AT16600U1 - Scheibenfilter - Google Patents

Abstract

Scheibenfilter zur Abtrennung von Flüssigkeiten aus einer Suspension (7), insbesondere einer Faserstoffsuspension, mit einem Behälter (8) zur Aufnahme der Suspension (7), einer sich horizontal im Behälter (8) erstreckenden und rotierbar gelagerten Hohlwelle (5), mehreren senkrecht auf der Hohlwelle (5) befestigten und axial voneinander beabstandeten Filterscheiben (1), deren Innenraum mit der Hohlwelle (5) in Verbindung steht sowie zwischen den Filterscheiben (1) angeordneten Stoffausläufen (4), dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang der Filterscheiben (1) ein oder mehrere Führungs-Elemente (3) befestigt und am Behälter (8) gegenüber diesen ein oder mehrere Führungs-Gegenelemente (2) so angeordnet sind, dass während der Rotation der Filterscheibe (1) wenigstens ein Führungs-Element (3) von einem Führungs-Gegenelement (2) in einer die axiale Auslenkung der Filterscheibe (1) in diesem Bereich begrenzenden Weise geführt wird.

Description

SCHEIBENFILTER [0001] Die Erfindung betrifft einen Scheibenfilter zur Abtrennung von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Faserstoffsuspension, mit einem Behälter zur Aufnahme der Suspension, einer sich horizontal im Behälter erstreckenden und rotierbar gelagerten Hohlwelle, mehreren senkrecht auf der Hohlwelle befestigten und axial voneinander beabstandeten Filterscheiben, deren Innenraum mit der Hohlwelle in Verbindung steht sowie zwischen den Filterscheiben angeordneten Stoffausläufen.

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

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

Die Vliesschicht wird beim Auftauchen über Schaber entfernt und zum entsprechenden Stoffauslauf geführt oder mit Wasser in den Stoffauslauf gespritzt.

[0004] Nachteilig hierbei ist, dass sich im Bereich der Engstelle zwischen den Stoffausläufen und den Filterscheiben Bereiche mit hoher Stoffdichte bilden, die zu einer hohen mechanischen Belastung der Filterscheiben insbesondere in axialer Richtung führen, was Beschädigungen und verstärkten Verschleiß zur Folge haben kann.

Einer Erhöhung der Belastbarkeit der Filterscheiben sind allein schon wegen ihrer Durchlässigkeit enge Grenzen gesetzt.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die mechanische Belastung der Filterscheiben mit möglichst geringem Aufwand zu vermindern.

[0006] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass am Außenumfang der Filterscheiben ein oder mehrere Führungs-Elemente befestigt und am Behälter gegenüber diesen ein oder mehrere Führungs-Gegenelemente so angeordnet sind, dass während der Rotation der Filterscheibe wenigstens ein Führungs-Element von einem Führungs-Gegenelement in einer die axiale Auslenkung der Filterscheibe in diesem Bereich begrenzenden Weise geführt wird.

[0007] Auf diese Weise wird einer axialen Überbeanspruchung der Filterscheibe sehr wirksam und effizient begegnet.

Hierbei kann das Führungs-Element mit Vorteil von einer in Umfangsrichtung verlaufenden, durchgehenden Leiste oder aber von mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden, hintereinander angeordneten und voneinander beabstandeten Leisten gebildet werden.

Sind mehrere Leisten vorhanden, so kann über diese der Austausch der Suspension der Engstelle im Bereich des Stoffauslaufs mit dem Rest im Behälter intensiviert werden. Infolgedessen kann ein zu starkes Ansteigen der Stoffdichte im Bereich der Engstelle zumindest behindert werden.

[0008] Besonders einfach gestaltet sich die Konstruktion, wenn das Führungs-Gegenelement von wenigstens einer in Rotationsrichtung im Behälter verlaufenden Schiene gebildet wird, welche das Führungs-Element radial zumindest teilweise überdeckt.

[0009] Bei Vorhandensein nur einer Führungs-Schiene kann eine axiale Begrenzung einer möglichen Auslenkung in beide axialen Richtungen dadurch erreicht werden, dass das leistenförmige Führungs-Element eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut aufweist, in welche das Gegen-Führungselement hineinragt.

[0010] Sollte das Führungselement von mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten Leisten /5

AT 16 600 U1 2020-02-15 österreichisches patentamt gebildet werden, so ist das Aufeinandertreffen der Leisten mit der in der Regel nur über einen Umfangsabschnitt der Filterscheibe verlaufenden Schiene während der Rotation eventuell kritisch. Daher sollte die sich die Breite der Nut zumindest zum in Rotationsrichtung liegenden Ende hin vergrößern.

[0011] Des Weiteren ergeben sich optimale Wirkungen, wenn die Ausdehnung der Leisten in Umfangsrichtung der Filterscheibe zwischen 50 und 250 mm, vorzugsweise zwischen 50 und 150 mm liegt und/oder die Höhe der Leisten kleiner als 120, vorzugsweise kleiner als 70 mm ist.

[0012] Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

[0013] Figur 1: eine schematische Seitenansicht eines Scheibenfilters;

[0014] Figur 2: eine Draufsicht auf den Scheibenfilter;

[0015] Figur 3: einen Querschnitt durch ein Führungs- 3 und ein Führungs-Gegenelement 2 und [0016] Figur 4: eine Draufsicht auf ein Führungselements.

[0017] Die Faserstoffsuspension 7 wird gemäß Figur 1 über einen Einlauf 10 in den Behälter 8 des Scheibenfilters geleitet. Im Behälter 8 befindet sich eine horizontal verlaufende und rotierbar gelagerte Hohlwelle 5 mit mehreren axial voneinander beabstandeten Filterscheiben 1.

[0018] Die Filterscheiben 1 werden von jeweils zwei scheibenförmigen, perforierten Filterelementen gebildet, die den Innenraum der Filterscheibe 1 begrenzen. Dabei ist die Filterscheibe 1 selbst aus mehreren Segmenten zusammengesetzt, die zusammen die Form eines Kreisrings ergeben.

[0019] Um das Wasser aus der Suspension 7 abziehen zu können, steht die mit einer Unterdruckquelle verbundene Hohlwelle 5 mit dem Innenraum der Filterscheiben 1 in Verbindung.

Die sich dabei an den Filterelementen bildende Vliesschicht wird nach dem Auftauchen aus der Suspension 7 in den Stoffauslauf 4 befördert.

[0020] Hierzu befinden sich die Stoffausläufe 4 jeweils zwischen zwei benachbarten Filterscheiben 1, wie in Figur 2 zu erkennen.

Diese Stoffausläufe 4 bilden mit den Filterscheiben 1 jeweils eine Engstelle, an der es zur Bildung von Bereichen mit höherer Konsistenz kommt. Infolgedessen werden die Filterelemente der Filterscheiben 1 beim Passieren dieser Bereiche einer erhöhten mechanischen Belastung ausgesetzt.

Zur Minimierung dieser im Wesentlichen axial auf die Filterelemente wirkenden Belastung wird der Austausch der Suspension 7 dieser Engstellen mit der Suspension 7 im Rest des Behälters 8 über mehrere an den Filterscheiben 1 befestigte Führungs-Elemente 3 intensiviert. Im Ergebnis führt dies letztendlich zu einer ausgeglicheneren Verteilung der Stoffdichte der Suspension 7 im Behälter 8.

[0021] Als Führungs-Elemente 3 fungieren gemäß Figur 3 und 4 mehrere kurze, in Umfangsrichtung verlaufende Leisten, die regelmäßig verteilt am Außenumfang der Filterscheibe 1 befestigt sind. Zur Befestigung eignen sich hierbei insbesondere auch Verbindungselemente zwischen den Segmenten der Filterscheibe 1.

[0022] Um eine zu starke, axiale Auslenkung der Filterscheiben 1 während der Rotation zu verhindern, ist am Behälter 8 gegenüber den Führungs-Elementen 3 jeweils ein FührungsGegenelement 2 in Form einer in Rotationsrichtung 6 verlaufenden Schiene befestigt, welche das Führungs-Element 3 radial teilweise überdeckt.

[0023] Diese Schiene erstreckt sich nur im Bereich der Suspension 7, da nur dort eine axiale Auslenkung zu befürchten ist. Meist genügt es sogar, wenn sich die Schiene nur über einen Teil des in der Suspension 7 befindlichen Umfangsbereichs der Filterscheibe 1 erstreckt.

[0024] Zur axialen Führung der Filterscheibe 1 in beiden Axialrichtungen besitzt das leistenför

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AT 16 600 U1 2020-02-15 österreichisches patentamt mige Führungs-Element 3 eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 9, in welche das schienenförmige Gegen-Führungselement 2 hineinragt.

[0025] Für ein sicheres Hineingleiten des Führungs-Gegenelementes 2 in die Nut 9 vergrößert sich die Breite der Nut 9 hier zu beiden Enden hin. Verschleißt das in Rotationsrichtung 6 weisende Ende, so bleibt die Leiste nach einer 180° Drehung dennoch verwendbar.

[0026] Eine optimale Wirkung der leistenförmigen Führungs-Elemente 3 ergibt sich, wenn diese sich in Umfangsrichtung zwischen 50 und 150 mm erstrecken und eine Höhe in radialer Richtung von weniger als 70 mm haben.

Claims (8)

1. Scheibenfilter zur Abtrennung von Flüssigkeiten aus einer Suspension (7), insbesondere einer Faserstoffsuspension, mit einem Behälter (8) zur Aufnahme der Suspension (7), einer sich horizontal im Behälter (8) erstreckenden und rotierbar gelagerten Hohlwelle (5), mehreren senkrecht auf der Hohlwelle (5) befestigten und axial voneinander beabstandeten Filterscheiben (1), deren Innenraum mit der Hohlwelle (5) in Verbindung steht sowie zwischen den Filterscheiben (1) angeordneten Stoffausläufen (4), dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang der Filterscheiben (1) ein oder mehrere Führungs-Elemente (3) befestigt und am Behälter (8) gegenüber diesen ein oder mehrere Führungs-Gegenelemente (2) so angeordnet sind, dass während der Rotation der Filterscheibe (1) wenigstens ein Führungs-Element (3) von einem Führungs-Gegenelement (2) in einer die axiale Auslenkung der Filterscheibe (1) in diesem Bereich begrenzenden Weise geführt wird.

2. Scheibenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungs-Element (3) von einer in Umfangsrichtung verlaufenden, durchgehenden Leiste gebildet wird.

3. Scheibenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs-Elemente (3) von mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden, hintereinander angeordneten und voneinander beabstandeten Leisten gebildet werden.

4. Scheibenfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungs-Gegenelement (2) von wenigstens einer in Rotationsrichtung (6) verlaufenden Schiene gebildet wird, welche das Führungs-Element (3) radial zumindest teilweise überdeckt.

5. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das leistenförmige Führungs-Element (3) eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut (9) aufweist, in welche das Gegen-Führungselement (2) hineinragt.

6. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die sich die Breite der Nut (9) zumindest zum in Rotationsrichtung (6) liegenden Ende hin vergrößert.

7. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung der Leisten in Umfangsrichtung der Filterscheibe (1) zwischen 50 und 250 mm, vorzugsweise zwischen 50 und 150 mm liegt.

8. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Leisten kleiner als 120, vorzugsweise kleiner als 70 mm ist.