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Die Erfindung betrifft allgemein Dichtungsanordnungen und im besonderen eine Dichtungs- anordnung fur ein rotierendes Sammelkernrohr eines Scheibenfilters oder einer ähnlichen Vorrichtung. Gemäss dem Stand der Technik führen die Sammelkanäle innerhalb des rotierenden Kemrohres flussiges Filtrat aus den eingetauchten Sektoren des Scheibenfilters und bewirken einen Bypass von Luft von den nicht eingetauchten Sektoren zu einer Trennventilplatte.
Typischer- weise ist die Trennventilplatte ein scheibenartiger Bauteil mit bogenförmigen Ausschnitten, die es dem gesammelten Filtrat erlauben, entweder in eine unter Umgebungsdruck stehende Drainage oder in eine unter Vakuum stehende Drainage abzufliessen Das Vakuum wird typischerweise durch barometrische Fallschenkel, die von einer Vakuumbox ausgehen und in denen das Trennventil angeordnet ist, erzeugt
Typischerweise wird die Dichtung zwischen dem Kernrohr und der Vakuumbox durch eine sogenannte Deckel-Ring-Dichtung zwischen einem Flanschnng der Vakuumbox und einem Dicht- ring am Kem bewerkstelligt Da beide Dichtoberflächen der Dichtung in Umfangsrichtung verlaufen,
bewirkt die Dichtung vom Deckel-Ring-Typ ublicherweise eine adaquate Dichtfunktion zwischen dem rotierenden Kernrohr und der feststehenden Vakuumbox Die Dichtoberflächen zwischen dem Kemrohr und der Ventilplatte liegen aber Ende zu Stirn, was anfällig auf Abnutzung und axiale Bewegung während des Rotierens ist Übergrosse Spalten zwischen dem Ende des Kemrohres und der Ventilplatte erlauben es merklichen Mengen von Luft, in die Vakuumbox gesaugt zu werden, wodurch die durch den barometrischen Schenkel erzeugte Wirksamkeit des Vakuums reduziert wird
Das Vorstehende erläutert die Beschränkungen, die die derzeitigen Vorrichtungen und Ver- fahren aufweisen.
Es ist daraus ersichtlich, dass es vorteilhaft wäre, eine Alternative zur Verfügung zu haben, durch die es möglich ist, eine oder mehrere der Beschränkungen, die oben genannt wurden, zu überwinden Demgemäss wird im folgenden eine Alternative geoffenbart, die diese Be- schrankungen nicht aufweist
Gemäss einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die genannten Nachteile vermieden, wenn eine Dichtungsanordnung für den nicht gefluteten Bereich eines rotierenden Sammelrohres eines Filters gegenüber einer Ventilfläche geschaffen wird, umfassend:
einen am Sammelrohr mitrotierend befestigten, in Umfangsrichtung umlaufenden Dichtring, der eine schräge Dichtflache aufweist, einen an der Ventilfläche befestigten, komplementären Dichtring, der eine schräge Dichtfläche aufweist, wobei die Dichtflachen der beiden Dichtringe gemeinsam eine sich radial nach aussen öffnende "V'-Kerbe bilden und eine Dichtung, die zumindest im nichtgefluteten Bereich des Umfanges in der 'V'-Kerbe liegt und unter Zugspannung gehalten wird.
Das und andere Aspekte und Details der Erfindung werden im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert
Die Fig 1 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines Verteilungsventiles eines Scheibenfilter- kems und einer Vakuumbox und gibt dabei die Anordnung der erfindungsgemässen Dichtung an; die Fig 2 ist ein Schnitt durch ein Detail der erfindungsgemassen Dichtung und die Fig 3 ist eine Stirnansicht der erfindungsgemässen Dichtungsanordnung durch die Dichtung hindurch und, in Fig 1 gesehen, nach rechts
Fig 1 zeigt einen Schnitt durch das Sammelende eines Scheibenfilters mit einer erfindungs- gemässen Dichtungsanordnung.
Bei einer typischen Anwendung eines solchen Filters wird Flüssigkeit und fibröses Material in einen Bottich 3 eingebracht Das fibröse Material wird auf rotie- renden Filterelementen 5 gesammelt, die durch die Flüssigkeit hindurch bewegt werden. Wahrend ein Filterblattelement in die Flüssigkeit eintaucht, beginnt sich eine fibröse Matte an der Blattoberfläche auszubilden und eine gewisse Menge Flüssigkeit gelangt in das Blatt und schliesslich in Sammelkanäle 6 Die anfängliche Bildung der Fasermatte erfolgt unter atmos- phärischen Druckbedingungen, um die Mattenausbildung zu unterstützen Dann wird durch die Sammelkanäle Vakuum auf das eingetauchte Blatt einwirken gelassen, um die Fasermattenbildung zu verbessern und ihre Anbindung an das Blatt zu erhohen,
wenn das Blatt aus der Flüssigkeit des Bottichs auftaucht Die Fasermatten werden später während deren fortgesetzter Rotation von den Blättern abgehoben. Dieses Verfahren ist in der Technologie der Scheibenfilter bekannt.
Die während des Verfahrens gesammelte Flüssigkeit wird in axialer Richtung entlang des
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Kernes des Filters im segmentierten Kernrohr 2 transportiert, das die gesammelte Flüssigkeit während jeder Phase des Prozesses zum Ende des segmentierten Kemrohres fuhren, wo ihr Abfluss durch ein Stimventil oder eine Dichtplatte 11kontrolliert wird Die Dichtplatte 11verhindert es, dass Vakuum den atmosphärischen Abschnitten der Flussigkeitssammlung, wie oben beschrieben, dem segmentierten Kemrohr aufgebracht wird.
Entsprechende, bogenformige, Ausschnitte 19 im Ventil oder der Dichtplatte 11 erlauben es, dem segmentierten Kernrohr 2 und schliesslich den Filterelementen 5 Vakuum aufzubringen und erlauben es der gesammelten Flüssigkeit, wie in Fig 1 angegeben, in die Vakuumbox 20 zu fliessen
Die Flussigkeit fliesst in den Ventilkörper 15, wo sie gegebenenfalls in einen klaren und einen trüben Teil getrennt werden kann Die gesammelte Flüssigkeit gelangt in die Vakuumbox und fällt durch einen barometrischen Schenkel 25, der das Vakuum in der Vakuumbox erzeugt und dessen Funktionsweise bekannt ist Es ist dem Fachmann bekannt, dass, solange die Sammelkanäle 6 mit Flussigkeit gefullt sind, eine minimale Menge von Luft durch jede Spalte zwischen dem Sammel- kanal 6 und der Dichtplatte 11in die Vakuumbox gelangt Dementsprechend neigt jedwede Luft in den Sammelkammem dazu,
in die Vakuumbox zu gelangen Die Menge der in die Vakuumbox gelangenden Luft kann recht merklich sein, wenn es zu axialen Bewegungen gegenüber dem Filter kommt oder wenn die dichtenden Oberflachen zwischen dem segmentierten Kemrohr und der Dichtplatte 11abgenutzt oder sonst in schlechtem Zustand sind.
Um diesen Luftbypass zu verhindern, wird erfindungsgemäss eine Dichtungsanordnung gemäss Fig 2 verwendet Wie aus der Schnittdarstellung ersichtlich, ist ein in Umfangsrichtung ver- laufender Dichtring 17 mit schräger Dichtfläche auf dem rotierenden segmentierten Kemrohr 2 befestigt, beispielsweise durch Schweissen od.
ähnl Ein Dichtring 18 mit komplementärer schräger Dichtflache ist an der Dichtplatte 11, beispielsweise mittels Bolzen 22, an einem Flansch 16 des Ventilkorpers, befestigt Die komplementären schrägen Dichtoberflächen des Dichtringes 17 und des Dichtringes 18 bilden eine Dichtoberfläche in Form einer "V'-Kerbe, die sich etwa mit 90 radial nach aussen vom segmentierten Kemrohr 2 weg öffnet
In der so gebildeten 'V'-Kerbe ist ein hohler O-Ring 10 angeordnet, der ein in seiner hohlen Seele angeordnetes Verstärkungselement 12 aufweist.
Der Sinn des Drahtes oder Zugkabels 12 ist es, den O-Ring 10 in der 'V'-Kerbe zu positionieren und ihn hier durch Aufbringen einer Vorspannung während des Rotierens sowohl in radialer als auch in Umfangsrichtung an seinem Platz zu halten Um die Reibung klein zu halten und die Abriebeigenschaften des ansonsten elastischen O-Ringes 10 mit hohler Seele zu verbessern, kann eine Aussenbeschichtung 14 aus abriebfestem Material, wie beispielsweise aus Teflon (Polytetrafluoräthylen) vorgesehen sein
In Fig 3 ist der O-Ring 10 dargestellt, wie er über einen Bogen von etwa 210 von einem Dichtungsanker 27 zu einem Dichtungsspanner oder einer entsprechenden Feder 26 gefuhrt ist Es handelt sich bei diesem Umfangsbereich um das hauptsachliche Gebiet, in dem Luft einströmen kann, wenn die Dichtung nicht an ihrem Platz ist.
Die Bezeichnung O-Ring wird, auch wenn sich die Dichtung erfindungsgemäss nur über einen Teil des Umfanges erstrecken muss und somit kein geschlossener Ring ist, für die Dichtung verwendet
Es soll festgehalten werden, dass sich die Dichtung vom Dichtungsanker in Drehrichtung des Kernrohres 2 zum Dichtungsspanner 26 erstreckt Es soll auch festgehalten werden, dass das Zugkabel 12 in der hohlen Seele der Dichtung 10 eine radial nach innen gerichtete Kraft liefert, die die Dichtung an ihrem Platz hält und darüberhinaus die Ausdehnung der ansonsten elastischen Dichtung zufolge von Reibungskräften, die zwischen dem O-Ring und den schrägen Oberflächen während der Rotation des Kemrohres auftreten, verhindert.
Die Zugfeder 12 unterwirft die Dichtung 10 während der Drehung einer konstanten Kraft und ermöglicht es, jede Längenänderung der Dichtung 10, die zufolge auftretender axialer Be- wegungen des Filterkernes 2 bezüglich der Ventilplatte 11notwendig ist, auszugleichen Es soll auch bemerkt werden, dass die Wahl der Lage der Dichtung in Umfangsrichtung von den Anforderungen des Scheibenfilters, von der Höhe der Flussigkeitsspiegel und der Art des betrachteten Filtrates und der abgetrennten Fasern abhangt
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann im Rahmen der Patentansprüche abgewandelt werden So wird bevorzugt, dass auch der fest- stehende, komplementäre Dichtring 18 über den gesamten Umfang der Ventilfläche reichend vor- gesehen ist,
um im eingetauchten und dichtungslosen Bereich den Zufluss von Suspension in die
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Vakuumbox möglichst zu reduzieren Es kann aber auch in diesem Bereich der Dichtring ein anderes Profil aufweisen Die Dichtung kann über einen grösseren oder kleineren als den dargestellten Winkel verlaufen
Die verwendeten Materialien sind dem Fachmann bekannt bzw können in Kenntnis der Erfindung von ihm leicht bestimmt werden Die Dichtringe bestehen bevorzugt aus Stahl, für den O-Ring eignet sich neben Gummi auch anderes elastisches Material, die Verstarkung muss nicht ein eigenes Seil, Drahtseil od dgl im Inneren der Dichtung sein, sondern kann homogen im Dichtungskörper, der dann ein Vollprofil aufweist, verteilt sein
PATENTANSPRÜCHE:
1 Dichtungsanordnung für den nicht gefluteten Bereich eines rotierenden Sammelrohres (2) eines Filters gegenüber einer Ventilfläche (11), umfassend einen am Sammelrohr mitrotierend befestigten, in Umfangsrichtung umlaufenden Dichtring (17), der eine schräge Dichtflache aufweist, einen an der Ventilfläche (11) befestigten, komplementären Dichtring (18), der eine schräge Dichtfläche aufweist, wobei die Dichtflachen der beiden Dichtnnge (17,18) gemeinsam eine sich radial nach aussen öffnende "V"-Kerbe bilden und eine, nur uber einen Teil des Umfanges verlaufende, längliche Dichtung (10) aus elasti- schem Material, die zumindest im nichtgefluteten Bereich des Umfanges in der "V'-Kerbe liegt und unter Zugspannung gehalten wird.