Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Vorriehtung zum FiltrierenvonFlüssigkeitenmitFilter- platten, bei welcher die zu filtrierende Flüs sigkeit mittels einer Pumpe durch auf den Filterplatten angeordnete Filter gefordert wird, und mit? einem in Achsriehtung verschiebbaren, die Filterplatten beim Filtrier betrieb gemeinsam umhüllenden Mantel.
Bekanntlich ist die manuelle Entleerung der Filterrückstände aus einer Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten kostspielig und mit grossem Zeitverlust verbunden. Das Bediirfnis nach einer solehen Vorriehtung, bei weleher die immer teurer werdende Handarbeit durch maschinelle ersetzt werden kann, ist gross, besonders in den FÏllen, in denen grössere Mengen von Filterrüekständen regelmässig zu entleeren sind. Es sind rotierende Vorrielitungen zum Filtrieren von Flüssigkeiten bekannt mit selbsttätig sieh sehliessen- den und öffnenden Filterkammerdeckeln. Bei dieser Konstruktion sind die Filterkammern durch Deekel verschlossen, welche in Schar- nieren gelagert sind.
Die Entleerung erfolgt durch masehinelle Öffnung dieser Deckel und mittels der Sehwerkraft. Diese Filtriervor- riehtungen sind kompliziert und wenig lei stungsfähig.
Es gibt auch rotierende Filter mit stÏndiger maschineller Austragung der Filterrüekstände. Bei diesen, mit Vakuum arbeitenden Vorrichtungen, werden die festen Be standteile der zu klärenden Flüssigkeit auf dem rotierenden Filtermantel angesaugt und mittels Abstreicher entfernt. Es handelt sich nieht um Filtriervorrichtungen im Sinne der vorliegenden Erfindung, da sie nicht nur einzelne Filterplatten aufweisen, aueh wird die zu klärende Flüssigkeit nicht mit einem höheren Druck als die Atmosphäre durch die Filterplatten gef¯rdert. Die f r diese Filter erforderlichen Vakuumpumpen sind sehr kost spielirg und die Abmessungen im Verhältnis zur Leistung sehr gross.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten bezweckt, diese Nachteile zu beheben und ist dadurch gekenm- zeiehnet, dass zwischen je zwei Filterplatten zwei gebohrte Rahmen eingeklemmt sind, welche durch ebenfalls gebohrte Distanzstiieke voneinander getrennt und so angeordnet sind, dass die Bohrungen der Rahmen und die Bohrungen der Distanzstüeke zusammen mit Bohrungen in den Filterplatten und in einem Abschlussboden ringsum geschlossene Kanäle bilden, durch welche die filtrierte Flüssigkeit aus der Vorrichtung abfliesst.
Nach Versehiebung des Mantels in Achsrichtung kann das Herausschleudern der Filterrückstande durch Zentrifugalkraft bewirkt werden.
Diese Vorrichtung zum'Filtrieren von Flüssigkeiten dient zum Beispiel zum Ausseheiden der festen Bestandteile (dlemTrub) aus dem Presswasser bei Verarbeitung von Fischen, auch zur Trennung vom Fleisch und der Br he aus dem Fettabseheider bei der Verarbeitung von Walen, kann aber auch für andere Zweeke verwendet werden, zum Beispiel zum Ausseheiden von Kohlenstaub, zum Klären der Abwässer, von Bier usw.
Die beiliegende Zeichnung zeigt beispiels- weise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Filtreren von Flüssigkeiten im Axialsehnitt.
Fig. 2 zeigt eine Filterplatte in Draufsicht.
Fig. 3 zeigt in grösserem Massstab einen Querschnitt durch einen Teil einer Filterplatte.
Fig. 4 zeigt eine Variante der untern Partie der Vorrichtung im Axialschnitt.
Eine hohle Welle 1 ist in einem Pendel Kugellager 2 pendelnd aufgehängt. Sie trÏgt eine Keilriemenscheibe 3, mittels weleher sie von einem nicht dargestellten Motor aus in Drehung versetzt wird. Am untern Ende der Welle ist der obere Boden 4 der Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten befestigt.
Zwischen diesem Boden 4 und dem untern Boden 5, der als Abschlussboden disent lad seitliche Bohrungen 5a aufweist, sind vier Filterplatten 6 angeordnet, durch Bolzen 9 und Muttern 110 mit Hilfe von seitliche Bohrungen 7a aufweisenden Rahmen 7 und von ebenfalls Bohrungen 8a aufweisenden Distanzstüeken 8 eingeklemmt sind, wobei zwischen je zwei Filterplatten 6 zwei Rahmen 7 vorgesehen sind.
Die Dicke der Filterplatten 6 nimmt von ihrer Mitte aus naeh ihrem Umfang ab.
Jede Filterplatte 6 besitzt im Zentrum eine Bohrung 6a und am Umfang seitliche Bohrungen 11, durch welche die Bolzen 9 hindurchgehen. Jede Filterplatte 6 ist auf ihrer obern Fläche mit weiter hinten nÏher beschriebenen Kanälen und auf beiden Seiten, in der NÏhe ihres Randes, mit je einer ringförmigen Sammelrinne 12. versehen. Die beiden Sammelrinnen jeder Filterplatte 6 sind mittels in der Filterplatte 6 vorgesehener durchgehender KanÏle 13+ mit den Bohrungen 11 verbunden.
Die seitlichen Bohrungen 7a der Rahmen 7 bilden zusammen mit den seitlichen Bohrungen 11 bzw. 5a der Filterplatten 6 bzw. des Absehlussbodens 5 nd mit den Bohrungen 8a der Distanzstüeke 8 ringsum ge- schlossene Kanäle, die aber naeh unten offen sind, durch welche die filtrierte Flüssigkeit aus der Vorriehtung abfliesst. Zu diesem Zweek besteht, wie aus der Zeiehnung ersichtlich, zwischen den Bolzen 9 und den Di stanzstüeken 8 Spiel ; ausserdem sind die Bolzen 9 bei 9a abgeflacht.
Die KanÏle auf der obern Flache jeder Filterplatte bestehen aus ringförmigen kon- zentrisch angeordneten Sammelkanälen 6b, welche durch radial angeordnete Abfluss- rinnen 6c untereinander und mit den Sammelrinnen 12 verbunden sind. An ihren seitliehen Enden weisen die Filterplatten 6 eingedrehte Dicht. ungsflächen 14 auf. Die auf den Filterplatten 6 aufgezogenen Filtertücher 15 weisen den Bohrungen 11 der F'ilterplatten 6 ent- sprechende Öffnungen lla auf, und jedes Filtertueh 15 wird zwischen den betreffenden Rahmen 7 und die diesem zugeordnete Filterplatte 6 eingeklemmt.
Der untere Boden 5 ist in seinem Zentrum mit einer Bohrung mit Stopfbiiehse 17 versehen, in welche das Einfüllrohr 18 für die zu klärende Flüssigkeit in die Vorrichtung hereinragt.
Um die Filterplatten 6 ist ein an beiden Enden offener Mante 19 angeordnet, dessen unterer Rand gegen einen vom Boden 5 ge tragenen Dichtungsring 20 dicht angepresst werden kann. Oben kann er durch einen Deekel 2, 1 mit einem eingelassenen Dichtungsring 22 dicht versehlossen werden. Der Man- tel 19 ist oben kegelförmig erweitert und besitzt kurze Arme 2, 3, dureh welehe am Deckel 21 befestigte Mitnehmer 24 hindurchragen.
Die hohle Welle I trägt eine mit ihr fest verbundene Seheibe 25, in weleher zwei Dieh- tungsringe 26 eingelegt sind. Um die Scheibe 25 ist koaxial zu dieser ein Hohlzylinder 27 angeordnet, dessen unterer Teil mit dem Deckel 21 fest verbunden sein bzw. mit ihm aus einem Stüek bestehen kann, wie letzteres hier der Fall ist. Die beiden Enden des Hohl zylinders 27 sind durch je einen Deckel 28 dicht verschlossen. Diese Deekel Diese Deekel der Mitte durchbohrt und gegen die durchgehende Welle 1 durch Dichtungsringe 29 abgedichtet.
Der Baum B im Hohlzylinder 27 oberhalb der Scheibe 2 5 steht durch eine Bohrung 30 in der Welle l mit dem Hohlraum dieser letzteren in Verbindung, während der Raum A unterhalb der Seheibe 26 durch ein in der Welle 1 angeordnetes Rohr 31 mit einem Raum 32 eines Druekverteilers 33 verbunden ist, weleher auf der Welle 1 angeordnet und durch die Stopfbüchse 34 gegen diese abge- dichtet ist. Ein anderer Raum 35 des Druek erteilers 33 steht durch eine in der Welle 1 vorgesehene Bohrung 36 mit dem Hohlraum der Welle 1 in Verbindung.
Durch die Rohr- leitungen 36 und 37 wird abwechselnd ein Oruekmittel, wie zum Beispiel Druckluft oder Druekflüssigkeit, in die Räume 32 und 35 des Druekverteilers 33 eingeführt. Um die Vorrichtung ist ein Spritzmantel 38 angeord- net, welcher am untern Ende offen ist und sich naeli unten koniseh erweitert.
Unter dem Boden 5 ist eine ringförmige Rinne 40 ange- ordnet, welehe feststehend ist und mittels wel cher die filtrierte Flüssigkeit, welche durch den ringförmigen offenen Kanal 16 aus der Vorrichtung herausfliesst, durch den ringför- migen Abfluss 41 abgeleitet wird.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist die tolgende : Ein beliebiges Druckmittel wird durch die Leitung 36 in den Raum 32 des Druekverteilers 33 und durch das Rohr 31 in den Raum A unterhalb der Seheibe 25 eingeführt. Dadurch senkt sich der Hohlzylin der 27 mit dem Deckel 21 und dem an ihn angehÏngten Mantel 19, bis dieser sowohl auf dem Diehtungsring 20 als auch auf dem Dichtungsring 22 aufgepre¯t wird (Fig. 1). Nun pumpt man die zu klärende Flüssigkeit mittels einer nieht dargestellten Pumpe durch das Rohr 18 in die Vorrichtung.
Die Flüssigkeit wird durch die auf den Filterplatten 6 aufgezogenen Filtertücher 15 hindurchgepresst und gelangt entlang den Wanälen i6b und
Rinnen 6c der Filterplatten 6 in, die Sammel rinnen 12 und darauf durch die KanÏle 13 in die Bohrungen 11. Aus diesen letzteren fliesst die filtrierte Flüssigkeit entlang der Bolzen 9 und durch den Ringkanal 16 in die Rinne 40, aus welcher sie durch den ringför- migen Abfluss 41 abgeleitet wird. Die Filterrückstände sammeln sich zwischen den Filterplatten 6 und vermindern allmählich die Durchlässigkeit der auf den Filterplatten 6 angebrachten Filtert cher 15. Sobald die Leistung der Vorriehtung abzunehmen be ginnt, entleert man die Filterrüekstände aus dieser.
Dazu unterbricht man die Zufuhr der zu klärenden Flüssigkeit durch das Einfüllrohr 18 und lässt Druckflüssigkeit durch die Leitung 37 in den Raum 35 des Druckverteilers 33 und von da aus in den Raum B des Hohlzylinders 27 über der Scheibe ? eintreten. Dadurch hebt sich der Hohlzylinder 27 mit dem daran befestigten Deckel 21 und dem mittels der Mitnehmer 24 an ihm ange hängten Mantel 19. Dabei werden die RÏume zwischen den Filterplatten 6 freigelegt. Wenn die Filterrüekstände nicht derart sind, dass sie dann von selbst die Vorrichtung verlassen können, so versetzt man die Filterplatten 6 mittels eines Motors ber die Keilriemenscheibe 3 und die Welle 1 in Drehung. Da dureh werden die Filterrückstände durch Zentrifugalkraft von den Filtertüchern 15 weggeschleudert.
Sie fliegen gegen den nach unten offenen kegelförmigen Spritzmantel 38 und fallen aus der Vorrichtung hera. us.
Nun werden die Filterplatten 6 wieder stillgesetzt, die Druckflüssigkeit durch die Lei tung 36 in den Raum. 3 des Druekverteilers 33 und in den Raum A unterhalb der Scheibe 25 eingeführt, wodurch sich der Mantel : 19 senkt und wieder dicht abschliesst. Darauf wird wieder die zu klärende Flüssigkeit durch das Einfüllrohr 18 der Vorrichtung zugeführt und der Filtrierungsvorgang beginnt von neuem.
Dadurch, dass man die Entleerung clpr Filterrückstände in kurzen Zeitabständen vor- nehmen kann, wird die Leistung der Filterflache erhöht. Im allgemeinen erfolgt das Öffnen und Schliessen der Vorrichtung, das Einschalten des Motors zwecks Rotation der betreffenden Teile der Vorrichtung sowie die Regelung der Zufuhr der zu klärenden Flüs sigkeit automatisch durch einen nicht dargestellten Servomotor.
Wenn die Filtertüeher 15 ausgewechselt werden müssen, so werden die Muttern 10 gelöst und der Boden 5 mit dem ganzen darauf befestigten Satz von Filterplatten 6 und Rahmen 7 aus der Vorrichtung herausgenommen.
Nun kann man die Filterplatten 6 und Rahmen 7 auseinandernehmen und die Filter tüeher 15 uswechseln.
Die Vorrichtung kann auch horizontal angeordnet werden.
Man kann auch statt des offenen Kanals 16 mit der Rinne 40 einen geschlossenen Kanal 16a vorsehen (, Fig. 4), welcher durch wenigstens eine Leitung 42 an eine mit dem Einfüllrohr 18 fest verbundene erste Kammer 43 angeschlossen ist. Diese Kammer 43 mün- det in eine zweite Kammer 44, an welche die Abflussleitung 41 für die filtrierte Flüssig- keit angeschlossen ist. Unterhalb der Kammer 44 ist eine dritte Kammer 45 vorgesehen, in welche das Einfüllrohr 18 mündet. Die zu klärende Flüssigkeit wird der Kammer 45 durch eine Leitung 18a zugeführt. Die Kammern 43 und 44 sind in bezug auf die Kammer 45 bzw. auf das Innere des Einfüllrohres 18 durch die Stopfb chse 45a abgedichtet.
Diese Anordnung ermöglicht es, auch wÏhrend der Drehung der rotierenden Teile der Vorrichtung eine Rüekspülung vorzunehmen, um die Filtertücher 15 zu reinigen. In diesem Fall f hrt man die Sp lfl ssigkeit durch die Leitung 41 unter Druck ein und führt sie dureh das Einf llrohr 18 und die Leitung 18a ab.