DE4227775A1 - Filtriereinrichtung - Google Patents
FiltriereinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Filtrierein
richtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Einrichtungen sind beispielsweise aus der EP-PS 1 55 466
bekannt. Diese Konstruktion zielt richtigerweise darauf, im
Filtrierbereich auf dem Filterband einen möglichst gleichmäßigen
Filterkuchen zu bilden sowie eine möglichst große Filterfläche
und einen möglichst hohen hydrostatischen Druck der Schmutz
flüssigkeit über dieser zu erreichen. Das erste genannte Ziel
verbessert die Qualität der Einrichtung und die beiden anderen
deren Leistungsfähigkeit.
Die vorgenannte Einrichtung fördert die Bildung eines gleichmäßigen
Filterkuchens indem die Schmutzflüssigkeit möglichst
turbulenzfrei in die Schmutzkammer geleitet wird und vergrößert
den hydrostatischen Druck durch eine Erhöhung der Austragzone
und damit der Höhe der Schmutzflüssigkeitskammern. Hierzu
werden die Kreisscheiben durch drehachsparallele Mitnehmerleisten
verbunden. Diese können den Filterkuchen über eine durch dessen
Böschungswinkel begrenzte Höhe hinaus mitnehmen, wodurch die
Austragzone entsprechend höher angelegt werden kann. Der Nach
teil dieser Vorrichtung ist, daß die Höhe der Schmutzflüssig
keitskammer nur ein Bruchteil des Scheibenradius bleiben muß,
und daß ein ungestörter Filterkuchen nur durch eine entspre
chende Vielzahl von Mitnehmerleisten und einen entsprechenden
konstruktiven Aufwand erreichbar ist.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Vor
richtung der genannten Art derart zu verbessern, daß bei
geringem konstruktivem Aufwand ein ungestörter Filterkuchen
entsteht, und daß trotzdem ein wesentlich höherer hydro
statischer Druck in der Schmutzflüssigkeitskammer erreichbar
ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Die Höhe der Zellen im wabenartigen Gurt wird dabei so groß
wie möglich gewählt, um im Bereich der Zellen, in denen sich
der Filterkuchen bildet, einen möglichst langen und wirbelfreien
Strömungsweg für die Schmutzflüssigkeit zu erreichen.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 7 ist es möglich,
die Austragzone auf gleicher Höhe wie die Drehachse der Scheiben
oder noch deutlich darüber anzuordnen. Hierdurch kann die
Flüssigkeitshöhe in der Schmutzflüssigkeitskammer entsprechend
erhöht werden. Unabhängig von der Höhenlage der Austragszone
kann bei dieser Ausführungsform der Filterkuchen durch die
Schwerkraft vom wabenartigen Gurt getrennt werden.
Bei einer Ausführungsform gemäß den Ansprüchen 2 bis 5 ent
steht die Möglichkeit, den wabenartigen Gurt durch die der
Filtriereinrichtung zulaufende Schmutzflüssigkeit zu reinigen.
Die dadurch bedingte hohe Fallhöhe der Schmutzflüssigkeit in
die Schmutzflüssigkeitskammer und die darin entstehenden Turbu
lenzen wird bzw. werden durch die Zerteilung des herabfallenden
Schmutzflüssigkeitsvorhanges gemildert, die im rücklaufenden
Trum des wabenartigen Gurtes bei dessen Reinigung erfolgt.
Weiter hemmen die Zellen des wabenartigen Gurtes die Wirbel
bildung, da sich die Strömung der Schmutzflüssigkeit darin
beruhigen kann.
Bei der Ausführungsform nach Anspruch 5 ergibt sich eine Ver
einfachung, indem für das Stützband und die Gurte die gleichen
handelsüblichen Produkte verwendet werden können.
Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die
Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Filtriereinrichtung ent
sprechend der Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Filtriereinrichtung nach
Fig. 1 längs der Linie II-II,
Fig. 3 ein Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 4 das Detail IV in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines waben
artigen Gurtes und
Fig. 6 eine Ansicht des wabenartigen Gurtes in Richtung des
Pfeiles VI in Fig. 5.
Die Filtriereinrichtung weist ein Gehäuse 1 mit zwei parallelen
Wänden 2 und 3 auf, die durch einen Boden 4 sowie eine Front-
und eine Rückwand 5 bzw. 6 miteinander verbunden sind. Diese
Wände bilden eine Auffangwanne 7 für die Sauberflüssigkeit,
aus der diese durch einen Auslauf 8 abfließen kann. In den
parallelen Wänden 2, 3 ist eine Welle 9 frei drehbar gelagert,
auf der drehfest zwei Kreisscheiben 10, 11 sitzen. Deren
Umfangflächen sind gestuft und bilden je eine äußere bzw.
eine innere Umfangfläche 12 bzw. 13.
Verteilt um die Welle 9 sind im Gehäuse 1 vier parallele Um
lenkwalzen 14 bis 17 drehbar gelagert, um die ein Gitterstütz
band 18 geführt ist. Die Umlenkwalze 17 bildet die Antriebs
walze und ist zu diesem Zweck durch einen Motor M in Richtung
des eingezeichneten Pfeiles antreibbar. Der eine Trum 19 des
Gitterstützbandes 18 ist mit seinen beiden Randbereichen gegen
die äußere Umfangfläche 12 der Kreisscheiben 10, 11 abgestützt
und begrenzt mit diesen zusammen eine Schmutzflüssigkeitskammer
20. Auf dem Gehäuse 1 ist eine Filtrierbandvorratsrolle 21
frei drehbar gelagert, von der ein Filterband 22 über eine
nicht dargestellte Reibungsbremse abgewickelt und gespannt
wird. Das Filterband 22 liegt gegen den Trum 19 des Gitter
stützbandes 18 an und ist mit seinem Randbereich zwischen den
äußeren Umfangflächen 12 der Kreisscheiben 10, 11 einerseits
und den Randbereichen des Trums 19 des Gitterstützbandes 18
anderseits eingeklemmt. Dieser eingeklemmte Randbereich des
Filterbandes 22 wirkt als Dichtung und verhindert ein seit
liches Austreten von Flüssigkeit aus der Schmutzflüssigkeits
kammer 20. Wird die Antriebswalze 11 angetrieben, nimmt der
Trum 19 des Gitterstützbandes 18 die Kreisscheiben 10, 11 mit
und dreht diese gleich gerichtet und mit gleicher Umfangs
geschwindigkeit. Dabei wird das Filterband 22 von der Vorrats
rolle 21 abgezogen, durch die Schmutzflüssigkeitskammer 20
geführt und mit dem vorangehenden Ende hinter der Umlenkwalze
17 in einen Behälter 23 abgelegt.
Weiter ist im Gehäuse 1 eine Umlenkwalze 24 drehbar gelagert.
Sie liegt über der Antriebswalze 17 und ist nach außen versetzt.
Um die Umlenkwalze 24 einerseits und um die inneren Umfang
flächen 13 der Kreisscheiben 10, 11 anderseits ist ein endloser,
wabenartiger Gurt 25 herumgeführt. Im Bereich der Schmutz
flüssigkeitskammer 20 liegt der Gurt 25 gegen das Filterband
22 an und bildet dann zuoberst auf der Antriebswalze 17 einen
horizontalen Abschnitt, der, wie später noch erläutert wird,
wenigstens in grober Näherung horizontal ausgerichtet sein
muß. Im Bereich der Schmutzflüssigkeitskammer 20 ist das
Filterband 22 somit sandwichartig zwischen dem Gitterstützband
18 und dem wabenartigen Gurt 25 eingeklemmt.
Der wabenartige Gurt 25 (Fig. 5 und 6) besteht aus gelenkig
miteinander verbundenen Reihen 28, in denen streifenförmiges
Material (mit einer Breite von vorzugsweise 5 bis 30 Milli
meter) zu periodisch sich wiederholenden Formen (vorliegend
gleichschenkligen Trapezen) geformt ist, wobei innerhalb und/oder
zwischen benachbarten Reihen 28 diese Formen wabenartig ange
ordnete Zellen 29 bilden. Die Gelenkverbindung zwischen den
Reihen 28 besteht aus Drähten oder Stäben 30, die durch koaxi
ale Bohrungen des streifenförmigen Materials mit Spiel hindurch
gestoßen und endseits gegen eine axiale Verschiebung ge
sichert sind. Die Zellen 29 sind somit durch das streifenförmige
Material seitlich begrenzt und an beiden Enden offen. Die Länge
L dieser Zellen 29 (die der Breite des bandförmigen Materials
entspricht) soll möglichst groß sein, damit die Schmutzflüssig
keit innerhalb der Zelle 29 einer laminaren Strömung unterliegt.
Insbesondere ist das Verhältnis der Zellenlänge L zur Zellen
querschnittsfläche Q im Hinblick auf eine laminare Strömung
optimal zu wählen.
Oberhalb der Schmutzflüssigkeitskammer 20 endet im Gehäuse
1 ein Zuflußkanal 26. Aus diesem fällt die Schmutzflüssigkeit
über einen sich verbreiternden Auslauf in die Schmutzflüssigkeits
kammer 20. Ein Niveauschalter 27 betätigt den Motor M und
regelt das Niveau in der Schmutzflüssigkeitskammer 20. Der
Zuflußkanal 26 kann auch oberhalb des Gurtes 25 angeordnet
sein, wobei sich sein Ausguß über die ganze Breite des Gurtes
25 erstreckt. Bei dieser Ausführungsform durchspült das vor
hangartig abfallende Schmutzwasser die Zellen des Gurtes 25
und reinigt sie von allfällig noch anhaftenden Resten des
Filterkuchens. Der Zuflußkanal kann sich auch rinnenförmig
über die Breite der Schmutzflüssigkeitskammer erstrecken und
mit brausenartigen Durchbrechungen versehen sein.
Zu Beginn des Betriebs wird bei stehendem Gitterstützband 18
die Schmutzflüssigkeitskammer 20 über den Zuflußkanal 26 mit
Schmutzflüssigkeit beschickt. Die Schmutzflüssigkeit dringt
durch den wabenartigen Gurt 25, das Filterband 22 und das
Gitterstützband 18 hindurch und tropft in die Auffangwanne
7, von wo aus sie als Sauberflüssigkeit in einen Kreislauf
zurück gefördert oder in einen Vorratsbehälter abgefördert
wird. Auf dem Filterband baut sich gleichzeitig ein Filter
kuchen auf. Wird der Filterkuchen soweit aufgebaut, daß die
Schmutzflüssigkeit auf ein bestimmtes Niveau steigt, wird über
dem Niveauschalter 27 der Vorschubmotor M aktiviert, welcher
über die Antriebswalze 17 das Gitterstützband 18 in die mit
Pfeilen bezeichnete Richtung bewegt. Der Aufbau eines opti
malen Filterkuchens wird durch die sorgfältige Abstimmung
der wirksamen Filterfläche sowie der Niveauhöhe (statischer
Druck) bestimmt, da mit zunehmender Dicke des Filterkuchens
die Filterwirkung ein Optimum erreicht. Nach einem Vorschub
schritt des Filterbandes bildet sich über dem neu einlaufenden
Filterbandabschnitt, wo der Strömungswiderstand am geringsten
ist, rasch wieder ein Filterkuchen, dessen vorangehendes Ende
in der Austragzone mit dem Filterband 22 ausgetragen wird.
Die Vorschubgeschwindigkeit des Gitterstützbandes 18 wird
demnach so gewählt, daß die Filterkuchendicke über den ganzen
Filtrierbereich möglichst gleichmäßig ist. Hinter der Austrag
zone gelangt der Filterkuchen mit dem Filterband 22 in den
Behälter 23. Es ist auch möglich, in der Austragzone mittels
einer Rakel oder dgl. den Filterkuchen vom Filterband 22 zu
trennen. Im Bereich der Austragzone, das heißt im höchst
liegenden Bereich der Antriebswalze 17 durchlaufen das Gitter
stützband 18, das Filterband 22 und der Gurt 25 eine im
wesentlichen horizontale Strecke, in der der Gurt 25 vom
Filterband 22 getrennt wird. Der Gurt 25 wird nach oben und
das Filterband 22 nach unten umgelenkt. Dabei löst sich der
in den Zellen des Gurtes 25 befindliche Filterkuchen unter
der Schwerkraft aus den Zellen und bleibt am Wickelband 22
haften.
Claims (8)
1. Filtriereinrichtung für Flüssigkeiten, in der
ein Trum (19) eines gegen eine Austragzone antreibbaren, end
losen Gitterstützbandes (18) mit seinem Randbereich an einem
Teil der Umfangflächen (12) von zwei koaxialen, drehbar
gelagerten Kreisscheiben (10, 11) anliegt und mit diesen eine
muldenförmige Schmutzflüssigkeitskammer (20) begrenzt, zu der
ein Zuflußkanal (26) für die Schmutzflüssigkeit führt, wobei
im Bereich dieses Trums (19) ein der Schmutzflüssigkeitskammer
(20) zugewandtes Filterband (22) gegen das Gitterstützband
(18) anliegt und unterhalb dieses Bereiches eine Auffang
einrichtung (4, 5, 6) für die Sauberflüssigkeit angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Trums (19)
ein der Schmutzflüssigkeitskammer (20) zugewandter, wabenartiger
Gurt (25) auf dem Filterband (22) aufliegt und sich mit diesem
zur Austragzone mitbewegt, dessen Zellen mit einer ihrer beiden
offenen Seiten an das Filterband (22) angrenzen.
2. Filtriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der wabenartige Gurt (25) endlos ist und
sein rücklaufender Trum über der Schmutzflüssigkeitskammer
liegt.
3. Filtriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zuflußkanal (26) und/oder
die Austragszone über der Drehachse (9) der Kreisscheiben
(10, 11) liegt.
4. Filtriereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zuflußkanal unterhalb des rücklau
fenden Trums des wabenartigen Gurtes (25) endet.
5. Filtriereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zuflußkanal (26) oberhalb dem rück
laufenden Trum des wabenartigen Gurtes (25) endet und die
Schmutzflüssigkeit über die Breite des Gurtes (25) verteilt.
6. Filtriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gitterstützband (18) und der waben
artige Gurt (25) gleich ausgebildet ist.
7. Filtriereinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Austragzone je eine
Umlenkwalze (17, 24) für das Filterband (22) einerseits und
den wabenartigen Gurt (25) anderseits derart angeordnet sind,
daß sich das Filterband (22) und der wabenartige Gurt (25)
in einem in grober Näherung horizontalen Bereich auseinander
laufen, indem sich der Filterkuchen unter der Schwerkraft vom
wabenartigen Gurt (25) trennt.
8. Filtriereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung des Filterbandes
(22) nach den Umlenkwalzen (17, 24) Mittel vorhanden sind,
um den Filterrückstand vom Filterband (22) zu trennen.
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1991
- 1991-08-29 CH CH2532/91A patent/CH684464A5/de not_active IP Right Cessation
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