CH307958A - Filter. - Google Patents

Description

  



  Friedrich August Beutler, Bern (Schweiz).



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filter in einer Filteranlage, in weleher an  geschwemmtes    Filtermaterial bei jedem Be  triebsunterbrueh selbsttätig    von mindestens einem Filterkörper mit mindestens annähernd senkreehten   Ansehwemmfläehen    abfällt.



   Derartige Filter sind bekannt und werden beispielsweise in Anlagen verwendet, wo ein Reinigungsmittel mittels einer Pumpe durch das zu reinigende Gut und anschlie¯end durch ein Filter getrieben wird, in welehem sieh die ungelösten Verunreinigungen festsetzen.



  Bei diesen Anlagen wird bei Beginn der Behandlung jeder Charge des zu reinigenden   entes    ein Filtermaterial, z.   B.      Kieselgurpul-      ver.    zugesetzt, welches auf den Filterfläehen angeschwemmt wird und einen   Filterkuehen    bildet. Nach Beendigung des   Reinigungspro-      zesses    jeder Charge soll dieser Filterkuehen selbsttätig abfallen, damit sich zu Beginn der   nächsten Behandlungsperiode    ein neuer bilden kann.



   Bei bekannten Filtern dieser Art bestehen die senkrechten oder mindestens annähernd   senkrechten Anschwemmflächen    des Filterkörpers aus nebeneinander angeordneten Drähten, welche leicht gewellt sind, so dass zwischen den einzelnen Drähten Durchtritts  schlitze für    das Filtrat entstehen. Die Hauptschwierigkeit bei der Herstellung dieser Filter   besteht    darin, die Drähte so in der Filter  Iläehe zusammenzuhalten    und gegen den ein  seitig wirkenden Filterdruck    zu stützen, dass sieh die Flächen und einzelnen Drähte nicht derart deformieren können, dass sich die Schlitzformen ändern und die Bildung eines überall dichten Filterkuchens verunmöglichen.



  Ausserdem ist die Herstellung brauchbarer Drahtflächen sehr schwierig, und es muss auch bei grösster Sorgfalt mit hohen   Aus-      schussziffern    gerechnet werden, wodurch die Herstellungskosten sehr hoch ausfallen.



   Gemäss vorliegender Erfindung können nun diese Nachteile bekannter Einehargenfilter dadurch vermieden werden,   da.    ¯ der Filterkörper aus   aufeinandergestapelten,    flachen Elementen besteht,   deren-Längsachse    mindestens annähernd senkrecht steht und die so gegeneinander angeordnet sind, dass zwi  schen    benachbarten Elementen Durchtrittskanäle entstehen.



   Da die flaehen Elemente in Richtung des auf sie   wirkenden Filterdruckes    infolge ihrer Breitenausdehnung verhältnismässig grosse Biegesteifigkeit aufweisen, können sie, verglichen mit der Breite der   Durchtrittskanäle,    welche vorzugsweise als Sehlitze ausgebildet sind, sehr dünn ausgeführt sein, so dass die   Durchtrittsfläehe    einen erheblichen Anteil der gesamten Filterfläehe sein kann. Das Zusammenfügen der Elemente ist äusserst einfach, und es ist kein Ausschu¯ zu erwarten, trotzdem die Filterkörper von   ungelernten      Arbeitskräften    zusammengestellt werden k¯nnen, was bei den   Drahtfilterkörpern nicht    der   Eall    ist.



   Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele von Filtern gemäss der Erfindung. 



   Fig.   1    zeigt ein flaches Element in perspektiviseller Ansieht.



   Fig.   2    zeigt eine   perspektivische      sehema-    tisehe Ansieht von zwei aus Elementen gemäss Fig. 1 aufgebauten Filtereinheiten oder Fil  terkorpern.   



   Fig. 3 zeigt einen stark vergrösserten Aussehnitt aus zwei nebeneinander angeordneten Elementen in   perspektiviseher Ansieht.   



   Fig.   4    zeigt einen Horizontalsehnitt durch einen gebogenen   Filterkorper.   



   Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen ein anderes Filterelement aus einem flache,   durchbro-    chenen Band, in perspektiviseher Ansieht ohne Distanzelemente, in vergrösserter Draufsicht mit Distanzelement, bzw. im Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 6.



   Die Elemente   1    (Fig.   1)    bestehen aus flachen Streifen mit verhältnismässig kleinen Dickenunterschieden. An den dünneren Stellen ? weisen die Elemente Durchbrechungen 3 auf und an den äussersten dickeren Stellen Locher 4.



   Diese Elemente   1    werden in der in Fig. 2   angedeuteten'Weise zu Filtereinheiten    oder Filterk¯rpern 5 zusammengestapelt. Sie sind dabei   znvisehen    zwei vertikalen Rohren 6 mittels Schraubenbolzen zusammengehalten, welehe durch die   Locher 4 durchragen. Zwischen    den Rohren 6 und den Filtereinheiten 5 oder   Elementenstapeln    sind   Anschlussstüeke    7 eingelegt, welche sieh mit einer zylindrischen Fläehe an die Rohre 6 und mit   einer gegen-    iiberliegenden ebenen Fläehe an die   angren-    zenden Ïu¯ersten Elemente 1 anschmiegen.



  Diese   Ansehlussstüeke    7 weisen den Durch   brechungen 3 entspreehende Querdurchbre-      chungen    auf, welche mit   seitliehen    Íffnungen in den Rohren 6 übereinstimmen (siehe auch Fig.   4).    Die Öffnungen in den Rohren 6 und den   Ansphlussstücken    7 und die Durchbrechungen 3 in den Elementen   1    sind so aufeinander ausgerichtet, dass sieh   dureh    die ganzen Filtereinheiten   durehgehende      Sammel-    kanäle ergeben.

   Die durch die an den dünnen Stellen zwischen den Elementen entstehenden Schlitze oder.   Durchtrittsoffnungen    8 eintretende Fl ssigkeit wird durch die SammelkanÏle seitlich in die Rohre 6 und durch diese aus der Filteranlage weggeleitet.



   Fig. 3 zeigt in einer vergrösserten Detailansicht   zweier aneinandergelegter Elemente,    wie dieselben im   einzelnen beispielsweise ge-      staltet sind.    Die   Vertiefungen an der Ober-      fläehe    der Elemente weisen   sehrage Flächen    9 auf und die Kanten der Elemente sind durch ebene FlÏchen 10 bzw. 11 gebrochen.



  Die Steilheit wenigstens der untern FlÏchen 9 und 11 ist so gro¯ gewÏhlt, da¯ die genannten AnschwemmflÏchen so verlaufen, da¯ unter den gegebenen Voraussetzungen das an den FilterflÏchen angeschwemmte Filtermaterial beim Fehlen des   Betriebsdruckes unter seinem    Eigengewicht   abfallt, wenn die aktiven Filter-    fläehen in der in Fig.   2dargestelltenVeise    senkrecht stehen. Mit andern Worten : der Neigungswinkel dieser FlÏchen ist gr¯¯er gewählt als der Reibungswinkel des sich darauf festsetzenden Filtermaterials.

   Die FlÏchen 10 und 11 erleichtern bei Filteranlagen, in welehen auf die Filtereinheiten   5 ein Filterkuchen    aus s Filterpulver,   beispielsweise Kieselgurpul-      ver, angesehwemmt wird,    die rasehe Bildung einer zusammenhÏngenden Br cke aus Filtermaterial über den Schlitzen 8 zwischen den Elementen 1.

   Man erklÏrt sich diese Tatsache damit, da¯ die angeschwemmte Schicht im wesentlichen senkrecht zu der FlÏche wÏchst, auf   welches    sie   sie11    abstützt, so   daP,    die ge  nannte    Brücke aus Filtermaterial über den Schlitzen 8 tatsäehlieh die Form eines kleinen    Gewölbes annimmt und damit nicht nur die    Bildung eines zusammenhÏngenden Filterkuchens f¯rdert, sondern auch ein Eindringen der abgelagerten Schicht in die Schlitze 7 verhindert. Dies ist ganz besonders der Fall in den untern scharfen Ecken   12    der Schlitze 8, in welchen sich   demznfolge    die   Filtermaterial-    schicht nicht festsetzen kann.

   Die dargestellte besondere Gestaltung der Kanten der Elemente wirkt sieh also nicht nur auf eine rasehe Schichtbildung, sondern   auch    auf die   Hafteigenschaften    der Schicht g nstig aus, indem durch die gebrochenen Kanten der Sclicht alle St tzpunkte genommen sind, so dass sie beim Ausschalten der   Filterpumpe    unter ihrem Eigengewicht abfällt.



   Natürlich konnten die Kanten der Elemente aueh in anderer Weise gebrochen, beispielsweise abgerundet sein.



   Die Elemente 1 können auch   trapezförmi-    gen oder   sektorformigen    Quersehnitt haben und zu gebogenen, gewellten oder   kreisförmi-    gen Filterk¯rpern zusammengestapelt werden.



  Fig. 4 zeigt einen Horizontalsehnitt durch eine gebogene Filtereinheit mit derartigen Elementen 1. Im übrigen weisen die Elemente @ analoge Durchbrechungen 3, welche einen Sammelkanal zwisehen zwei Sammelrohren 6 bilden, und Eintrittsschlitze   8    auf. Zwischen die äussersten Elemente   l und    die Rohre 6 sind in bereits erlänterter Weise Anschlu¯st cke 7 gelegt. Durch entspreehendes gruppenweises Anordnen derartiger Fil  terelemente    in entgegengesetztem Sinne   könn-    ten auch gewellte Filtereinheiten aufgebaut werden.



   Die Arbeitsweise der besehriebenen Filter ist sehr einfach. Die Einheiten   5    werden in eine Filterkammer eingesetzt, wo sie allseitig von der unfiltrierten Fl ssigkeit umgeben sind. Die Rohre 6 sind aus der Filterkammer als Ableitungen herausgeführt. Wird nun laufend Flüssigkeit unter Druck in die Fil  terkammer    gepumpt, so wird sie von   beiden-    Seiten der Filtereinheit durch die Sehlitze 8 in die erwähnten, durch die Durchbrechungen 3 und die Öffnungen in den   Anschlussstüeken    7 und den Rohren 6 gebildeten   Sammelkanälo    verdrängt und fliesst durch dieselben und lie Rohre 6 in   filtriertem    Zustande aus der Filterkammer weg.

   Auf den Fläehen der Fil   tereinheiten 5 bildet sieh rasch ein zusammen-    hÏngender Filterkuchen, welcher nun als eigentliches Filtermittel wirkt. Ist dieser Fil  terkuchen    nach einer   gewissen Betriebsdauer    stark verunreinigt, so dass die Leistung des Filters abfällt, so wird der Betrieb vor bergehend unterbrochen und der ganze Filterkuchen mitsamt den Verunreinigungen fÏllt von den Filtereinheiten 5 ab auf den Boden der Filterkammer, von wo der entstehende   Sehlamm    in regelmässigen Zeitabständen abgelassen werden kann. Es wird hierauf der Fl ssigkeit neues Filterpulver zugesetzt, und es bildet sich h auf den Filtereinheiten 5 eine neue Filterschicht. Das Filter kann also ohne jedes Öffnen der Filterkammer gereinigt und hernach der Filterkuchen erneuert werden.



  Ein   Rüekspülen    des Filters ist also nicht er  forderlich.   



   Die Elemente   1    können aus irgendwelchen Materialien bestehen. Metallelemente können beispielsweise durch Pressgiessen, spanabhebende Bearbeitung oder durch Kalt oder 'Warmwalzen hergestellt sein. Zum Filtrieren stark aggressiver Fl ssigkeiten oder von Getränken wie Obstsäften werden die Elemente 1 vorzugsweise aus einem Kunststoff, einem keramischen Stoff oder Glas hergestellt. Die Elemente könnten aueh aus Holz bestehen.



   Normalerweise werden natürlich die Elemente   1    bedeutend langer bzw. die Filtereinheiten hoher ausgeführt als im   Ausführungs-    beispiel dargestellt. Dabei können die Elemente aus sehr langen, in einem kontinuierlichen Prozess gewonnenen Bändern in der gew nschten Länge herausgeschnitten werden.



   Die Elemente   1    sind in den Fig.   1    und 2 im Verhältnis zu der Schlitzdicke zu dick dargestellt. Normalerweise konnte also die   Schlitz-    flache im Verhältnis zur gesamten Filterfläche wesentlich grosser sein, als aus Fig.   2      geschlos-    sen werden kann.



   Dank. den Löehern 4 in den Elementen können die Befestigungsmittel der Filtereinheit vollständig im Innern derselben verlegt sein, wodurch eine absolut glatte Filterfläche, welche frei ist von äussern Stützmitteln, erreieht wird, was das selbständige Abfallen der Filtermasse begünstigt.



   An den aneinanderliegenden Fläehen der   aufeinandergestapelten    Elemente könnten auch Mittel,   beispielsweise Überlappnuten, Schwal-    benschwänze, Konuszapfen bzw. Konusloeher oder dergleichen, vorgesehen werden, mittels welehen die Elemente in einer bestimmten ge  genseitigen    Lage gehalten sind. Solehe Mittel erleichtern den Aufbau der Filtereinheit und   tragen zur Erreiehung    einer durchaus glatten Filteroberfläehe bei. 



   An Stelle der durch die Durchbrechungen 3 gebildeten Sammelkanäle konnten an den Stapelfläehen der Elemente   1    in   Längsrieh-    tung derselben verlaufende   Sammelnuten    vorgesehen sein, die z. B. in mit den Enden der Elemente verbundene Sammelleitungen münden.



   Das in den Fig.   5,      6 und    7 dargestellte Filterelement besteht aus einem flachen, mit runden Durchbrechungen   14    versehenen Band 15, auf welches vor dem Zusammenbau Distanzelemente 16 aufgesetzt werden. Diese Distanzelemente sind aus federndem Material hergestellt und in unbelastetem Zustande in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise quer zur Bandebene gebogen. Sie haben im   zusam-      mengebauten    Filter stets die Tendenz, die einzelnen Filterelemente auseinanderzutreiben.



  Es genügt daher, die Halteorgane des   Elemen-    tenstapels etwas zu lockern, um ein   gleich-    mässiges Auseinandergehen der Elemente zu erreichen. Das Filter kann in diesem Zustande sehr gründlieh gespült und gereinigt werden.



  Das Lockern der Halteorgane des Elementenstapels   (Filterkorpers)    kann leicht durch entspreehende Vorrichtungen von ausserhalb des   Filtergefässes    bewirkt werden.



   Die Distanzelemente 16 weisen zwei eine Klammer bildende Lappen 17 auf,   mittels wel-    cher sie auf die zwisehen den Durchbrechungen   14    verbleibenden Stege 18 aufgesetzt sind.



  Es werden beispielsweise auf jeden fünften bis sechsten Steg Distanzelemente aufgesetzt.



  Diese Zahl genügt, um die Distanz zwischen den Elementen richtig zu halten.



   Die Kanten der Bänder 15 sind in früher erwähnter Weise gebrochen, vorzugsweise ge  mäss    Fig. 7 abgerundet, um gute Ansehwemmund   Abfallbedingungen    f r das Filtermaterial zu erreichen.



   Diese Art von Elementen mit aufgesetzten Distanzelementen hat gegenüber der in den Fig.   I    bis 4 dargestellten Form den Vorteil, dass   dureh    Wahl verschieden dicker Distanzelemente 16 mit derselben Art von durchbrochenen Bändern Filterkörper versehiedener   Sehlitzbreite hergestellt    werden können. Au sserdem ist die   Herstelkmg    der Bänder aus naheliegenden Gr nden wesentlieh einfacher und billiger.



   Die Filterkörper konnten schlie¯lich aus flaehen, gewellten Bändern bestehen, indem durch die Wellung   automatiseh    lÏngliche Schlitze zwisehen benachbarten Elementen entstehen würden.



   Die   Hafteigensehaften    des Filtermaterials auf den Filterfläehen sind wesentlich vom Material der Filterelemente abhängig. Es ist z. B. von Vorteil, bei   Verwendung von Kiesel-    gur oder dergleichen Filtermaterialien Filterelemente aus Kunststoff zu verwenden. Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung soleher Elemente selbst bei stark netzenden Flüssigkeiten, wie z.   B.    Wasser, ein selbsttätiges Abfallen erreieht werden kann, während z. B. unter denselben Voraussetzungen aber bei Verwendung von Filterelementen aus Metall kein selbst  tätiges    Abfallen des Filtermaterials auftritt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Filter in einer Filteranlage, in welcher angeschwemmtes Filtermaterial bei jedem Betriebsunterbruch selbsttätig von mindestens einem Filterkorper mit mindestens annähernd senkreehten AnschwemmflÏchen abfällt dadurch gekennzeiehnet, dass der Filterkorper aus aufeinandergestapelten, flaehen Elementen besteht, deren Längsachse mindestens an- nähernd senkreeht steht und die so gegenein- ander angeordnetsind,dasszwischenbenach- barten Elementen Durchtrittskanäle entstehen.

   UNTERANSPR¯CHE : 1. Filter nach Patentansprueh, dadureh gekennzeichnet, dass im Innern des Filterkörpers Sammelkanäle für das Filtrat vor- gesehen sind.

   2. Filter nach Unteranspruch 1, dadureh gekennzeiehnet, da¯ Sammelkanäle vorgesehen sind, in welche das Filtrat von beiden Flä- ehen des Filterkörpers einstr¯mt.

   3. Filter naeh Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente derart quer durchbrochen sind, dass sieh im Filterkorper in Stapelriehtung der Elemente v erlaufende Sammelkanäle ergeben.

   4. Filter nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente weitere Querdurphbrechungen aufweisen, welche zur Aufnahme von Befestigungsmitteln im In nern des Filterkorpers dienen.

   5. Filter naeh Patentanspruch, dadureh gekennzeichnet, dass an den aneinanderlieoen- den Fläehen der aufeinandergestapelten Ele mente Mittel vorgesehen sind, mittel s welchen die Elemente in einer bestimmten gegensei- tigenLagegehalten sind.

   6. Filter nach Patentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten der Elemente mindestens an den Eingängen der Dureh- trittskanÏle gebrochen sind.

   7. Filter nach den Unteranspriiehen 1 und 6.

   8. Filter nach den Unteransprüehen 2 und 6.

   9. Filter naeh den Unteranspriiehen 3 und 6.

   10. Filter nach den Unteransprüehen 4 und 6.

   11. Filter nach denUnterallsprüchen5 und 6.

   12. Filter nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten der Elemente durch ebene Übergangsfläehen gebrochen sind.

   13. Filter nach Unteranspruch 5, dadmrch gekennzeichnet, da¯ die Kanten der Elemente abgerundet sind.

   14. Filter naeh Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da¯ die DurchtrittskanÏle mindestens nach unten keilförmig zugespitzt sind.

   15. Filter nach den Unteransprüehen 1 und 14.

   16. Filter nach den Unteransprüchen 2 und 14.

   17. Filter nach den Unteranspriiehen 3 und 14.

   18. Filter nach den Unteransprüchen4 und 14.

   19. Filter naeh den Unteransprüehen 6 und 14.

   20. Filter nach den Unteransprüchen 12 und 14.

   21. Filter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente Dicken- unterschiede aufweisen und an den d nneren Stellen quer durchbrochen sind.

   22. Filter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente trapezför- migen Quersehnitt aufweisen und zu gewölbten Filtereinheiten zusammengestapelt sind.

   23. Filter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente aus Kunststoff bestehen.

   24. Filter naeh Patentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente aus Glas bestehen.

   25. Filter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente aus Holz bestehen.