DE2131655A1 - Filtervorrichtung - Google Patents

Description

Dr. Richard Glawe

Dipl.-lng. Klaus Delfs

Dr. Walter Moll

Patentanwälte

A-8

Stella-Meta Filters Limited, Laveretoke MiIl₁ Laverstoke, Near Viiitchurch, Hampshire, (England)

FiI tariervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtmkervorrich_T tung, insbesondere auf eine Vorrichtung aur Verwendung bei Anschwemmfiltern·

Anschwemmfilter werden in der Technik in großem Umfang verwendet, beispielsweise bei der Wasserbehandlung, in der chemischen Industrie und in der Brauereitechnik* Sie weisen ein Filterbett aus einem geeigneten Filterhilfsmittel auf, das auf einem flüssigkeitsdurchlässigen Träger gebildet ist, indem eine Suspension des Filterhilfsmittels vor dem Filtrieren durch den Träger hindurchströmen gelassen wird» Bei einer Form von Anschwemmfiltern, die als ^NCandle-Typ^M bekannt ist, kann der Träger ein Ablaufelement sein, das eine Reihe dicht gepackter Filterringe

-Filter trägt, die das Element, ζ·Β* eine« "Meta¹⁴ umgeben· Xm

Gebrauch wird die au filtrierende Flüssigkeit durch ein

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auf den FiIterringen, getragenes Filterbett zwischen den Ringen hindurengedrückt und fließt entlang des Ablaufelementes zu einem Auslaß«

Die beschriebenen Filterringe haben üblicherweise die Form von Ringen mit niedrigen Vor Sprüngen, die von einer Fläche derselben vorspringen, so daß sie, wenn ein solcher Ring gegen eine Fläche eines entsprechenden Ringes gepreßt wird, radiale Kanäle für den. Flüssigkeitsdurchtritt bilden«, Si® Vorsprünge sind im allgemeinen nur an der einen Stirnfläch® des Ringes vorgesehen und erstrecken sich bei bekannton Formen ira wesentlichen über die volle Breite des Ringes © B@sos&d@r@ FlXtsrriz&ga dieser Gattung sind in

&©r teitisefesa P&toatscferift t 015 5J6) beschrieben»

Anstatt ©ie,©^ R©iii.& v©b Filterrimgea kann dae- Ablauf- W olorasut ©im® Woads-i tragese B©i @±u@t Ausführungsform kann

di® lie ad.© I von ^©cbtöekige-ta Querschmitt oein_s und jede Windung kanu mit Yorsprüages. v«rs©h®?i sein» di® die ¥in~

dumgeo. ±u @in@a Abstand, voe.eliäs.adcsr halten,, wenn, die Wendel an. ein Abl&uf@lora«mt a.Bgcfcavit wirda Bei bekannten Ausführungs von ¥®ad®xB. ©^sticacia^a. eich di© Vorsprünge über di®

Breite d@r si®

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Bs hat sich nun gezeigt, daß b«i Filterringen der genannten Art wie auch bei Filtervorrichtungen, mit einer Wendel die Strömungseigenachaften dadurch verbessert werden können, daß Vorsprünge vorgesehen werden, die sich von einer Innenkante über «ine Stirnfläche jedes Ringes bzw« jeder Windung einer Wendel radial über eine Strecke erstrecken, die 60 % der Breite der Kreisringfläche oder der Radialabuessung der Windung nicht überschreitet«

Deaentsprechend schafft die Erfindung eine Filtervorrichtung Bit einen Ring »ife im wesentlichen ebenen Stirnflächen bsw· eine Wendel, deren Windungen gegenüberliegende, im wesentlichen eben· Flächen aufweisen; und jeder Ring oder jede Windung ist an mindestens einer der in wesentlichen ebenen Flauheit mit einer Reihe von in Abständen voneinander angeordneten Vorsprüngen entlang des Ringes oder der Windung versehen, die sich von einer Innenkante quer au der einen Fläche über ein« Strecke von nicht über 60 ήα der radialen Breite der Fläche radial erstrecken·

Die Filtervorrichtung g»«SJB der Erfindung kann ein einsiger ebener Ring sein, und in dies«» Fall ist die Vorrichtung «in Filterrimjf der genannten Art oder eine Wendel· Xn Falle einer Wendel fcatra dleee von dew Ablaufelement in der Wemdelf oma $etragen $s>±n «rad sen. dieser bleibend

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gewickelt sein, oder die Wendel kann freitragend oder von dem Ablauf element, an dem sie für den Gebrauch angebaut ist, lösbar sein·

Zweckmäßigerweise können die Vorsprünge sich über gleiche Winkel, bezogen auf das Zentrum des Ringes oder jeder Windung, erstrecken«

Vorteilhafterweise können ferner die Vorsprung« rund um den Ring oder um jede Windung in regelmäßigen Abständen angeordnet sein, und die Vorsprünge und die Lücken zwischen den VorSprüngen können sich über vorzugsweise gleiche Winkel, bezogen auf das Zentrum des Ringes bzw« der Windung, erstrecken«

Vorzugsweise erstreckt eich dabei jeder Vorsprung über im wesentlichen 50 ?· der Breite der Fläche des Ringes oder der Windung«

Vorzugsweise können ferner die Vorsprünge von halbkreisförmiger Gestalt sein«

Wenn die Filtervorrichtung gemäß der Erfindung ein Filterring ist, können solche Ringe vorteilhafterweise aus einer Drahtwendel hergestellt sein, die zu einer Reihe

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geschlossener Sprengringe geschnitten und gestanzt sind, wie dies im Patent (Patentanmeldung

P 19 16 53o.1 entsprechend der britischen Patentschrift 1 201 102) beschrieben ist.

Wenn die Filtervorrichtung gemäß der Erfindung eine Wendel ist, können solche Wendeln vorteilhafterweise hergestellt werden» indem eine Reihe von Vorsprüngen an mindestens einer Stirnseite eines geeigneten Drahtes mit gegenüberliegenden ebenen Flächen gebildet wird oder die Bildung der Vorsprung· und das Abflachen der Flächen in einem Arbeltsgang vorgenommen wird und dann der Draht in die Wendelform gebracht wird«

Xn der Zeichnung sind bevorsugte Aueführungeformen der Filtervorrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig· 1 ist «ine Draufsinkt auf einen Filterring gemäß der Erfindung}

Fig. a ist ein Schnitt entlang der Limi· A-A* durch den Sing gemäß Fig· 1>

Fig« 3 ist »ine perspektivische Darstellung einer Wendel gemäß 4er Erfindungι und

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Fig« k ist ein Axialschnitt durch die Hittelebene der

VendeX ■ gemäß Fig· 3 nach Anbau derselben an ein Ablaufelement«

Xn Fig· 1 und 2 ist darcb eine strichpunktierte Linie 1 k eine Grenzlinie veranschaulicht, die 50 £ der radialen Breite der Stirnfläche eines Filterringes 10 abgrenzt, und an der einen Stirnfläche des Ringes ist ein Kranz Ton in regelmäßigen Abständen angeordneten Vorsprüngen

™ vorgesehen» die sich tob inneren Rand 11b bis knapp an diese Grenzlinie heran «rstrecken· Diese Vorsprünge 12 sind im wesentlichen von halbkreisförmiger Gestalt und, wie in Fig« 2 veranschaulicht, von gleicher Dicke, die im Vergleich zur Dicke des Ringes gering ist» Die wichtigste Funktion dieser Vorsprünge besteht darin, dafl sie bei einer Amoflnung »»lira-r«? Ringe in eine« Stapel «it Vorderfläche Hn Rückfläcbe die Ringe in einen äufterst kleinen und genau begrenzten Abstand voneinander halten·

tk Jeder Ring dee St&pel« i«t in bezug auf die übrigen Ringe mittels einer (nicht dargestellten) Trag- und Kleamanordnung ausgerichtet gehalten» die zugleich als Ablaufelement dienen kann» wie bei der im Patent (Patentanmeldung P 19 23 816.3 entspreahesd der britischen Patentschrift 1 211 637} bescliriebenen Anordnung·

209811/1076 ofhöbnal inspected

Bevor die Vorrichtung in Gebrauch genommen werden kann, muß der Stapel von Ringen an seiner zylindrischen Außenfläche eine Anschwemmung (einen Überzug) eines Filterhilfsmittels erhalten, das für die zu filtrierende Flüssigkeit, beispielsweise für Bier oder eine sonstige genießbare Flüssigkeit, als Filter wirkt· Dies geschieht durch Anschwemmen einer Schlemme des pulverfurmigen Filterhilfsmittel von der Außenseite 15 sur Innenseite λ 6 des Stapels und durch das Ablaufelement zu einem Auslaß für die filtrierte Flüssigkeit. Die Schwemme wird umgewälzt, bis das pulverförmig· Filterhilfsmittel sich an der äußeren zylindrischen Fläche des Stapels von Ringen abgesetzt hat und dort einen überzug von gleichmäßiger Tiefe bildet* Dieser Überzug bildet nun das Filterbett·

Die Vorsprünge 12 müssen von genügend großer Fläche sein, um eine Verformung der Ringe zu verhindern, wenn auf den Stapel eine Druckkraft ausgeübt wird, da durch solche Verformungen die radialen StrOmungskanäle zwischen den benachbarten Ringen versperrt werden könnten· Dennoch behindern die Vorsprünge selbst den Flüsslgkeitsdurchtritt von der Außenseite stur Innenseite des Stapels, indem sie die Strömungslinien von der radialen Richtung ablenken« Infolge-dessen ist der Widerstand gegen den Mediumstrom zwischen den Vorsprüngen entlang radialer Linien geringer

209811/1076 on_{mmi JNSPECTeo}

als entlang anders gerichteter Linien zwischen den Vorsprüngen· Infolge dieser unterschiedlichen Strömungswiderstände können sich Schwierigkeiten ergeben, wenn die Vorsprünge sieh über siehr als 60 % der Breite der Ringe erstrecken· Eine dieser Schwierigkeiten besteht darin, daß entlang von Linien niedrigen StrömungsWiderstandes größere Strömungsgeschwindigkeiten und infolgedessen eine größere Ablagerung des pulverförmigen Filter-™ hilf«mittels auftritt« Dies wiederum hat eine unerwünschte Ungleichmäßigkeit der Dicke des Überzuges des Filterhilf emit tels in der Umfangerichtung der zylindrischen tragenden Fläche des Stapels zur Folge· Wenn ferner die VorSprünge sich zu nahe an die äußere Mantelfläche der Ringe heran erstrecken, können die Anströmrichtungen zum Filter vor Erreichen des Außenmantels der Ringe Ablenkungen erfahren, die zu einer weiteren Unregelmäßigkeit des Filterhilfsmittelüberzuges führen*

Ss hat sich gezeigt, daß, wenn bei Ringen gemäß diesem Aueführungsbeispiel die Ausdehnung der Voreprünge auf nicht mehr ale 60% und vorzugsweise auf nicht mehr als 50% der Rimgbreite beschränkt wird, die infolge der Mediumstromablenkung durch die Vorsprünge erzeugten Ungleichmäßigkeiten des Strömungswimerstandes gering sind und keine ernstliche Schwierigkeit bieten. Der Grund hierfür ist der, daß der

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Außenmantel 11a jedes Ringe· sich in einem so großen Abstand von den Vorsprüngen befindet» daß der zuaätz-Iiehe Strömungswiderstand infolge der Ablenkung bei der Umströmung eines Vorsprunges im Vergleich zu dem gesamten Strömungswiderstand zwischen zwei Ringen nur sehr gering ist. Die Ursache für den zusätzlichen Widerstand ist Ton den äußeren Mantelflächen der Ringe hinreichend weit fortgerückt, und es entsteht keine Umlenkung der Strömungsrichtung·» des Mediums, bevor dieses die Außenmantelflächen der Ringe erreicht· Infolge-4····» ist der Überzug de· angeschwemmten Filterhilf smittels _t das sich bei radial einwärtsgerichtetem Strom der Schlamm· absetzt, von im wesentlichen gleichmäßiger Tiefe. .-i.. Di·· hat ei»· gleichmäßige Filtrierwirkung für alle Strömungsweg· d·· Mediums von der Außenseite 15 >ur Innenseite 16 des Stapel· von Ringen zur Folge*

In Fig. 3 und 4 ist «in· Wemdel 21 dargestellt, die au« einer Reihe von Windungen 22 besteht, an deren «in«r Fläch· «in· Reih· von in regelmäßigen Abständen angeordneten Vorsprung·» 23 vorgesehen ist, die »ich vom der inneren Mantelfläche 2k jeder Windung bis zu *in«m i Punkt knapp an der Begrenzung·li*i· 25 heran erstreck·», ^: di· von der radialen Breite jeder Windung 5< >£ abgrenzt

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und die durch eine strichpunktierte Linie 25 veranschaulicht ist. Die Vorsprünge 23 sind im wesentlichen von halbkreisförmiger Form und, wie in Fig· 4 dargestellt, von gleicher, in beaug auf die Dicke Jeder Vendelwindung geringer Dicke«

Im Gebrauch wird die Wendel 21 derart eingespannt, daß die Findungen 22 an einem rohrförmigen Ablauf element, beispielsweise an einer Reihe von Stäben 26, die in Abständen voneinander in einem Kran» angeordnet sind (und von denen in Fig. h vier dargestellt sind) in fester Anlage aneinander liegen· Die Wendel wird in der gleichen Weise verwendet, wie oben an Hand der Hinge beschrieben, und bietet die gleichen Vorteile·

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Claims (1)

1. Patentanspruch»

   -/ 1·jFiltervorrichtung Hit »ines Ring «it i« wesentlichen ebenen, gegenüberliegenden Stirnflächen oder ait einer Wendel, deren Windungen i« wesentlichen ebene gegenüberliegende Flächen aufweisen, wobei der Ring oder jede Windung an Mindestens einer der la wesentlichen ebenen Flächen einen Kranz Yon in Abständen angeordneten VorSprüngen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12, 23) sich Ton einer Innenkante (11b, Zk) über die Fläche über eine Strecke von nicht über 60 £ der Breite dieser Fläche in radialer Richtung erstrecken«

   2· Filtervorrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorsprung (12, 23) sich über im wesentlichen 50 i» der Breite des Ringes (10) oder jeder Windung (22) erstreckt«

   3« Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12, 23) und die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen (12, 23) sieh über gleiche Winkel in bezug auf das Z*ntrua des Ringes (10) oder jeder Windung (22) erstrecken«

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   k. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12, 23) von im allgemeinen halbkreisförmiger Gestalt sind·

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