Einrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten, insbesondere für die Getränkeindustrie
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten, insbesondere für die Getränkeindustrie.
Die Einrichtung weist ein Gehäuse zur Aufnahme der zu filtrierenden Flüssigkeiten und wenigstens ein im Gehäuse angeordnetes Filterelement auf. Gegen über bekannten Einrichtungen dieser Art zeichnet sich der Erfindungsgegenstand dadurch aus, dass das Filterelement ein scheibenförmiger Hohlkörper mit zwei einander gleichachsig gegenüberliegenden Durchbrechungen ist, durch welche ein rohrförmiger Träger hindurchgeht, der zum Ableiten des Filtrates dient, und dass mindestens eine radiale Öffnung des Trägers mit dem Innenraum des Filterelementes in Verbindung steht, das wenigstens an seiner einen Flachseite mit Sieböffnungen versehen ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beigefügten Zeichnung, in welcher rein beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes und eine Teilvariante hiervon veranschaulicht sind, näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Filtriereinrichtung teils in Seitenansicht und teils im senkrechten Schnitt.
Fig. 2 stellt in grösserem Massstab einen Teil eines einzelnen Filterelementes und eines rohrförmigen Trägers der Filtriereinrichtung gemäss Fig. 1 im senk- rechten Axialschnitt dar.
Fig. 3 zeigt in noch grösserem Massstab einen Querschnitt durch einen Teil einer Siebplatte des Filterelementes von Fig. 2.
Fig. 4 veranschaulicht einen Querschnitt durch die Ausführungsvariante eines Teiles des Filterelementes.
Gemäss Fig. 1 weist die Filtriereinrichtung ein mit einem abnehmbaren Deckel 11 versehenes Gehäuse 12 auf, in welches die zu filtrierende Flüssigkeit mittels einer Rohrleitung 13 eingepresst werden kann.
Die Mittel zum lösbaren und flüssigkeitsdichten Befestigen des Deckels 11 auf dem Gehäuse 12 sind nicht dargestellt. Im Boden des Gehäuses 12 ist ein senkrecht verlaufender, rohrförmiger Träger 14 befestigt, der zum Ableiten des Filtrates in eine an das untere Ende des Trägers angeschlossene Rohrleitung 15 dient. Auf dem Träger 14 sind mehrere kreisscheibenförmige Filterelemente 16 gleichachsig übereinander angeordnet, von denen nicht alle dargestellt sind. Der Träger 14 geht durch zwei einander gleichachsig gegenüberliegende Durchbrechungen eines jeden Filterelementes 16 hindurch. Die Filterelemente 16 und der Träger 14 sind zueinander koaxial angeordnet.
In Fig. 2 ist die Ausbildung eines einzelnen Filterelementes 16 deutlicher veranschaulicht. Die übrigen Filterelemente 16 sind gleich ausgebildet. Der Träger 14 ist von einer aus drei ringförmigen Teilen 17, 18 und 19 bestehenden Nabe umgeben. Die Teile 17, 18 und 19 sind in bezug aufeinander axial ausgerichtet und durch mehrere Schrauben 20, von denen in Fig. 2 nur die eine sichtbar ist, miteinander verbunden. Während die beiden äussern Nabenteile 17 und 19 dicht gegen die Aussenseite des Trägers 14 anliegen, weist der mittlere Nabenteil 18 einen grösseren Innendurchmesser auf, so dass an der Nabe eine nach innen, d. h. gegen den Träger 14 offene Umfangsnut 21 vorhanden ist, in welche Radialöffnungen 22 in der Wand des rohrförmigen Trägers 14 einmünden.
Der untere Nabenteil 19 ist mit einer tellerförmigen Partie 23 versehen, auf der eine kreisförmige Platte 24 abgestützt ist, welche eine zentrale Durchbrechung aufweist, deren Umfangsrand zwischen dem untern Nabenteil 19 und dem mittleren Nabenteil 18 festgeklemmt ist. Eine zweite Platte 25, die im Ab stand über der Platte 24 verläuft, weist ebenfalls eine zentrale Durchbrechung auf, deren Umfangsrand zwischen dem mittleren Nabenteil 18 und dem obern Nabenteil 17 festgeklemmt ist. Beide Platten 24 und 25 sind mit der Nabe 17, 18, 19 flüssigkeitsdicht verbunden. Der äussere Umfangsrand der obern Platte 25 ist um eine in Umfangsrichtung verlaufende Versteifungsleiste 26 umgebördelt, in welche mehrere Senkkopfschrauben 27 eingewindet sind, von denen in Fig. 2 nur die eine sichtbar ist.
Mit Hilfe der Schrauben 27 und zugehöriger Kappenmuttern 28 ist die Leiste 26 und somit auch die obere Platte 25 mit der untern Platte 24 verbunden, wobei zur Erzielung eines flüssigkeitsdichten Abschlusses ein Dichtungsring 29 eingeschaltet ist. Die obere Platte 25 ist mit einer grossen Anzahl feiner Sieböffnungen 30 (Fig. 3) versehen, die der Deutlichkeit wegen in Fig. 2 nicht eingezeichnet sind. Gemäss Fig. 3 sind die Sieb öffnungen 30 gegen unten, d. h. gegen den hohlen Innenraum des Filterelementes konisch erweitert. Der mittlere Nabenteil 18 weist mehrere radial verlaufende Nuten 31 auf, welche die Umfangsnut 21 mit dem Innenraum des Filterelementes verbinden.
Zwischen den beiden Platten 24 und 25 ist eine Einlageplatte 32 vorhanden, die an ihrer Oberseite mit vielen im Abstand voneinander angeordneten Erhebungen 33 versehen ist, welche zum Beispiel die Gestalt von Kegeln oder Pyramiden haben können und Stützmittel für die obere, die Sieböffnungen 30 aufweisende Platte 25 bilden, um ein Durchbiegen derselben gegen die untere Platte 24 zu verhüten.
Die Einlageplatte 32 und ihre Erhebungen 33 bestehen aus einem und demselben Materialstück, z. B. aus Gummi. Die Erhebungen 33 füllen den Innenraum des Filterelementes nur so weit aus, dass zwischen den Erhebungen noch Abflusswege für das in das Filterelement eindringende Filtrat vorhanden sind.
Die Filterelemente 16 sind in axialer Richtung des rohrförmigen Trägers 14 auf denselben aufgeschoben und mit Hilfe einer Kappenmutter 35 (Fig. 1) gegeneinander und gegen einen Anschlag 36 gepresst. Nach dem Lösen und Abnehmen der Kappenmutter 35 können die Filterelemente 16 gewünschtenfalls vom Träger 14 abgezogen werden.
Es ist auch eine Konstruktion denkbar, bei welcher der Träger 14 mitsamt den darauf angebrachten Filterelementen 16 als bauliche Einheit aus dem Gehäuse 12 herausgehoben werden kann, wenn dessen Deckel 11 geöffnet ist.
Die Gebrauchs- und Wirkungsweise der beschriebenen Filtriereinrichtung ist wie folgt:
Eine zu filtrierende Flüssigkeit, der auch ein Filterhilfsmittel in Form von zum Beispiel Kieselgur Körnern beigemischt ist, wird durch die Rohrleitung
13 in das Gehäuse 12 hineingedrückt, während der Deckel 11 geschlossen ist. Mangels eines andern Abflussweges dringt die Flüssigkeit durch die feinen Sieböffnungen 30 in der obern Platte 25 der Filterelemente 16 hindurch in den freien Innenraum der Filterelemente, um dann durch die Nuten 31 und 21 sowie durch die Öffnungen 22 in den Hohlraum des Trägers 14 einzudringen, von wo das Filtrat in die Leitung 15 abfliesst.
Gröbere Verunreinigungen und die Körner des Filterhilfsmittels können nicht durch die Sieböffnungen 30 hindurchtreten und werden somit an der Oberseite der Platte 25 eines jeden Filterelementes 16 zurückgehalten, so dass sich dort ein Filterkuchen ablagert, der dann den eigentlichen Filter bildet und auch verhältnismässig kleine Fremdkörper in der zu filtrierenden Flüssigkeit zurückzuhalten vermag. Die Einlageplatte 32 mit den Erhebungen 33 stützen die mit den Sieböffnungen versehene Platte 25 des betreffenden Filterelementes entgegen der Last des darauf liegenden Filterkuchens und entgegen dem Flüssigkeitsdruck.
Die konische Erweiterung der Sieböffnungen 30 gegen unten hat den Vorteil, dass die Sieböffnungen weniger verstopft werden. Sollten nämlich einzelne Fremdkörper ihrer Kleinheit wegen in die Sieböffnungen 30 eindringen, so können sie im erweiterten Teil der Öffnungen dieselben verhältnismässig leicht wieder verlassen.
Die beschriebene Einrichtung hat den Vorteil, dass die Filterelemente mit verhältnismässig wenig Mühe ausgebaut und gut gereinigt werden können.
Auch der Einbau der Filterelemente ist verhältnismässig einfach und rasch durchführbar. Für die Reinigung der Filterelemente genügt es in der Regel, dieselben mit einem Wasserstrahl abzuspritzen. Sollten nach längerem Gebrauch die Hohlräume zwischen den Erhebungen 33 der Einlageplatte 32 verstopft bleiben, so kann das betreffende Filterelement durch Lösen der Schrauben 20 und Kappenmuttern 28 auseinandergenommen und auch inwendig vollständig gereinigt werden.
Anstelle der in Fig. 2 gezeigten Einlageplatte 32 kann gewünschtenfalls eine Einlageplatte 132 gemäss Fig. 4 im Innenraum eines jeden Filterelementes 16 vorhanden sein. Die Einlageplatte 132 ist nicht nur oben, sondern auch unten mit Erhebungen 133 versehen, die als Stützmittel für die Platte 25 dienen.
Die Achse des rohrförmigen Trägers 14 braucht nicht in jedem Fall senkrecht zu verlaufen, sondern könnte gegebenenfalls auch waagrecht sein.
Die Filtriereinrichtung könnte auch nur ein einziges Filterelement 16 enthalten.
Device for filtering liquids, in particular for the beverage industry
The present invention relates to a device for filtering liquids, in particular for the beverage industry.
The device has a housing for receiving the liquids to be filtered and at least one filter element arranged in the housing. Compared to known devices of this type, the subject matter of the invention is characterized in that the filter element is a disc-shaped hollow body with two coaxially opposite openings through which a tubular carrier passes, which serves to drain off the filtrate, and that at least one radial opening of the carrier with the interior of the filter element is in connection, which is provided with sieve openings at least on one flat side.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which, by way of example, an embodiment of the subject matter of the invention and a partial variant thereof are illustrated.
Fig. 1 shows a schematic representation of the filtering device partly in side view and partly in vertical section.
FIG. 2 shows, on a larger scale, part of an individual filter element and a tubular carrier of the filtering device according to FIG. 1 in a vertical axial section.
FIG. 3 shows, on an even larger scale, a cross section through part of a sieve plate of the filter element from FIG. 2.
Fig. 4 illustrates a cross section through the variant embodiment of a part of the filter element.
According to FIG. 1, the filtering device has a housing 12 which is provided with a removable cover 11 and into which the liquid to be filtered can be pressed by means of a pipe 13.
The means for the detachable and liquid-tight fastening of the cover 11 on the housing 12 are not shown. In the bottom of the housing 12 a vertical, tubular carrier 14 is attached, which serves to divert the filtrate into a pipeline 15 connected to the lower end of the carrier. A plurality of circular disk-shaped filter elements 16 are arranged coaxially one above the other on the carrier 14, not all of which are shown. The carrier 14 passes through two apertures of each filter element 16 that are opposite one another and are coaxially opposite. The filter elements 16 and the carrier 14 are arranged coaxially to one another.
In Fig. 2, the formation of a single filter element 16 is illustrated more clearly. The remaining filter elements 16 are designed the same. The carrier 14 is surrounded by a hub consisting of three annular parts 17, 18 and 19. The parts 17, 18 and 19 are axially aligned with respect to one another and are connected to one another by several screws 20, only one of which is visible in FIG. 2. While the two outer hub parts 17 and 19 lie tightly against the outside of the carrier 14, the middle hub part 18 has a larger inner diameter, so that an inward, i.e. H. There is a circumferential groove 21 open towards the carrier 14, into which radial openings 22 open out in the wall of the tubular carrier 14.
The lower hub part 19 is provided with a plate-shaped part 23 on which a circular plate 24 is supported, which has a central opening, the peripheral edge of which is clamped between the lower hub part 19 and the central hub part 18. A second plate 25, which stood in the Ab over the plate 24, also has a central opening, the peripheral edge of which is clamped between the central hub part 18 and the upper hub part 17. Both plates 24 and 25 are connected to the hub 17, 18, 19 in a liquid-tight manner. The outer peripheral edge of the upper plate 25 is beaded around a stiffening strip 26 running in the circumferential direction, into which several countersunk screws 27 are threaded, only one of which is visible in FIG. 2.
With the help of the screws 27 and associated cap nuts 28, the bar 26 and thus also the upper plate 25 is connected to the lower plate 24, a sealing ring 29 being switched on to achieve a liquid-tight seal. The upper plate 25 is provided with a large number of fine sieve openings 30 (FIG. 3), which are not shown in FIG. 2 for the sake of clarity. According to FIG. 3, the sieve openings 30 are facing downwards, i. H. widened conically towards the hollow interior of the filter element. The central hub part 18 has a plurality of radially extending grooves 31 which connect the circumferential groove 21 to the interior of the filter element.
Between the two plates 24 and 25 there is an insert plate 32, which is provided on its upper side with many spaced apart elevations 33, which can have the shape of cones or pyramids, for example, and support means for the upper plate having the sieve openings 30 25 to prevent bending of the same against the lower plate 24.
The insert plate 32 and its elevations 33 consist of one and the same piece of material, for. B. made of rubber. The elevations 33 fill the interior of the filter element only to such an extent that there are still drainage paths between the elevations for the filtrate penetrating into the filter element.
The filter elements 16 are pushed onto the tubular carrier 14 in the axial direction and are pressed against one another and against a stop 36 with the aid of a cap nut 35 (FIG. 1). After the cap nut 35 has been loosened and removed, the filter elements 16 can be pulled off the carrier 14, if desired.
A construction is also conceivable in which the carrier 14 together with the filter elements 16 attached to it can be lifted out of the housing 12 as a structural unit when its cover 11 is open.
The use and operation of the filter device described is as follows:
A liquid to be filtered, to which a filter aid in the form of, for example, kieselguhr grains is mixed, is passed through the pipeline
13 pressed into the housing 12 while the cover 11 is closed. In the absence of another drainage path, the liquid penetrates through the fine sieve openings 30 in the upper plate 25 of the filter elements 16 into the free interior space of the filter elements and then penetrates through the grooves 31 and 21 and through the openings 22 into the cavity of the carrier 14 where the filtrate flows into line 15.
Larger impurities and the grains of the filter aid cannot pass through the sieve openings 30 and are thus retained on the top of the plate 25 of each filter element 16, so that a filter cake is deposited there, which then forms the actual filter and also relatively small foreign bodies in the able to retain liquid to be filtered. The insert plate 32 with the elevations 33 support the plate 25, which is provided with the sieve openings, of the relevant filter element against the load of the filter cake lying on it and against the liquid pressure.
The conical widening of the sieve openings 30 towards the bottom has the advantage that the sieve openings are less clogged. If individual foreign bodies should penetrate into the sieve openings 30 because of their small size, they can leave them again relatively easily in the enlarged part of the openings.
The device described has the advantage that the filter elements can be removed and cleaned easily with relatively little effort.
The installation of the filter elements can also be carried out relatively easily and quickly. To clean the filter elements, it is usually sufficient to spray them off with a water jet. Should the cavities between the elevations 33 of the insert plate 32 remain clogged after prolonged use, the filter element in question can be dismantled by loosening the screws 20 and cap nuts 28 and completely cleaned inside.
Instead of the insert plate 32 shown in FIG. 2, if desired, an insert plate 132 according to FIG. 4 can be present in the interior of each filter element 16. The insert plate 132 is provided not only at the top but also at the bottom with elevations 133 which serve as support means for the plate 25.
The axis of the tubular carrier 14 need not run vertically in every case, but could optionally also be horizontal.
The filtering device could also contain only a single filter element 16.