einlaßöffnung 205 zu bewirken, während der "kalte " Abschnitt des Gehäuseteils 244
mit dem "kalten" Abschnitt des G-ehäu^eteils 213 über
die kreisförmige, die Stütztroarsel 207 enthaltende
~ zusammenwirkt, um dort die Bildung eines
iOpf ens zum Abdichten der vStütztrosinei
hervorziirui'er,.
In ihrer Betriebsweise entspricht die Anordnung nach
den Figuren 11A bis 11C im wesentlichen den Figuren 9A
bis 90 .Bei der Verwendung dieser Vorrichtung zur
Filterung you durch wärneerweichenden iZunststoffen
können durch geeignete Steuerung des Kühlflusses und der Y7az-r.ee nt wicklung der Heiselemente Temperaturenbedingunger
an den öffnungen erzielt werden, welche zur Bildimg von verfestigen Plastikpfropfen
in der Einlaßöffnung 205,der Auslaßöffnung 206, dem
Gebiet zwischen denKühlkanälen 214' und 227', d.h.
der Wiedereinsetzöffnuhg der Stütztrommel und im.
Gebiet zwischen de- Kühlkanälen 252 und 253. führen«
Durch geeignete Steuerung der Temperatürbedingungen
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- 44 -
in den .Bereichen der Di ch.tnn/?sr!froT}fen kann eine
kontinuierliche Vorwärtsbewegung des Filterbandes
erreicht werden, wobei der Antrieb für diese Bewegun^
von uydrostatischen Druck der zu filternden
Kunststoffmasse auf den sich se]bet erhaltenden
Di chtunps pfropf en in der Auslaßöffnung· 206 abgeleitet
ist. ■. ■ . - " ■_ "
Wie bei der Anordnung nach den Figuren 9A bis 9C
tritt auch bei der Anordnung nach den Figuren 11A bin 11C
der Vorteil auf, da!? das Filterband ?11 über den Dichtung pfropfen in der AuslaSöffnung 206 wirksam
mit der Stütz-trommel 207 verbunden ist, so daß bei der
Vorwärtsbewegung des Filters durch den hydrostatischen
Druck auf den Dichtungsrfropfen sowohl de^ Filterband
als auch der Stütztrommel 207 ein positiver Antrieb zugeführt wird, so daß keine-unnötigen und schädlichen
Spannungen ode1" sonstigen r.räfte im Filter auftreten.
Figur 12 zeigt ein anderes Ausführun^sbeispiel der
vorliefenden Erfindung.in vieler Hinsicht der Vorrichtung
nach den Figuren 11A bis 11C. ähnelt, wobei der Hauptunterschied
zwischen den beiden Anordnungen darin liegt, daß bei der Anordnung nach Figur 12 das filterband innerhalb des Gehäuses von der Stützunterlage
getrennt v/ird und die Vorrichtung durch eine eigene
Auslaßöffnung verläßt, in welcher wiederum die Bedingungen zur Bildung eines Dichtungspfropfens
aus der zu filternden Substanz selbst besteht.
Wegen der Ähnlichkeit der Vorrichtung nach Figur mit der Vorrichtung nach den Figuren 11A bis HC
soll die Anordnung nach Figur 12 nicht näher beschrieben werden, mit der Ausnahme, der bei ihr besonders
vorgesehenen zusätzlichen Auslaßöffnung für das Filter-
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; '"■'■■ - 45 -
mm*
* Bei allen arideren Ifilen werden άΐβ
Be^ugszei^hen^ benutzt-wie in den FlguT^ii- HA bis 11Q>
um damit anzudeuten, uaß sie. die, gleichen- Funktionen
daß, 4j§r:,· ^eeculi^tfh Kanal. 401; d^r. A
^piReJ.: 2Qf? e^atpesfet, wsbei dnr-qtb- das,: Seiiäuse^ 2Qf;
ein. S!|hli*g;: 4.Qi= gej.efi;t:. i^^ αβ.|ΐ- den
Ä4QI;
4Q31 un4 He^i^-elenientep, 4Q4; v-erseheii, ä-ig,
durefc therraisQb isolier-ende ein-esohniirdbei Bereiclier,
.und ^ 4Q#„ YP^i-najade^. μ:η4- νΐ?ΐη Ggbäusj?, 2--0-1-. getrennt slnd;»
Im Betrieb arbeitet die Anordnimg nach Fissur 1?
im wesentliehen genauso,wie nach den Figuren 11A
bis 11C mit der Ausnahme, da3 es hierbei notwendjg.ist,
auch. noch, kontrollierte Bedingungen ?-n der FilterauslaβÖffnung
400 , neben denen an der Einlaßöffnung
und de:r.,A,uslaßöifnun2 206. zu schaffen, um die Bildung
von. Diphtungspfropfen zu erleichtern und gleichzeitig
sicherzustellen , daß sich das Filterband 211 mit e:ner Geschwindigkeit nach außen bewest, die genau der
Rotatipnsgeschwindigkeit der Stütztrommel 207 entspricht.
Der dieser notwendigen Kontrolle von drei Sätzen von Bedingungen innewohnende Nachteil
gegenüber der Kontrolle von lediglich zwei Sätzen von Bedingungen in den Figuren 11A bis 11C wird zu einem
gewissen Anteil durch die Erleichterung der Trennung vom Filterband 211 und Stütztrommel 207 aufgebogen.
Figur 13 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsforitt
einer erfindungsgeüiäßen Vorrichtung.
Die Yorrichtung nach Figur 15 unterscheidet .sich von
- 46 -
den bereits beschriebenen Vorri cht'inre^ hauptsächlich,
dadurch, daf? als endlose beweg] inue Stanzunterlage
anstelle einer rotierenden Trommel eine endlose · Rollenkette verwendet wird.
Wie in Fie-ur 1-3 darcrestelitj ist, uesteht die Vorrichtung
aus einem Gehäuse 161 mit e\nem Durchlas
262, uurch der. im Betrieb die zu filternde Substanz
in Richtung-des Pfeiles gedrüakt wird. Das Gehäuse
261 ist mit geschützen Einlaß- una Ausla3r
kanälen 26-3 und 264 versehen, die mit entsprechenden geschlitzten Sin- und AuslaSöf münzen 265 und 266
in Verbindung sjfcehen. Ein kontinuierliches und vovzup-sweise,
endloses Filterband 267, welches Deispielsv/eise
aus einem Stahlgewebe aus rostfreiem stahl besteht erstreckt sich durch die Einlaßöffnung 265, den
ainlaßkanal 263,üuer-den durchlas 262 und über den
Auslaßkanal 264 und die Auslaßoffnung 266 nach auSen.
Abstützen, des Filterbandes 267 "be,r den Durchlaß"
262 ist eine Stützunterlage mit .einer endläsea,
Kette von Rollen 268 vorgesehen, die auf eineji zentralen Kern. 269 abrollt, der im Durchlaß 262
. angeordnet ist, wobei die-Rollen 268 durch Verbindungen
' glieder 270 miteinander in Abstand verbunden sind, so daß die zu filternde Substanz zwischen ihnen
durchtreten kann.Der Kern 269 besteht aus zwei Stangen 271,
die in Figur 15 geschnitten dargestellt sind, zwischen
denen eine Anzahl von beabstandeten Platten 272 gehalten ist, von denen, in Figur 13 nur eine zu sehen
ist.
Im Gegensatz zur Vprric|rtung nach den Figuren 6 und 7
tat -"die; Kgtte aus dfp. !tollen 268 und den VerMndungsstücken^
270 nipht Ypllständig im I>urqhlaβ 262 enthalten,
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- A7 - ■■ 19A470A
snnierr lnuft über den AuslalPicnnal 264 unä der Au si a i?-'
26c zusammen mi .t den Filterband 267no.eh .
und ve rl an ft dann durch den gekrümmten ',Yeg 273f
die Wiedere'nirittsöffnung 274 und den Wiedereintrittskanal
275 zurück in den Durchlaß 262. Die Rollen
26** laufen so endlos lünrs eines beschlossenen Y/eges
v/nbe"5 nie w^h^enr? eines Teils dieses Verlaufs in
innifrem Kontakt mit de τι Filterband 267 stehen und
im übrffen \yieder zu diesem Abschnitt zurückkehren.
V/ie bei den früher bereits beschriebenen Vorrichtungen
oedeuten die lireise mit kleinem Durchmesser in Figur 13
wieder Kühlkanäle für den Durchlauf eines Kühlmittels, während die Kreise mit größerem Durchmesser Heizelemente
darstellen. Beim Betrieb der Vorrichtung nach j^ifiTur 13 beispielsweise zum Filtern eines v/ärmeerweichenden
Kunststoffs werden in der Einlaßöffnung und in der Auslaßöffnung 266 im Bereich zwischen den
Kühlkanälen sowie in der WiedereintrittsCffnunp: 264
im iebiet zwischen den vier Kühlkanälen Di chtuncrs-■pfropfen
aus verfestigtem oder halbverfes-tigten- Kunststoff
gebildet. Die eingeschnürter. Teile 276 der entsprechenden Öffnungen diener v.'ieder zur thermischen
Isolierung der "heißen" und "kalten" Teile dieser Öffnungsabschnitte.
Durch Steuerv-ng der Temperaturbedingungen an den
Einlai?- Auslaß- und Wiedere^ ntrittsöffnungen 265, 266
und 274, .cami erreicht werden, daß das Filterband 267
sich unter nelbsterhaltungder Dichtungspfropfen
kontinuierlich bewegt, wobei der Antrieb auch hier
wieder das Ergebnis des hydrostatischen Drucks des zu filternden Materials auf dem Dichtungspfropfen
in der Auf!aßöffnung 266 direkt auf die Rollenkette
gegeben wird.
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194470A
Die Trennung vom Filterband 267 und Rollenkette erfolgt
wiederum nach dem Austreten aus der Auslaßöffnung durch Erhitzen des sie verbindenden Dichtungspfropfens.
Diese Trennung kann durch eine Y/ärmestrahlungsquelle
unterstützt werden, obwohl eine solche Quelle nicht unbedingt notwendig ist, da in der Hähe des Endes
der Auslaßoffnung 266 bereits heizelemente vorgesehen sind, welche den Dichtungspfropfen aufweichen.
Durch die Verbindung von Filterband und Stützrollenkette
in der Auslaßöffnung über den dort vorhandenen P Dichtunrspfror.fen ergibt sich auch bei der Anordnung
nach Figur 13 wiederum der Vorteil, daß keinerlei
gefährlichen Spannungen oder sonstigen Kräfte bei der Vorwärtsbewegung des Filterbands auftreten.
Die Figur 14 zeigt eine der Figur 13 sehr ähnliche
Filtervorrichtung, sr daß ,viederum einander .ent—"
, sprechende Teile mit den gleichen uezugszeiehen versehen aind. Auch hie" bezeichnen wieder die
Kreise mit kleinen Durchmesser Kühlkanäle und die.
Ereis'e mit großem Durchmesser Heizelemente,,
Der Unterschied zwischen der. Vorrichtungen nach den
.-■■■■■■ -
™ Figuren 13 und 14 liegt abgesehen von der abgewinkelten
Anordnung der Einlaß- und Auslaßöffnungen und Kanäle relativ zue Durchlaß darin, daß
in Figur 14 der zentrale Kern 269 aus einer Anzahl von beabstandeten parallelen Platten 272 besteht,
die auf einer Achse 278 befestigt sind, die ihrerseits drehbar an ihren Enden im Gehäuse 261 gelagert
ist. Die Vorrichtung nach Figur 14 kombiniert somit die Verhältnisse bei einer Stützunterlage in
,Form eine? rotierenden -Trommel"', (wie soB. in den
Figuren 9A bis 9C) ljit- den charakteristischen Merkmalen
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. ■ .. -■■ · - 49 '-
einer Stützunterlage aus einer Rollenkette, um eine freier bewegliche Anordnung zu erhalten. In jeder
anderen Hinsicht ist die Anordnung nach Figur 14 ähnlich der nach Figur 13 aufgebaut,, so daß hinsichtlich
dieses Teils keine weitere Beschreibung notwendig ist.
Obgleich die hier anhand der Figuren 9A bis 9C, 11A bis 11C,
beschriebenen Vorrichtungen dazu ausgelegt sind, daß die Dichtungspfropfen aus der zu filternden Substanz selbstbestehen,
ist es sofort einleuchtend, daß mit nur geringen Modifikationen auch ein Betrieb entsprechend
dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich wäre, bei welchem wenigstens einer der Dichtungspfropfen an
der Filtereinlaß- oder Auslaßöffnung aus einem geeigneten Material besteht, welches von dem zu filternden
Material abweicht. Um die beschriebenen Vorrichtungen so zu betreiben, ist es lediglich notwendig, eine Bohrung
im Gehäuse vorzusehen, um die jeweilige von der zu filternden Substanz abweichende Dichtungssubstanz
in die Dichtungsöffnung einzubringen, in welcher der Dichtungspfropfen aus diesem Material bestehen soll,
Derartige Bohrungen sind in den Figuren 9A, 11A und gestrichelt dargestellt und jeweils mit dem Bezugszeichen 300 versehen. Wie bereits weiter oben anhand
der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2
beschrieben worden ist, können auch hier wieder Fühleinrichtungen, beispielsweise entsprechend den
Figuren 3A und 3B angewendet werden, um festzustellen, ob an einem bestimmten Punkt des Einlaß- oder Auslaßöffnungskanals
zu filternde Substanz oder Dichtungssubstanz vorliegt, um dann entsprechend die Bedingungen,
wie z.B. den Nachschub an Dichtungsmasse automatisch zu steuern. Auch kann im Zusammenhang mit den
Anordnungen nach den Figuren 9 bis 14 eine in Figur
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- 50
194A7Q4
schematisch dargestellte, mit den Bezugszeichen 45,
46 und 47 "bezeichnete Anordnung verwendet werden,
um die Dichtunfsmasse nach dem Auspressen des .
Bichtungspfropfens wieder zu gewinnen, zu filtern und
einen geschlossenen Kreislauf zuzuführen.
Vorstehend sind Filtervorrichtungen beschrieben worden,
.welche beträchtliche Verbesserungen bei der Bewegung
des Filters mit sich bringen,, Obgleich diese
Vorrichtungen stets den hydrostatischen Druck der zu filternden Flüssigkeit als Kraftquelle für den
Filterantrieb ausnutzen, ist es klar, daß es in einfacher Weise auch möglich wäre, die Filterunterlage mechanisch
anzutreiben. Auch können eine Reihe von Abänderungen
vorgenommen werden, beispielsweise entsprechend der-Lehre
der bereits erwähnten älteren deutschen Patentanmeldung, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung
zu sprengen, öo könnte beispielsy/eise das Filterband
aus mehreren Schichten bestehen, wobei eine oder
mehrere Verstärkungslagen vorgesehen sind, die aus ' perforierten oder gewebten, rostfreien Stahl bestehen.
-■"■■" - Patentansprüche —
O O 9 8 1 1 / 1 O Λ 3
.-51
Claims (20)
- PatentansprücheΛ
I*- Verfahre" z"m Fil+ern einer durch einen. Durchlaß s'-r^men-ierV Substanz, bei der ein Filter in Form eines Bandes one-" Streifens d^irch eine Einlaßöffnung .und eine Auslauffr.unf, welche 3er. !Durchlaß flankieren, in den DurcMa? gebracht wird, so dai? sich ein Teil der- Filters über der -Durchlas erstreckt, und "bei der., die Substanz zur Filterung durch den im Durchlaß befindlichen Filterteil geprel?t wird, wobei an der Einlaß- und Auclaßöffnvng Bedingungen geschaffen werden, die zur Bildung von aus einer flüssigen Dichtungpasse geformten, ein Lecken an den Öffnungen verhindernden Dichtungspfropfen führen und im Bedarfsfall bei Selbsterhaltuii? der Di ehtunfcspfropfen eine Bewegung des Filters durch die Offnunren bewirken, um einen anderen Teil des Filte^bandes oder— Streifens in den Durchlaß zu führen, dadurch gekennzeichnet, daß die B srömungsfähige Dichtungssubstanz, welche den Dichtungspfrnpfen bildet, wenigstens in einer der öffnungen aus einer anderen Substanz besteht als die zu filternde Substanz« - 2. Verfahren ii'ich Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die die Dichtungspfropfen. bildende Substanz sowohl an der Einlaß- wie an der Auslpißöffnung von der zu filternder. Substanz abweicht.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß1 die Dichtungssub stanz ein anderes spezifisches Gewicht hat als die zu filternde Substanz, so daß sich eine stabile Grenzfläche zwischen der Dichtungssuustanz und der zu filtrierenden Substanz bildet,0 9 811/10 4 3
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bin 3, dadurch re-cennzeichnet, daß zwischen der Dichtum-spfrorfen und die zu filternde Substanz ein Trennmedium eingebracht ist, welches die beiden Substanzen voneinander trennte
- 5. Verfahren-nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, ds.ß die Anwesenheit ode^ Abwegen— heit der Dichtungssub3tanζ ar oiner bestimmten Stelle de"" Dichtun^sÖffnung festgestellt v/ird und in Abhängigkeit von dieser I,:escung automatisch die Zufuhr an Dichtungssubstanz in die abzudichtende öffnung erfolgte
- 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergenenden Ansprüche, gekennzeichnet durch 'ei u einen Durchlaß (2) auf weisendes Gehäuse (1), durch den die zu filternde Substanz geführt v/erden kann, durch eine Eingangsöffnung (3» 5) und eine Ausgangsöffnung (4-, 6) im Gehäuse, welche den Durchlaß flankieren und durch die ein Filter (60) in Form eines isandes oder Streifens führbar und zur Einbringung verschiedener Seiner Teile bewegbar ist, wobei die Öffnungen so ausgebildet sind, daß im Betrieb in den öffnungen Dichtungspfropfen aus einer fluiden Dichtungssubstanz ausgebildet sind, die eine Bewegung des Filters durch die Öffnungen ohne ein Lecken der Substanz ermöglichen, sowie durch.eine Bohrung (15»-16) im Gehäuse (1),die in einer der Öffnungen an einer Stelle mündet, die im Bezug auf die Strömungsrichtung von zu filternder Substanz, welche vom Durchlas in diese öffnung eintritt, stromabwärts vom Durchlaß liegt, wobei ciiese Bohrung dazu dient, in die Öffnung eine fluide Dichtungssubstanz (61) abweichend von der zu filternden Substanz einzuführen,009811/1043- 53 8ÄD ORIGINAL-53- 19AA704
- 7. Vorrichtung nach Ansrruch 6, aadurch gekennzeichnet, daß sowohl an der Einlaß- als auch an der Auslaßöffnun^en .Bohrungen sum Zuführen einer von der zu filternden Substanz abweichenden Diehtunrssubstarn: vorgesehen sind.
- 8. Vorricutunp; nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Öffnung, welche mit einer Eohrung zur Z--ium· e±r.er iron- der zu filternden Substanz abweichenden Dichtungssubstanz vorsehen ist, eibe Einrichtung (i'icTU-r 3A, Figur 3B) vorgesenen ist, um festzustellen, ob an einer bestimmten Stelle der Öffnung stromaufwärts vom Verbindungspunkt mit der Bohrung zur Zufuhr der Dichtungssubstanz diese Dichtungssubstans anwesend oder abwesend ist, da:: Pumpeinrichtunfen (^i) vorgesehen sind, um die Mciitungssubstanz (61) in die Bohrungen (15, 16} * zu pressen und dal auf die Fihleanri.chtun.fen "ansprechende Einrichtungen vorgesehen sind, urä die Pumreinrichtiuifrer. so zu steuern, daS die j.ev;eils richtige Ilenge an Dichtun.fssubstar.s in die öffnungen fließt.
- 9· Vorrichtung; nach Ansrruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinriehtuiiger. eine Quelle (62) für sichtbares Licht oder Ultraviolett oder Infrarotstrahlung und einen elektronischen iOtowandler (6^) enthalten, die an entgegengesetzten Enden einer Bohrung (?5, 38) angeordnet- sind, welche im Gehäuse- (1) vorgesehen sind, u^ die Öffnungen an den vorgegebenen stellen zu durchsetzen und daß diese Bohrungen (35, 38) zur Verhinderung eines Austretens Yon in den Öffnungen befindliclier Substanz durch ein Liaterial (36) abgeschlossen sind, welches für die Strahlung der Quelle (62) durchlässig ist.
- 009811/1043
- SADORIGINAL " ;/ ;
- die Trommel aus e^ner Anzahl von beanstandeten, -..QV-,trai ^if einer Acnse befestigten und sich nerk~ recht 7,v. dlfser erstreckender. Hatten besteht, und da -' nie Achse drehbir an ihren oeider. Enden in der. Durchlaß bee-renrrenien Wänden gelagert ist«,
- .Vorige'--t-rn- .-mc11 Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Aünai:r.ekami;i (33) auf der Filterausganrssei-te des Durchlasses um den Filter von der Oberfläche der Stütiitromsel (7) abüune-;men, wobei dieser Abnahmekamm tangential zur Oberfläche der Stütstrommel in einem Filteraus-angskanal auf der Seite des Durchlasses % so montiert ist, daß sich seine Zähne zwischen die Platxen (^0.) der Stütztrommel (7) erstrecken.
- ^ .Vorri chti-iif- nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die endlose Stiitzunterlage eine endlose Kette von Rollen (107, 19u) enthalten, die entweder voneinander beabstai:det sind, onder im Falle, daß s^ ° sich kontaktieren, so geformt sind, daß sie Durchlässe für die zu filternde Substanz freilassen und da/3 die Rollen um einen vorgegebenen geschlossenen Weg herumroilen, wobei sie während eines Teils dieses Weges als Stütsunterlage für ein quer 2ira Durchlaß . -
- Arerlaufendes Filterband dienen. ™
- 16.Vorri clit-ang nach Anspruch 15, dadurch, gekennzeichnet, daß der. Rollen (107) und dem Filterband (105) ein perforierter Zylinder (106) zwischengeordnet ist.
- 17.Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (107, 120) um einen im Durchlaß angeordneten Kern (108) abrollen, wobei dieser Kern so mit Aussparungen versehen oder so009811/1043 '"'■"'■- 56 -fNÄL19AA704' C.Yorr4 chtunc nach n.na r-ruch β, u/.idurch gekei:νο: c) net, ds.2 die ?\Jh.leinr: chtung awei ülektroder. (.iv, 41) enthält, die s:icv. an der vorgegebenen Siegle in die "t'fnunr (S) erstrec/.en, υ1-1 die elektrische Le LtlT.hi/rkeit oder die Dielektrj z' titskonstan te der ar. dieser Stelle vorhandenen .au rs tanz zu messen·1 · Piltriervorr * chturu?, «e>enarei chnet durch ein einen I/urchxaß (ΙΟ9, ?Ο?1 auf we: -endes Genau rje 'ί·™1, 2C1 ) durch den die zu filternde Substanz --efiihrt werden kam., durch eine Eini'an.;rsöifr.un.p; (1Γ·3, 2C3)™ und eine Aur^an^soffnung (1 '.,*■, 204) im G-ehäune, '.velche den Durc; la.? flankieren und durch die eine Filter (1l5, -:11) -'r. For η eiues xian.de a oder streif en:) führbar und zur SinvrJn.'run.- veruc" iedener Keiner Teile Dev;e^bar ist, -,vobei die Öffnungen se ausgebildet sind, dai in £etrieo in den ^ffnun'*en Dicntunrapfro^i'en aus einer Jlaiden Dicr.tunrsDUurjtan^ aus>ebiliet sind, die eine Bev/cgun^; des Filters durch d.''e Iff runden ohne e:n Lecken der substanz e^rr^ip-lionen, eine innerhalb des Durchlasses (102, 20?) montierte endlos bev;egliche ütütsuiiterlage, um da ε Filterband zu stützen, wobei die bewegliche otüzunte^lage ' :t die mit Öffnungen versehen oder in anderer Weise so irefortat ist, da3 sie der strömenden zu filternden rlüssigkeit nur einen geringen Widerstand entgegensetzt, in der gleichen Richtung beweglich ist, wie das Filter, so daB sie als bewegliche Lagerung des Filterba^iaes dient.12.Torrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Stanzunterlage eine rotierende Trommel ist, die um eine Achse quer zur Bewegungsrichtung des Filters drehbar gelagert ist.13.Vorrichtung nach Anspruch 12fdädurch gekennzeichnet, da3009811/1043geformt ist, daß er der zu filternden flüssigkeit nur einen geringer. Widerstand entgegenstellt,
- 18.Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, • . daP der Kern selbst rotierbar gelagert ist.
- 19.Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden jeder Rolle in vertieften Leitschienen gelagert sind, so da?, sie in diesen Len'tschienen geführt abrollen.P
- 20.Vorrichtung nach einem der Ansprache 15 bis 19 dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (1o7) durch Verbindungsstücke (109) im Abstand voneinander zu einer endlosen Kette verbunden sind, so daß die zu filternde Flüssigkeit zwischen den Rollen durchtrete.n kann» - .21, .Vorri chtun<? nach einem der vorhergehenden. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die endlose bewegliche Stützunterlage das Filterband (211 , 26?) über den Durchlaß (202) stützt und den Durchlaß dann durch geschlitzte. Auslaßöffnungen (206, 266) des Gehäuses verläßt, -um nach der Trennung vom Filterband dunßh. * eine Wiedereintrittsöffnung (212, 226j 274) wiederin den Durchlaß zurückzukehren, wobei alle Öffnungen so ausgebildet sind, daß sich in ihnen aus einer fluiden Dichtuiigssubstanz Dichtungspfropfen bilden können, wobei die fluide Dichtungssubstanz sowohl die zu filtrierende Substanz selbst auch eine davon auweichende Substanz sein kann.22.Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützunterlage und das Filterband vor ihrer Trennung durch eine gemeinsame Auslaßöifnung aus dem009811/1043:hepnuötre±ührt sind.25.*Vorrichtung nach Anspruch 21, oder 22, uadurch gekennzeichnet, daß die Stützunterlage die -Farm einer hohlen isylinaeriscnen Irouiael (.207) .ßi.i-t einer Vielzahl von Perforationen (208) in ihrer gekrümpten Oberfläche aufweist und so im -Durchlaß raoniiert isTt,, daß -die geitrümniite Oberfläche der "Trommel aus Hem 'DUrChIaJS heraus und w»ni^stens auf der Filter·?- ausga,ngsseicbe.24.·Vorriclitung nach Anspraoii 2'J,, dadurch geicenn£eichnet, ;daß die Trommel (:2ϋΊ) sit Hilfe einer kreisförmigen /ersteifung (209) gelagert ist, die sich quer zur gekrümmten Oberfläche der Trommel erstrecken, an einer Achae (21C-) befestigt oder einstückig nvit ihr verbunden ist und daß die Achse an ihren ;I2nden drehbar im Grehäus-e gelagert ist.. -25.Vorrichtung nach Anspruch ?3f dadurch gekennzeichnet, daß die Stütztromisel-frei gleitend-in zwei engsit2!ende;n bereits auf ge ge rA&> erliegenden Selten der; Durchlasses in das G-ehäuse einsieschnittene?: Spulen gelagert ist und daß eine brecherplatte (246) quer zum !Durchlaß (202) mit einer derartigen Form vorgesehen ist, daß sie eine La^erflache für den Teil der Stütztrommel bildet, welcher das Filter (201) über den Durchlaß abstützt (Figuren 11A bis 11G)o26,Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Gehäuses zwischen dem Durchlaß und der gekrümmten Oberfläche der Stützttrommel auf der Filterausgangsseite des Durchlasses mit Heiz- und Kühleinrichtungen sowie thermisch isolierenden Aussparungen versehen ist, damit diese Bereiche mit ihnen über die öffnungen zum Ein- und Austreten der Siütztrommel gegeniiberliegenaen Bereichen zusammenwirkend diejenigen Bedingungen schaffen, welche009811/1343-- 56 -Bildung <yqn BiGatungspfropfen in den ,notwendig ,sind,.hturi.i? nach ,einem #erAns leiche 25 "is ?.;6:f " 1^- dadurch gLekenn^eiGiine^" daß ciie Stift ζ trommel den Durchlaß i|her f-einen gekrümmten ivanal verläßt und wieder in ihn ,eintritt, wobei dieser .Kanal, in den ■die Tfleäerein^ri-ttsüffnung darstellenäeii Bereich, allmählich in Richtung aui' äfn Durchlas "breiter -vvird:, a-ijini-t -ein in dieser ^iedereintrittsäfixrunp vorhandener piohtun^srviropi&n der >io ta ti on der ;eiiie-n - möglichst geringen .j/iierGtaiid (Fisuren...g-A bis 9y)..g nach ,Anspruch 27, geken-iizielohnet durch zweie M^htungsscliuhe (Z&O., .24.1), die in Vertiefungen des aehäuses zu beiden delteri der stütz trommel (207) in der V7i"e-dere.intrit-ssöffnung gelagert sir.d, wobei die Schuhe so .gefo;rmt sind, daß sie sich gegen die inne^re und äuS:ereQberf lache-der .Stütztroimael anlegen, um eine bessere Abdichtung; in der Wieder— eintrittsöffnung zu erhalten (Fifiiar 10).29.Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekermzeichnet, daß jeder .pichtungsschuh eine zur theraisehen isolierung dienende Aussparung (243) aufweist, -welcLe den Schuh in einen heißen und einen kalten Abschnitt einteilt, wobei die leinperatur des Schuhs durch. 7/ärmeleitung vom benachbarten Seil des Gehäuses bestinjmt ist, daS der heiße Teil des Schuhs dem Durchlaß (202) abgelegen ist, um etwaiges erhärteies Material, welches auf der Stütztrommel zurückgeblieben ist, aufzuweichen, damit es die Rotation der Stütztr;GEHael nicht erschweren kann, während, der kalte Jlbsehni-tt Iss Schuhs dem Durchlaß (202) benachbart ist, .{tun Mer die Bedingungen zur Biidiing -eiiies "M-ßh!imj^gßßiT.opfenm zu ' gewährleisten. ~00^811/1043/- nac^ einein der Ansprüche 21 bis 29f ••:eKennseic>!net d^rcfc außerha"1 b des Gehäuses angeordnete, crt der Stützunterl-j^e rekoppelte mechanische it.ntrieBseinric}itunc'er., welche dP^s Filterband indirekt über die Stvtzunterla^e mi tantreiben..V^rricht-ai- nach einem "der Ansprüche 21 bis 30t da durch re--'enn:;eichnet, daß die AuslaSöffnunr durch weJcae die Filterband gemeinsam nit der Stützunterlage den Durchlaß verläßt, einen größeren Querschnitt bat, als dje Einlaßöffnung, so daß im Betrieb der aiii1 den Dichtuiicrspfropfen in der Auslaßoffnune1 v/ir>ende Druck ei ne rrößere Kraft erzeugt als der auf den Anlaßpfrcrfen wirkende Druck, um dadurch die Bewe.funp; des Filteruandes zumindest zu unterstützen, wobei die Übertra.rung- dieser Kraft auf das Filterband bzw. die Stützunterlaite dadurch zustandekoiamt, daß diese beiden infel ^e der Durchdringung mit dein Llaterial des verfestigten Dichtungsstopfens fest mit diesen verbunden sind, so daß bei dieser Art des -Antriebs von Filterband und Stützunterlasre keinerlei zusatzliche Spannungen oder sonstigen Kräfte im filterband auftreten,00S811/10 4 3BADLeers e ite
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