AT13953U1

AT13953U1 - Scheibenfilter-Hohlwelle

Info

Publication number: AT13953U1
Application number: ATGM9018/2012U
Authority: AT
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2015-01-15
Also published as: CN204275640U; DE202011110521U1; FI10599U1; WO2013083401A1; DE102011088067A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheibenfilter-Hohlwelle für einen Scheibenfilter zur Abtrennung von Flüssigkeiten aus einer Suspension (1), insbesondere einer Faserstoffsuspension, mit einem Behälter (2) zur Aufnahme der Suspension (1), in dem sich die Hohlwelle horizontal erstreckt und rotierbar gelagert ist, wobei mehrere axial voneinander beabstandete Filterscheiben (3) senkrecht auf der Hohlwelle befestigt sind und der Innenraum der Filterscheiben (3) mit dem Innenraum der Hohlwelle in Verbindung steht. Dabei sollen Herstellung, Montage und Wartung dadurch vereinfacht werden, dass die Hohlwelle aus mehreren Modulen (4) besteht.

Description

Beschreibung

SCHEIBENFILTER-HOHLWELLE

[0001] Die Erfindung betrifft eine Scheibenfilter-Hohlwelle für einen Scheibenfilter zur Abtren¬nung von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Faserstoffsuspension, miteinem Behälter zur Aufnahme der Suspension, in dem sich die Hohlwelle horizontal erstrecktund rotierbar gelagert ist, wobei mehrere axial voneinander beabstandete Filterscheiben senk¬recht auf der Hohlwelle befestigt sind und der Innenraum der Filterscheiben mit dem Innenraumder Hohlwelle in Verbindung steht.

[0002] Derartige Scheibenfilter werden zur Eindickung der Suspension und in der Papierindust¬rie insbesondere zur Faserstoffrückgewinnung eingesetzt.

[0003] Hierzu ist die Hohlwelle in der Regel mit einer Unterdruckquelle verbunden. Auf denFilterscheiben bildet sich infolge des Druckunterschieds zwischen der Faserstoffsuspension unddem Innenraum der Filterscheiben eine Vliesschicht. Beim Eintauchen der Filterscheiben in dieFaserstoffsuspension gelangt so weitestgehend nur Wasser in den Innenraum der Filterschei¬ben und damit die Hohlwelle.

[0004] Die Vliesschicht wird beim Auftauchen über Schaber entfernt und zum entsprechendenStoffauslauf geführt oder mit Wasser in den Stoffauslauf gespritzt.

[0005] Insbesondere wenn die Flüssigkeit aus einzelnen oder einer Gruppe von Filterscheibenseparat in der Hohlwelle nach außen geführt werden soll, ist die Herstellung der Hohlwelle mitden darin verlaufenden Leitungen sehr aufwendig bei der Herstellung, Montage und Wartung.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Aufwand zumindest für die Herstellung,möglichst jedoch auch für Montage und Wartung bei derartigen Hohlwellen zu vermindern.

[0007] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Hohlwelle aus mehrerenModulen besteht.

[0008] Durch die modulare Bauweise vereinfachen sich die Herstellung und Montage wesent¬lich. Außerdem kann so über die Auswahl der Module leichter eine Anpassung an die speziellenBedingungen und Erfordernisse vorgenommen werden. Beispielsweise können über die Moduleunterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten von verschiedenen Materialien ausgeglichen wer¬den.

[0009] Die Module können auch aus unterschiedlichen Materialien, wie zum Beispiel Aluguss,Kunststoff oder Edelstahl gefertigt und angeboten werden.

[0010] Um die Austauschbarkeit der Module bei Bedarf, insbesondere bei Beschädigung oderVerschleiß zu vereinfachen, sollten zumindest zwei Module, vorzugsweise alle Module lösbarmiteinander verbunden sein.

[0011] In Abhängigkeit von den speziellen Anforderungen sowie der gewünschten Struktur desHohlwelle kann es von Vorteil sein, dass sich die Module axial über alle Filterscheiben oderaber nur über einen Teil der Filterscheiben erstrecken. Außerdem können sich die Module nurüber einen Abschnitt des Umfangs der Hohlwelle erstrecken.

[0012] Falls sich die Module axial nur über einen Teil der Filterscheiben erstrecken kann esebenso vorteilhaft sein, wenn sich die Module über den gesamten Umfang der Hohlwelle er¬strecken.

[0013] Insbesondere bei relativ kurzen Hohlwellen und geringer Gewichtsbelastung kann es zurVerminderung des Aufwands von Vorteil sein, wenn die miteinander verbundenen Moduleselbsttragend ausgeführt sind.

[0014] Jedoch ergibt sich eine besonders hohe Stabilität, falls die Module auf einer zentralenAchse befestigt sind.

[0015] Des Weiteren können die Montage sowie die Stabilität der Hohlwelle verbessert werden,indem die Achse entsprechende Anschlusselemente besitzt. Diese Anschlusselemente könnendie Befestigung und Justierung einzelner aber auch einer Gruppe von Modulen erleichtern oderermöglichen.

[0016] Insbesondere in diesem Zusammenhang aber auch unabhängig davon kann es vorteil¬haft sein, wenn bereits eine Gruppe von Modulen vormontiert, d.h. miteinander verbunden wirdund erst später zur Bildung der Hohlwelle mit anderen Modulen, der zentralen Achse oder denAnschlusselementen verbunden wird.

[0017] Die Verbindung der Module kann hierbei über Schweißen, vorzugsweise jedoch überKlemmen oder Verschrauben erfolgen.

[0018] Entsprechend den Anforderungen an die Anschlusselemente können diese von axialzwischen den Modulen verlaufenden und radial ausgerichteten Leitblechen und/oder von senk¬recht zur Achse verlaufenden und radial ausgerichteten Leitrippen gebildet werden.

[0019] Hinsichtlich einer einfachen Herstellung der Module ist es von Vorteil, wenn diese amAußenumfang der Hohlwelle jeweils von einem perforierten Profilblech gebildet werden, wobeidas Profilblech mit Vorteil an wenigstens einem Ende in ein radial nach innen abgewinkeltesStützblech übergeht, welches sich radial innen abstützt.

[0020] Zur Fixierung der Module ist es vorteilhaft, wenn das Stützblech mit einem Stützblecheines anderen Moduls und/oder der Achse und/oder einem Anschlusselement verbunden wird.

[0021] Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich dabei, wenn die Module senkrecht zurAchse einen u-förmigen Querschnitt aufweisen.

[0022] Auch bei den Filterscheiben lässt sich die Herstellung und Montage vereinfachen, wenndiese vorzugsweise aus separaten Kreissektoren bestehen. Dies wiederum ermöglicht es,jedem Modul der Hohlwelle einen Kreissektor der Filterscheibe zuzuordnen, was die Konstrukti¬on weiter vereinfacht, da die Kontaktfläche zwischen Kreissektor und Modul eben sein kann.

[0023] Die Flüssigkeit kann so über die Filterscheiben sowie eine Perforation des Profilblechsbzw. der Module in einen von den Modulen gebildeten Kanal nach außen geleitet werden.

[0024] Unabhängig von der konstruktiven Gestaltung der Module ist es von Vorteil, wenn dieModule einen oder mehrere Kanäle zum Transport der abgetrennten Flüssigkeiten zu wenigs¬tens einem Ende der Hohlwelle bilden.

[0025] Zur optimalen Nutzung des Scheibenfilters kann es des Weiteren vorteilhaft sein, wennder Behälter geteilt ist und unterschiedliche Suspension enthält und/oder die Suspensionen derTeilabschnitte unterschiedlich stark entwässert werden sollen. Hierzu sollte zumindest ein Mo¬dul wenigstens einen Kanal besitzen, der sich nur über einen axialen Teilabschnitt der Hohlwel¬le erstreckt und vorzugsweise nur zu einem Ende der Hohlwelle geführt wird. Auf diese Weisekönnen die abgetrennten Flüssigkeiten eines Teilabschnitts des Behälters gezielt abgefülltwerden.

[0026] Falls der Durchsatz in einem Kanal begrenzt werden soll, so ist dies dadurch möglich,dass wenigstens ein Modul ein sich axial über den Kanal erstreckendes und vorzugsweiseradial innen angeordnetes Begrenzungselement besitzt.

[0027] Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Inder beigefügten Zeichnung zeigt: [0028] Figur 1: einen schematischen Querschnitt durch einen Scheibenfilter; [0029] Figur 2: eine Teil-Draufsicht auf diesen; [0030] Figur 3: eine Ansicht einer teilmontierten Hohlwelle und [0031] Figur 4: eine Ansicht einer fertig montierten Hohlwelle.

[0032] Die Faserstoffsuspension 1 wird gemäß Figur 1 über einen Einlauf 11 in den Behälter 2 des Scheibenfilters geleitet. Im Behälter 2 befindet sich eine horizontal verlaufende und rotier¬bar gelagerte Hohlwelle mit mehreren axial voneinander beabstandeten Filterscheiben 3.

[0033] Die Filterscheiben 3 werden dabei von jeweils zwei scheibenförmigen, wasserdurchläs¬sigen Filterelementen gebildet, die den Innenraum der Filterscheibe 3 begrenzen.

[0034] Um das Wasser aus der Suspension 1 abziehen zu können, stehen die mit einer Unter-druckquelle verbundenen Kanäle der Hohlwelle jeweils mit dem Innenraum einer oder mehrereFilterscheiben 3 in Verbindung.

[0035] Die sich dabei an den Filterelementen bildende Vliesschicht wird nach dem Auftauchenaus der Suspension 1 in einen Stoffauslauf 12 befördert.

[0036] Hierzu befinden sich die Stoffausläufe 12 jeweils zwischen zwei benachbarten Filter¬scheiben 3, wie in Figur 2 zu erkennen.

[0037] Die Filterscheiben 3 werden aus mehreren separaten, kreissektorförmigen Filterelemen¬ten aufgebaut.

[0038] Dabei ist es auch wesentlich, dass die Stoffausläufe 12 in Höhe des Suspensionspegelsmöglichst nahe zur Hohlwelle angeordnet sind und sich über 40 bis 60% des Radius der Filter¬scheiben 3 erstrecken. Die Begrenzung des Kanals zwischen Filterscheibe 3 und Stoffauslauf12 auf einen radial möglichst weit innen liegenden Bereich verringert die axiale Belastung derFilterscheiben 3 und verbessert den Stoffaustausch im Behälter 2.

[0039] Die insbesondere in Figur 3 und 4 im Detail dargestellten Hohlwellen bestehen ausmehreren Modulen 4, die sich axial über alle Filterscheiben 3, in Umfangsrichtung aber jeweilsnur über einen Abschnitt des Umfangs der Hohlwelle erstrecken.

[0040] Dies erleichtert die Herstellung und Montage erheblich.

[0041] Für eine ausreichende Stabilität sind die Module 4 auf einer zentralen Achse 5 befestigt,wobei alle Module 4 miteinander und/oder mit der Achse 5 lösbar verbunden, insbesondereverschraubt sind.

[0042] Des Weiteren besitzt die Achse 5 Anschlusselemente 6,7, welche die Montage derModule 4 erleichtern und die Stabilität verbessern. Hierzu werden die Anschlusselemente 6,7gemäß Figur 3 von axial zwischen den Modulen 4 verlaufenden und radial ausgerichteten Leit¬blechen 6 sowie von senkrecht zur Achse 5 verlaufenden und radial ausgerichteten Leitrippen 7gebildet.

[0043] Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen zwei axial verlaufen Leitble¬chen mehrere Module 4 angeordnet sind. Dies erlaubt das Verbinden dieser Module 4 vorabund das Einsetzen der verbundenen Module 4 zwischen die Leitbleche.

[0044] Im Interesse einer einfachen Herstellung der Module 4 werden diese am Außenumfangder Hohlwelle jeweils von einem perforierten, ebenen Profilblech 8 gebildet. Jedes dieser Profil¬bleche 8 hat dabei jeweils Kontakt mit einem separaten Kreissektor 10 der Filterscheiben 3.

[0045] Dabei weisen die Module 4 zur Ausbildung beidseitiger Stützbleche 9 senkrecht zurAchse 5 einen etwa U-förmigen Querschnitt auf. Die ausgehend vom Profilblech 9 radial nachinnen abgewinkelten Stützbleche 9 dienen der Abstützung auf der Achse 5 sowie der Verbin¬dung mit einem Stützblech 9 eines benachbarten Moduls 4 und/oder der Achse 5 und/odereinem Anschlusselement 6,7.

[0046] Die über die Filterelemente der Kreissektoren 10 aufgenommene Flüssigkeit wird soüber die Perforation der Profilbleche 8 in das Innere der Module 4 geleitet. Die Module 4 wiede¬rum sind als axial verlaufende Kanäle ausgebildet, welche die Flüssigkeit aus der Hohlwelleabführen. Über die gezielte Anordnung der Perforation kann die Flüssigkeit bestimmter Kreis¬sektoren 10 und/oder Filterscheiben 3 separat über bestimmte Module 4 nach außen geleitetwerden. Diese Trennung kann von Vorteil sein, wenn die aufgefangenen Flüssigkeiten unter¬schiedliche Qualitäten aufweisen.

[0047] Die Module 4 können jedoch auch eine senkrecht zur Achse 5 verlaufende Trennwandbesitzen, so dass die abgetrennten Flüssigkeiten ausschließlich zu einem bestimmten Ende derHohlwelle geführt werden.

[0048] Soll der Durchsatz in einem Kanal begrenzt werden, so ist dies, wie in Figur 4 zu erken¬nen, über ein Begrenzungselement 13 möglich. Das Begrenzungselement 13 erstreckt sichaxial entlang des Kanals und ist radial innen im Kanal angeordnet. Auf diese Weise lässt sichder Strömungsquerschnitt im Kanal variabel gestalten, insbesondere dann, wenn die Begren¬zungselemente 13 austauschbar sind.

Claims

Ansprüche 1. Scheibenfilter-Hohlwelle für einen Scheibenfilter zur Abtrennung von Flüssigkeiten auseiner Suspension (1), insbesondere einer Faserstoffsuspension, mit einem Behälter (2) zurAufnahme der Suspension (1), in dem sich die Hohlwelle horizontal erstreckt und rotierbargelagert ist, wobei mehrere axial voneinander beabstandete Filterscheiben (3) senkrechtauf der Hohlwelle befestigt sind und der Innenraum der Filterscheiben (3) mit dem Innen¬raum der Hohlwelle in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelleaus mehreren Modulen (4) besteht.
2. Scheibenfilter-Hohlwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindestzwei Module (4), vorzugsweise alle Module (4) lösbar miteinander verbunden sind.
3. Scheibenfilter-Hohlwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich dieModule (4) axial über alle Filterscheiben (3) erstrecken.
4. Scheibenfilter-Hohlwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich dieModule (4) axial nur über einen Teil der Filterscheiben (3) erstrecken.
5. Scheibenfilter-Hohlwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Modu¬le (4) über den gesamten Umfang der Hohlwelle erstrecken.
6. Scheibenfilter-Hohlwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass sich die Module (4) nur über einen Abschnitt des Umfangs der Hohlwelle erstrecken.
7. Scheibenfilter-Hohlwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die miteinander verbundenen Module (4) selbsttragend ausgeführt sind.
8. Scheibenfilter-Hohlwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass die Module (4) auf einer zentralen Achse (5) befestigt sind.
9. Scheibenfilter-Hohlwelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (5)Anschlusselemente (6,7) besitzt, die die Montage der Module (4) erleichtern und/oder dieStabilität der Module (4) verbessern.
10. Scheibenfilter-Hohlwelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlus¬selemente (6) von axial zwischen den Modulen (4) verlaufenden und radial ausgerichtetenLeitblechen gebildet werden.
11. Scheibenfilter-Hohlwelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlus¬selemente (7) von senkrecht zur Achse (5) verlaufenden und radial ausgerichteten Leitrip¬pen gebildet werden.
12. Scheibenfilter-Hohlwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die Module (4) am Außenumfang der Hohlwelle jeweils von einem perforier¬ten Profilblech (8) begrenzt werden.
13. Scheibenfilter-Hohlwelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil¬blech (8) an wenigstens einem Ende in ein radial nach innen abgewinkeltes Stützblech (9)übergeht, welches sich radial innen abstützt.
14. Scheibenfilter-Hohlwelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Stütz¬blech (9) mit einem Stützblech (9) eines anderen Moduls (4) und/oder der Achse (5)und/oder einem Anschlusselement (6,7) verbunden ist.
15. Scheibenfilter-Hohlwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die Module (4) senkrecht zur Achse (5) einen u-förmigen Querschnitt auf¬weisen.
16. Scheibenfilter-Hohlwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die Module (4) einen oder mehrere Kanäle zum Transport der abgetrenntenFlüssigkeiten zu wenigstens einem Ende der Hohlwelle bilden.
17. Scheibenfilter-Hohlwelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindestein Modul (4) wenigstens einen Kanal besitzt, der sich nur über einen axialen Teilabschnittder Hohlwelle erstreckt und vorzugsweise nur zu einem Ende der Hohlwelle geführt wird.
18. Scheibenfilter nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einModul (4) ein sich axial über den Kanal erstreckendes und vorzugsweise radial innen an¬geordnetes Begrenzungselement (13) besitzt.
19. Scheibenfilter-Hohlwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die Filterscheiben (3), vorzugsweise aus separaten Kreissektoren (10) be¬stehen. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen