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Waagrechtes Drehfilter
Die Erfindung bezieht sich auf ein waagrechtes Drehfilter und betrifft besonders verbesserte Mittel zum Tragen des drehbaren Rahmens während des Betriebs. Die Erfindung kann bei jeder Art von Filter angewendet werden, bei der eine von dem Rahmen getragene Reihe von Filterzellen in einer waagrechten Ebene um eine senkrechte Achse als gemeinsamer Mittelpunkt gedreht werden.
Bei waagrechten Drehfiltern dieser Art besteht die Aufgabe darin, den Rahmen und die Filterzellen im Verlauf ihrer Drehbewegung ausreichend zu unterstützen. Bei derartigen Bauarten ist entweder eine ringförmige Laufschiene am Rahmen befestigt, die auf unterhalb am feststehenden Gestell angebrachten Rollen gelagert ist, oder die Rollen sind am Rahmen drehbar angebracht und die ringförmige Laufschiene an dem feststehenden Gestell darunter befestigt. Es tritt auf jeden Fall starker Verschleiss an den Laufschienen und Rollen ein, da der Umfang am äusseren Rand der Schiene grösser ist als an deren innerem Rand, was ein Gleiten oder Reiben von Teilen der Rollen oder Ränder bezüglich der Scheibe bewirkt.
Wenn sowohl die Laufflächen der Rollen und der Bahn zur Beseitigung der Verschleissschwierigkeiten abgeschrägt sind, verursachen leichte Änderungen in der Konzentrizität, die praktisch unvermeidbar sind und z. B. von einer kleinen relativen Horizontalbewegung der Teile herrühren, ein Heben und Senken bei der Drehung des Rahmens. Diese Wirkung ist unerwünscht, da sie die Höhenlage der Filterzellen während des Betriebs ändert. Dazu soll noch bemerkt werden. dass bei Verwendung von kippbaren Zellen, deren Wellen Nockenrollenanordnungen tragen, die mit einer festen Nockenbahn zusammenwirken, um die Bewegung der Zel-
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züglich der festen Nockenbahn, wobei das Abweichen der Zellen von der richtigen Höhenlage während des Filtriervorganges verstärkt wird.
Das Abweichen der Zellen von der richtigen Höhenlage bewirkt eine ungleichmässige Dicke des Filterkuchens, was eine ungleichmässige Verteilung der Waschflüssigkeit und hohe Feuchtigkeit des Filterkuchens ergibt, da sowohl die Flüssigkeit als auch die Luft dazu neigen, über die dünnen Teile des Filterkuchens einen Kurzschluss zu bilden.
In mechanischer Hinsicht wirkt jedes Abweichen der Zellen von der richtigen Höhenlage störend auf die zweckmässige Arbeitsweise des Antriebsgetriebes oder einer ähnlichen Vorrichtung zum Drehen des Rahmens ein.
Da waagrechte Drehfiiter üblicherweise in grossen Abmessungen, z. B. mit grösserem Durchmesser als 15 m gebaut werden, ist es in der Praxis äusserst schwierig, eine vollständige Rundheit der Laufschiene zu erreichen.
Bei einem waagrechten Drehfilter, dessen Filterzellen auf einem waagrechten, um eine senkrechte Achse drehenden Rahmen befestigt sind, der kleinen Bewegungen quer zur Achse unterworfen sein kann, und der von Rollen und einer waagrechten ringförmigen Laufschiene getragen ist, deren Mittelpunkt auf der senkrechten Achse liegt, besteht nun die Erfindung darin, dass die Lauffläche jeder Rolle ein Teil eines Kegels ist, dessen Spitze auf der senkrechten Achse liegt und dessen Grundfläche mit der der Rolle zusammenfällt, wobei die Drehachse der Rolle so schräg gestellt ist, dass der mit der Laufschiene in Berührung stehende Teil der Lauffläche waagrecht ist.
Eine derartige Kegelrollenanordnung ist bei Karusseldrehbänken bekannt. Ein Drehfilter kann jedoch nach Bestimmung und Wirkungsweise mit einer spanabhebenden Werkzeugmaschine in keiner Hinsicht verglichen werden. Auch der Aufbau dieser beiden Maschinenarten ist verschieden ; im einen Fall ist ein präzise mit regelbarer Drehzahl rotierender, das Werkstück tragender, an sich jedoch vollkommen starrer
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Tisch vorhanden, im andern Fall ein System von schwenkbaren Filtern, die mit Flüssigkeit versorgt wer- den und kippbar in einem Rahmen sitzen. Der Umstand, dass ein Filtervorgang beträchtliche Flüssigkeits- mengen im Verein mit schlammigemArbeitsgut verarbeitet, das in unterhalb der Maschine befindliche
Rinnen entleert wird, schafft Arbeitsverhältnisse die gänzlich andere sind als man sie im Bau von Werk- zeugmaschinen begegnet.
Ausserdem ist das Problem der Reibungsverminderung, das für die Lagerung des starren Drehtisches einer Karusseldrehbank wesentlich ist, für den Filtermaschinenbau nur eine Nebenaufgabe. Das Hauptproblem, mit dem sich die Erfindung auseinandersetzt, ist die Beibehaltung einer absolut horizontalen Lage der Filterzellen, die in einem Rahmen sitzen, eine Aufgabe, für deren Lösung die Lagerung eines starren gegossenen Tisches einer Karusseldrehbank kein Vorbild liefert. Es darf nämlich nicht übersehen werden, dass zwischen dem drehbaren, die Filterzellen tragenden Gestell und seiner Drehachse, die zudem nur eine gedachte Achse ist, eine starre Verbindung nicht besteht und mit einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand auch nicht hergestellt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. l in einem teilweise geschnittenen Aufriss eine Ausführungsform der Erfindung ; Fig. 2 in ähnlicher Ansicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung und Fig. 3 und 4 in schaubildlicher Ansicht die geometrischen Verhältnisse der wesentlichen Teile der Ausführungsformen der Fig. 1 bzw. 2.
Wie Fig. l zeigt, enthält das Drehfilter eine ringförmige Anordnung von Filterzellen l, die auf einem Rahmen 2 gelagert sind, der so montiert ist, dass er eine Drehbewegung um eine senkrechte Achse 3 ausführen kann, die den Mittelpunkt der Anordnung bildet und mit der Achse des zentralen Verteilers zusammenfällt, der mit jeder Zelle durch einen Schlauch 5 verbunden ist. Der Drehantrieb des Rahmens 2 kann durch einen üblichen Motor und ein (nicht gezeigtes) Ritzel erfolgen, das in den am Rahmen befestigten Zahnkranz 6 eingreift. An der Unterseite des Rahmens 2 sind zwei konzentrische kreisförmige Laufschienen 7, 8 befestigt, deren Mittelpunkt in der Achse 3 liegt. Die Laufschienen haben waagrechte Laufflächen, die mit Rollen 9, 10 zusammenwirken, die in an festen Tragteilen 13 befestigten Bügeln 11, 12 gelagert sind.
Die Roll- oder Lauffläche jeder Rolle oder jedes Rades ist ein Abschnitt eines Kegels, dessen Spitze in der senkrechten, durch den Mittelpunkt der Drehbewegung gehenden Achse 3 liegt und dessen Grundfläche mit der Rolle zusammenfällt. Damit der Teil der Rollfläche, der die Rollschiene berührt, in waagrechter Stellung gehalten wird, ist die Drehachse der Rollen schräg gestellt. Wenn auch die Verwendung von zwei konzentrischen Laufschienen 7, 8 zur besseren Stabilität des Aufbaus vorzuziehen ist, so kann doch in einigen Fällen eine einfache Laufschiene verwendet werden.
Dieser Aufbau beseitigt im Betrieb die gleitende Berührung zwischen Rollen und Schiene und vermindert so den Verschleiss auf ein Mindestmass. Zusätzlich entfällt die Notwendigkeit, die vollständige Rundheit der Laufschiene 7, 8, zu erhalten, da eine relative radiale Bewegung der Rollen bezüglich ihrer Laufschienen keine Auswirkung auf die senkrechte Verlagerung des Rahmens oder der Zellen hat.
Gemäss der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind die Rollen, wie z. B. 14 in Bügeln 15 gelagert, die an der Unterseite des Rahmens 16 befestigt sind, der die Filterzellen trägt. Jede Rolle wirkt mit einer am Boden oder an einem andern festen Tragteil18 befestigten, ringförmigen, waagrechten Laufschiene 17 zusammen. Die Drehachse der Rolle 14 ist geneigt, so dass der untere Teil der Rollfläche waagrecht ist und in Berührung mit der Schiene 17 steht. Die geometrischen Verhältnisse der kegelförmigen Rollen, der waagrechten Laufschienen und der Drehachse 3 des Rahmens 2 sind in Fig. 3 und 4 für die in den Fig. 1 bzw.
2 gezeigten Ausführungsformen dargestellt. Wegen der Umkehrung der Teile ist die Drehachse jeder Rolle nach der gegenüberliegenden Richtung geneigt.