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Klärapparat.
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Fig. 9 ist eine Schnittansicht einer Abänderung zur Regelung der Ableitung der klaren Flüssigkeit von der Unterseite der Ablagerungsflächen, und
Fig. I0 ist eine Einzelansicht einer weiteren Abänderung der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung.
Mit Bezug auf die Fig. i bezeichnet 2 einen vorzugsweise zylindrischen Behälter, dessen flacher Boden einen Sumpf 3 aufweist, der nach dem Auslass 4 führt und wobei der Durchfluss durch letzteren durch ein Ventil 5 geregelt wird. Quer zu dem Behälter und in Verbindung mit seiner Innenwand verlaufen ein oder mehrere Scheidewände 6, welche die Ablagerungsflächen darstellen und zusätzliche Flächen mit Bezug auf den Boden des Behälters sind.
Die genannten Scheidewände sind bei der Darstellung scheiben oder schalenförmig, um die Bewegung der sich absetzenden festen Bestandteile nach den Auslassöffnungen hin zu beschleunigen und um Taschen herzustellen, in denen die klare Flüssigkeit sich ansammeln kann, die von den festen, sich ablagernden Stoffen unterhalb der Scheidewände emporsteigt. Die genannten Scheidewände können natürlich auch eben angeordnet werden und von anderer geeigneter Gestalt sein. Auch kann irgendeine geeignete Anzahl von ihnen zur Anwendung kommen.
Eine ringsherum gehende Rinne 7 an dem oberen Teile des Behälters dient für das Überlaufen der klaren Flüssigkeit, die von den festen, sich ablagernden Stoffen der oberen Ablagerungflächen emporsteigt. Unter diesen Ablagerungsflächen oder Scheidewänden münden Leitungen 8, die zur Abführung der klaren Flüssigkeit dienen, die von den festen Stoffen in die Zwischenräume des Behälters emporsteigt.
Die Überströmrinne 7 liefert die Flüssigkeit durch ein Rohr 9 in einen Trog 10, der ausserhalb des Behälters angeordnet ist. Die Leitungen 8 sind zweckmässig nach oben umgebogen und liefern die aufsteigende Flüssigkeit in den Seitentrog 10.
Die durch die Leitungen 8 hergestellten Flüssigkeitssäulen können verändert werden, um die Zuleitung nach den verschiedenen Ablagerungsflächen des Behälters in Übereinstimmung mit der Lieferung der klaren Flüssigkeit zu regeln.
Bei der zu diesem Zwecke in der Fig. 3 der Zeichnung dargestellten Einrichtung erstrecken sich die Rohre 8 durch Löcher in dem Boden des Troges 10 und werden von einer Reihe flacher Ringe 40 umgeben, die in axialer Richtung lose übereinander liegen. Durch Entfernen von einem oder mehreren dieser Ringe oder durch Hinzufügung einer Anzahl kann die Höhe der Auslass- öffnung von seiten des Kanales verändert werden, wodurch die statische Flüssigkeitssäule in dem gewünschten Grade ebenfalls verändert wird.
Die statische Flüssigkeitshöhe oder-säule kann auch dadurch verändert und somit die Ausflussgeschwindigkeit der Flüssigkeit von dem Behälter entsprechend beschleunigt oder verzögert werden, dass die Länge der Rohre 8 verstellt wird. Dies kann beispielsweise, wie bei 13 in der Fig. 9 angedeutet, durch eine Hülse erfolgen, die verschiebbar auf das obere Ende des Rohres 8 und in seiner Verlängerung aufgesetzt wird.
Der Ausfluss durch die Rohre 8 kann auch durch gewöhnliche Zweiweghähne 12 geregelt werden, die an geeigneter Stelle ausserhalb des Behälters angebracht werden.
Die Flüssigkeit mit ihren Schwebeteilchen wird im Behälter getrennt an verschiedenen Punkten oberhalb der Ablagerungsflächen durch die Rohre 14 zugeführt, die mit einem gemeinsamen Zuleitungsbehälter 15 in Verbindung stehen. Die sich an den Ablagerungsflächen ab- setzenden dicken Bestandteile werden in der Nähe der Mitte des Behälters abgeleitet und durch Rohre 16 abgeführt, wobei der Durchfluss durch diese Rohre durch Ventile 17 o. dgl. geregelt werden kann.
Die Bewegung der sich an den Ablagerungsflächen absetzenden Bestandteile nach den Auslassöffnungen wird durch eine Reihe von Flügeln oder Rührorganen 18 unterstützt, die über den Ablagerungsflächen angeordnet sind und an einer Welle 19 sitzen, welche den Rühr-
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zusammenfällt, ruht in Lagern 20 und trägt an ihrem oberen Ende einen geeigneten Antriebsmechanismus durch Einschaltung von Kegelrädern 21.
Stopfbüchsen oder andere geeignete Einrichtungen sorgen für eine dichte Abdichtung der Welle bei ihrem Durchgang durch die Ablagerungsflächen 6.
Die Rührorgan bestehen zweckmässig aus radialen Armen mit schräg verlaufenden Flügeln, welche das Material nach der Mitte des Behälters hinführen. Diese Rührorgane sind an der Welle durch Ringe 23 festgelegt und werden in ihrer schrägen Lage durch Stangen 24 einstellbar
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richtung verlängern oder verkürzen zu können.
Um einen selbsttätigen Druckausgleich über und unter den Ablagerungsflächen herbeizuführen, im Falle die unter der Ablagerungsfläche vorhandene Materialmenge infolge einer ungenügenden Zuleitung in dem Masse verringert wird, dass die Ablagerungsflächen zum Tragen des Gewichtes der sich absetzenden festen Bestandteile ungenügend unterstützt sind, ist folgende Einrichtung getroffen :
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Die Leitungen 25, welche die Abschnitte oder Kammern des Behälters unter den Ablagerungsflächen mit dem Räume über der obersten Ablagerungsfläche verbinden, werden durch zwei sich nach entgegengesetzten Richtungen öffnende Klappenventile 26 gesteuert (siehe Fig. 7 und 8).
Diese Ventile sind an entgegengesetzt verlaufenden Schrägflächen in Behältern eines Gehäuses 27 angeordnet, welches die betreffende Leitung mit dem Innern des Behälters verbindet.
Wenn der Druck unter einer der Ablagerungsflächen abnimmt ; so wird das in dem Behälter über der oberen Scheidewand vorhandene Material durch das nach aussen sich öffnende Ventil und durch die betreffende Leitung abfliessen, bis die Drucke über und unter dieser Scheidewand im Gleichgewicht sind. Wird andrerseits infolge einer übermässigen Zuleitung des Materials der Druck unter einer der Ablagerungsflächen höher als der über der oberen Scheidewand, so kann das überschüssige Material durch das Rohr nach oben abfliessen und durch das nach innen sich öffnende Ventil in den oberen Teil des Behälters gelangen.
Die selbsttätige Regelung der Drucke in dem Behälter kann natürlich auch auf andere Weise erfolgen und die beschriebene Vorrichtung soll nur ein Ausführungsbeispiel darstellen.
Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform des Klärapparates wird das Material in vorher bestimmten Mengen durch die Leitungen 14 in die verschiedenen Kammern geführt, in welche der Behälter durch die Scheidewände geteilt ist. Während die in der Flüssigkeit vorhandenen festen und in der Schwebe befindlichen Teilchen sich an Ablagerungsflächen absetzen, die durch den Boden des Behälters und die darüber liegenden Scheidewände gebildet werden, steigt die klare Flüssigkeit in der oberen Kammer bis zur Überlaufrinne 7 und in den anderen Kammern in die Taschen 28, die unterhalb der Scheidewände gebildet werden.
Die sich in den Räumen unmittelbar unter den Scheidewänden ansammelnde Flüssigkeit wird durch die verschiedenen Leitungen 8 in den Trog 10 befördert, wobei die Abführung durch diese Leitungen dadurch geregelt wird, dass die Anzahl der Ringe 40 (siehe Fig. 3) vergrössert oder vermindert wird, oder indem die Ventile 12 oder schliesslich die einstellbaren Rohre oder Hülsen 13 (siehe Fig. 9) verstellt werden. Zur Änderung der Höhe der statischen Flüssigkeitssäule kann naturgemäss auch eine andere Einrichtung zur Anwendung gelangen.
Die kontinuierlich sich drehenden Rührorgan verursachen eine gleichförmige Bewegung der sich absetzenden Bestandteile nach den Auslassöffnungen hin. Der Dichtigkeitsgrad, mit welchem die Masse abgeführt werden soll, wird durch Einstellung der Ventile 17 geregelt, welche den Durchfluss durch die betreffenden Leitungen 16 steuern. Der Materialbetrag, der in die Räume unterhalb der Scheidewände eingeführt wird, wird durch Beschleunigung oder Verzögerung des Flüssigkeitsausflusses durch die Uberlaufrohre 8 in der oben beschriebenen Weise geregelt.
Bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind die Scheidewände mit zentralen Löchern 29 versehen, durch welche das Material von der einen Kammer nach der anderen gelangen kann. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wird das Material oberhalb der oberen Scheidewand durch ein oder mehrere Rinnen oder Behälter 30 zugeführt und gelangt durch die Löcher 29 in die anderen Kammern des Behälters. Die sich an den Ablagerungsflächen absetzenden festen Bestandteile werden in verdickter Beschaffenheit durch die Löcher infolge der Wirkung der Rührorgane entfernt und sammeln sich an dem Boden des Behälters an, von wo sie durch den Auslass 4, der durch ein Ventil gesteuert wird, abgeführt werden.
Die von den festen Bestandteilen an den verschiedenen Ablagerungsflächen emporsteigende klare Flüssigkeit wird wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform durch einstellbare Leitungen abgeführt, während die Flüssigkeit, die von der oberen Scheidewand emporsteigt, in
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Scheidewände von Ringen 31 umgeben, die sich von den Scheidewänden nach oben erstrecken und dem Zwecke dienen, das sich auf den Ablagerungsflächen ablagernde Material zurückzuhalten, so dass die Lieferung mit dem vorher bestimmten, gleichförmigen Dichtigkeitsgrade gesichert ist.
Die hierbei verdickten Stoffe werden getrennt von den einzelnen Scheidewänden abgeführt, wie dies bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform der Fall war. Hierzu dienen Leitungen, die mit Ventilen versehen sind, um die Ableitung verzögern zu können.
Die breiige Masse gelangt von einem Zuführungsbehälter, der, wie in Fig. 2 dargestellt. angeordnet ist, durch die Ringe 31 in die verschiedenen Kammern unter der oberen Scheidewand.
Die klare Flüssigkeit läuft, wie bei den anderen Ausführungsbeispielen, über, und die Rührorgane sind bei dieser Ausführungsform mit der Welle durch Jochstücke 32 verbunden, welche die Ringe der einzelnen Scheidewände übergreifen.
Die in der Fig. 5 dargestellte Ausführungsform ist der in der Fig. 3 veranschaulichten identisch, nur mit dem Unterschiede, dass die verdickten Stoffe anstatt von den Scheidewänden an verschiedenen Punkten abgeführt zu werden, nach dem Bodenteil des Behälters gelangen, von wo
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Um dieses Resultat zu erzielen, ohne dass eine ungünstige Mischung der verdickten Stoffe mit dem den verschiedenen Kammern des Behälters durch die Ringe beständig zugeführten Material eintritt, ist ein Kanal 33 konzentrisch zur Welle oder zu den mit ihr verbundenen Rührorganen über dem Boden des Behälters angeordnet. Der mit der darüber befindlichen Ablagerungsfläche verbundene Auslass reicht in diesen Kanal hinein, anstatt dass er sich nach der Aussenseite des Behälters erstreckt.
Das in diesem Auslasskanal befindliche Ventil, mittels dessen der Abfluss geregelt wird, besitzt eine'Stange- die nach einem Punkte ausserhalb des Behälters reicht und wodurch die Einstellung erleichtert wird.
Bei der in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsform kommt eine Einrichtung zur Anwendung, um die Ableitung der verdickten Stoffe von den oberen Ablagerungsflächen des Behälters zu verzögern, wobei die verdickten Stoffe von den verschiedenen Scheidewänden nacb dem Boden des Behälters geführt werden, von wo ihre Ableitung durch einen einzigen mittleren Auslass erfolgt.
Die genannte Verzögerungsvorrichtung besteht aus einem an den Enden offenen Mantel 34, der sich mit der Welle dreht und um den Ring herum angeordnet ist, welcher die Öffnung 29 umgibt. Der Mantel befindet sich hierbei in einem Abstande von dem genannten Ringe und der Oberfläche der betreffenden Scheidewand.
Bei dieser Ausführungsform werden nur die unteren Schichten der verdickten und auf der Ablagerungsfläche sich absetzenden Stoffe durch den Ring in die darunter liegende Kammer des Behälters gelangen, da sie gezwungen sind, durch den Raum unterhalb des Mantels in den Zwischenraum zwischen diesem und dem Ringe zu treten, von wo sie über die obere Kante des Ringes überfliessen.
Um eine Vermischung der durch den Ring gehenden verdickten Stoffe mit dem Material zu vermeiden, welche beständig durch den Ring in die unteren Kammern gelangt, erstreckt sich eine Leitung 35 in der Längsrichtung im Innern des Ringes nach unten und ist mit einemÜberstrom- kanal in der Nähe der oberen Kante des Ringes verbunden.
Bei der in der Fig. 10 dargestellten Ausführungsform ragt der Ring 31 von der Unterseite der oberen Ablagerungsfläche nach unten. Hierdurch wird bezweckt, den Abfluss des Materials in
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Regulierung durch den Ausfluss der klaren Flüssigkeit in weiten Grenzen zu erlangen.
Ein gemäss der Erfindung mit zwei oder mehreren Ablagerungsflächen versehener Klärapparat stellt einen wirksamen Ersatz für eine Reihe der bisher bekannten Klärapparate dar, um fortschreitend Stoffe nach bestimmten Stufen zu verdicken. Gegenüber den bekannten Apparaten wird hierbei der Vorteil erzielt, dass die Stoffe sich unmittelbar auf den Ablagerungsflächen absetzen und sofort unter der Wirkung der Abstreifer nach den Auslassöffnungen hin befördert werden, von wo sie auf den Boden des Behälters fallen und von dort aus abgeführt werden können.
Die in einer oberen Kammer in die darunter befindliche infolge ihrer Schwere unmittelbar fallenden verdickten Stoffe mischen sich nicht wesentlich mit den dünneren Stoffen, durch welche sie hindurchfallen.
Die geringe Rührwirkung der Abstreifer beschleunigt den Verdickungsprozess und erhöht die Dichtigkeit des Endproduktes. Die in den einzelnen Ablagerungsflächen der einzelnen Kammern vorgesehenen Auslassflächen, welche in erster Linie für die Abführung der verdickten Stoffe nach den darunter befindlichen Kammern bestimmt sind, dienen auch zur Führung der nach oben abfliessenden dünnen Stoffe, wobei, wie oben erwähnt, eine wesentliche Vermischung mit den verdickten Stoffen nicht stattfindet.
Durch geeignete Dimensionierung der einzelnen Auslassöffnungen können die Überströmrohre, welche die einzelnen Kammern verbinden, auch gegebenenfalls in Fortfall kommen. In diesem Falle strömt die geklärte Flüssigkeit von jeder Kammer durch die in den Ablagerungsflächen vorgesehenen Auslassöffnungen aufwärts und gelangt in die darüber liegende Kammer.
Der in der Beschreibung gebrauchte Ausdruck geklärte Flüssigkeit,, ist nur mit einer gewissen Einschränkung zu verstehen, da es sich praktisch herausgestellt hat, dass die am oberen Teil des Klärapparates abfliessende und geklärte Flüssigkeit immer noch eine bestimmte Menge fein verteilter und in der Schwebe gehaltener Stoffe besitzt.
PATENT-ANSPRÜCHE : t. Vorrichtung zum Abscheiden von in einer Flüssigkeit schwebenden festen Teilen mit mehreren zu einem gemeinschaftlichen Apparat verbundenen Klärräumen, dadurch gekenn-
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geschiedenen festen Stoffe zur Austrageöffnung hinführenden Organe (18) der verschiedenen Klärräume miteinander verbunden sind.