DE2131655A1 - Filter device - Google Patents

Description

Dr. Richard GlaweDr. Richard Glawe

Dipl.-lng. Klaus DelfsDipl.-Ing. Klaus Delfs

Dr. Walter MollDr. Walter Moll

PatentanwältePatent attorneys

A-8A-8

Stella-Meta Filters Limited, Laveretoke MiIl₁ Laverstoke, Near Viiitchurch, Hampshire, (England)Stella-Meta Filters Limited, Laveretoke MiIl ₁ Laverstoke, Near Viiitchurch, Hampshire, (England)

FiI tariervorrichtungFiI taring device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtmkervorrich_T tung, insbesondere auf eine Vorrichtung aur Verwendung bei Anschwemmfiltern·The invention relates to a Filtmkervorrich _T tung, particularly to an apparatus aur use in precoat ·

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 FilterringePrecoat filters are used extensively in technology, for example in water treatment, in the chemical industry and in brewery technology * They have a filter bed made of a suitable filter aid, which is formed on a liquid-permeable carrier by adding a suspension of the filter aid before filtering is allowed to flow through the carrier. In one form of precoat ^{filter known as an N} Candle-Type ^M , the carrier can be a drainage element comprising a series of closely packed filter rings

-Filter trägt, die das Element, ζ·Β* eine« "Meta¹⁴ umgeben· Xm-Filter carries the element, ζ · Β * a «" Meta ¹⁴ · Xm

Gebrauch wird die au filtrierende Flüssigkeit durch einUse is made of the au filtering liquid by one

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auf den FiIterringen, getragenes Filterbett zwischen den Ringen hindurengedrückt und fließt entlang des Ablaufelementes zu einem Auslaß«on the filter rings, supported filter bed between the Rings and flows along the drainage element to an outlet "

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 inThe filter rings described usually have the Form of rings with low front cracks protruding from a surface of the same so that they, if such Ring pressed against a surface of a corresponding ring becomes, radial channels for the. Form liquid passage «, Si® projections are generally only on one End face® of the ring provided and extend at knownon forms ira substantial over the full width of the ring © B @ sos & d @ r @ FlXtsrriz & ga of this genus are in

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

Anstatt ©ie,©^ R©iii.& v©b Filterrimgea kann dae- Ablauf- W olorasut ©im® Woads-i tragese B©i @±u@t Ausführungsform kannInstead of © ie, © ^ R © iii. & V © b Filterrimgea, the process- W olorasut © im® Woads-i wearable B © i @ ± u @ t embodiment can

di® lie ad.© I von ^©cbtöekige-ta Querschmitt oein_s und jede Windung kanu mit Yorsprüages. v«rs©h®?i sein» di® die ¥in~di® lie ad. © I von ^ © cbtöekige-ta Querschmitt oein _s and every turn canoe with 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®dumgeo. ± u @ at @ a distance, voe.eliäs.adcsr hold, if, the helix . an expo @ lora «mt a.Bgcfcavit is a With known execution of ¥ ®ad®xB. © ^ sticacia ^ a. eich di © protrusions over di®

Breite d@r si®Width 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«It has now been shown that b «i filter rings of the type mentioned, as well as with filter devices with a helix, the flow properties can be improved by providing projections which extend from an inner edge over an end face of each ring or each turn of a Extend the helix radially over a distance that does not exceed 60% of the width of the circular ring surface or the radial dimension of the winding «

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·Accordingly, the invention creates a filter device bit a ring, ife essentially flat end faces or a helix, the turns of which have opposite, essentially flat faces; and each ring or turn is provided on at least one of the substantially planar flatness with a series of spaced projections along the ring or turn extending from an inner edge across the one surface for a distance of not more than 60% ήα the radial width of the surface extend radially

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 bleibendThe filter device g "" SJB of the invention can be a single flat ring, and in this "" case the device "in filter trim of the type mentioned or a helix in the case of a helix fcatra dleee from the drainage element in the conical elf is carried s> ± n «rad sen. this lasting

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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·be wound, or the helix can be self-supporting or of the drain element on which it is grown for use is, to be solvable

Zweckmäßigerweise können die Vorsprünge sich über gleiche Winkel, bezogen auf das Zentrum des Ringes oder jeder Windung, erstrecken«The projections can expediently overlap equal angles with respect to the center of the ring or each turn "

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«Advantageously, the projection «can also be round around the ring or around each turn at regular intervals, and the projections and the gaps between the projections can be preferably the same Angle, based on the center of the ring or "the turn, extend"

Vorzugsweise erstreckt eich dabei jeder Vorsprung über im wesentlichen 50 ?· der Breite der Fläche des Ringes oder der Windung«Each projection preferably extends over substantially 50? · the width of the face of the ring or the winding "

Vorzugsweise können ferner die Vorsprünge von halbkreisförmiger Gestalt sein«Preferably, furthermore, the projections can be semicircular in shape.

Wenn die Filtervorrichtung gemäß der Erfindung ein Filterring ist, können solche Ringe vorteilhafterweise aus einer Drahtwendel hergestellt sein, die zu einer ReiheIf the filter device according to the invention is a filter ring, such rings can advantageously be made from a helix of wire leading to a number

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geschlossener Sprengringe geschnitten und gestanzt sind, wie dies im Patent (Patentanmeldungclosed snap rings are cut and punched, as in the patent (patent application

P 19 16 53o.1 entsprechend der britischen Patentschrift 1 201 102) beschrieben ist.P 19 16 53o.1 corresponding to British patent specification 1 201 102) is described.

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«If the filter device according to the invention is a helix, such helices can advantageously be made by using a series of protrusions on at least one face of a suitable wire opposing flat surfaces is formed or the formation of the protrusion · and the flattening of the surfaces in a work step is carried out and then the wire is brought into the spiral shape «

Xn der Zeichnung sind bevorsugte Aueführungeformen der Filtervorrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt. Xn the drawing are precautionary forms of the Filter device according to the invention shown for example.

Fig· 1 ist «ine Draufsinkt auf einen Filterring gemäß der Erfindung}FIG. 1 is a sinking onto a filter ring according to FIG Invention}

Fig. a ist ein Schnitt entlang der Limi· A-A* durch den Sing gemäß Fig· 1>Fig. A is a section along the Limi · A-A * through the Sing according to FIG. 1>

Fig« 3 ist »ine perspektivische Darstellung einer Wendel gemäß 4er Erfindungι undFig. 3 is a perspective view of a helix according to 4er Invention and

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Fig« k ist ein Axialschnitt durch die Hittelebene derFig « k is an axial section through the central plane of the

VendeX ■ gemäß Fig· 3 nach Anbau derselben an ein Ablaufelement«VendeX ■ according to FIG. 3 after the same has been attached to a drain element "

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 VorsprüngenXn FIG · 1 and 2 darcb a chain line 1 k illustrates a boundary line delimits the £ 50 of the radial width of the end surface of a filter ring 10, and which is one end surface of the ring, a ring tone in regularly spaced projections

™ 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·™ provided »the tob inner edge 11b to just below extend this boundary line. These projections 12 are essentially semicircular in shape and, as illustrated in Fig. 2, of equal thickness, which is small in comparison with the thickness of the ring. The most important The function of these projections is that they "lira-r"? Rings in a "stack" of it Front surface Hn rear surface the rings in a first keep a small and precisely limited distance from each other

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· tk Each ring of the St & pel "i" t held in alignment with the other rings by means of a support and Kleam arrangement (not shown) "which can also serve as a drainage element" as in the patent (patent application P 19 23 816.3 corresponding to the British patent specification 1 211 637} described arrangement ·

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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·Before the device can be put into use, the stack of rings on its cylindrical outer surface must receive a precoat (a coating) of a filter aid that acts as a filter for the liquid to be filtered, for example for beer or other edible liquid.This happens by precoating a slurry of the powdery filter aid from the outside 15 on the inside λ 6 of the stack and through the drainage element to an outlet for the filtered liquid. The flood is circulated until the powdery filter aid has settled on the outer cylindrical surface of the stack of rings and forms a coating of even depth there * This coating now forms the filter bed

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 geringerThe projections 12 must be of a sufficiently large area to prevent deformation of the rings when a compressive force is exerted on the stack, since such deformations cause the radial flow channels between the neighboring rings could be blocked · Nevertheless, the protrusions themselves hinder the passage of liquid from the outside stubbornly inside the stack by deflecting the flow lines from the radial direction « As a result, there is the resistance to the flow of the medium between the projections along radial lines less

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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*than along differently directed lines between the projections.As a result of these different flow resistances, difficulties can arise if the projections extend over more than 60 % of the width of the rings larger deposition of the powdery filter aid occurs If the rings extend closer, the directions of flow to the filter can experience deflections before they reach the outer jacket of the rings, which lead to further irregularities in the filter aid coating *

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 derIt has been shown that when rings according to this Embodiment the extension of the protrusions to no more than 60% and preferably to no more than 50% of the Rim width is limited as a result of the medium flow deflection Irregularities in the flow resistance generated by the projections are small and not serious Offer difficulty. The reason for this is that the

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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*Outer jacket 11a of each ring is at such a large distance from the projections that the additional flow resistance due to the deflection when the flow around a projection is compared to the total flow resistance between two rings is only very small. The cause of the additional resistance is that the outer circumferential surfaces of the rings have moved sufficiently far away, and there is no deflection of the flow direction · »of the medium before it reaches the outer circumferential surfaces of the rings · As a result-4 ····» is the coating of the · alluvial filter Help smittels _t which settles at radially einwärtsgerichtetem stream of sludge ·, of substantially uniform depth. .-i .. Di ·· has ai »· uniform filtering effect for all flow paths · d ·· medium from the outside 15> to the inside 16 of the stack · of rings *

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< >£ abgrenztIn FIGS. 3 and 4, "in" Wemdel 21 is shown, which consists of a series of turns 22, on whose "in" r surface "in a row of regularly spaced protrusions" 23 is provided which "I extend from the inner circumferential surface 2k of each turn up to * in" mi point just close to the boundary · li * i · 25 · " ^: di · delimits 5 <> £ from the radial width of each turn

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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«and illustrated by a dash-dotted line 25 is. The projections 23 are substantially semicircular in shape and, as shown in Fig. 4, of the same, in accordance with the thickness of each winding of small thickness "

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·In use, the helix 21 is clamped in such a way that the findings 22 on a tubular drain element, for example on a row of rods 26 which are arranged at a distance from one another in a crane (and four of which are shown in FIG. H) in The helix is used in the same way as described above with the aid of the hinge, and offers the same advantages

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Claims (1)

Patentanspruch»Claim » -/ 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«- / 1 · jFiltervorrichtung Hit "ines ring" it i "essentially flat, opposite end faces or a with a helix whose turns i" have essentially flat opposite surfaces, the ring or each turn on at least one of the la essentially flat surfaces a wreath yon has projections arranged at intervals, characterized in that the projections (12, 23) extend in the radial direction at an inner edge (11b, Zk) over the surface over a distance of not more than 60 £ of the width of this surface « 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«2 · Filter device according to claim t, characterized in that each projection (12, 23) extends over substantially 50 i " the width of the ring (10) or each turn (22)" 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«3 «filter device according to claim 1 or 2, characterized in that that the projections (12, 23) and the spaces between the projections (12, 23) see at equal angles with respect to the center of the ring (10) or each turn (22) extend « - 11 -- 11 - 209811/1076209811/1076 k. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12, 23) von im allgemeinen halbkreisförmiger Gestalt sind· k. Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the projections (12, 23) are generally semicircular in shape. - 12 -- 12 - 209811/1076209811/1076 LeerseiteBlank page