CH684464A5 - Filtration device. - Google Patents
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Description
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CH 684 464 A5 CH 684 464 A5
2 2nd
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Filtriereinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention relates to a filter device according to the preamble of claim 1.
Solche Einrichtungen sind beispielsweise aus der EP-PS 155 466 bekannt. Diese Konstruktion zielt richtigerweise darauf, im Filtrierbereich auf dem Filterband einen möglichst gleichmässigen Filterkuchen zu bilden sowie eine möglichst grosse Filterfläche und einen möglichst hohen hydrostatischen Druck der Schmutzflüssigkeit über dieser zu erreichen. Das erste genannte Ziel verbessert die Qualität der Einrichtung und die beiden anderen deren Leistungsfähigkeit. Such devices are known for example from EP-PS 155 466. This design correctly aims to form a filter cake as uniform as possible in the filtering area on the filter belt and to achieve the largest possible filter area and the highest possible hydrostatic pressure of the dirty liquid above it. The first objective improves the quality of the facility and the other two improve its performance.
Die vorgenannte Einrichtung fördert die Bildung eines gleichmässigen Filterkuchens indem die Schmutzflüssigkeit möglichst turbulenzfrei in die Schmutzkammer geleitet wird und vergrössert den hydrostatischen Druck durch eine Erhöhung der Austragzone und damit der Höhe der Schmutzflüssigkeitskammern. Hierzu werden die Kreisscheiben durch drehachsparallele Mitnehmerleister verbunden. Diese können den Filterkuchen über eine durch dessen Böschungswinkel begrenzte Höhe hinaus mitnehmen, wodurch die Austragzone entsprechend höher angelegt werden kann. Der Nachteil dieser Vorrichtung ist, dass die Höhe der Schmutzflüssigkeitskammer nur ein Bruchteil des Scheibenradius bleiben muss, und dass ein ungestörter Filterkuchen nur durch eine entsprechende Vielzahl von Mitnehmerleisten und einen entsprechenden konstruktiven Aufwand erreichbar ist. The aforesaid device promotes the formation of a uniform filter cake by guiding the dirty liquid into the dirty chamber with as little turbulence as possible and increases the hydrostatic pressure by increasing the discharge zone and thus the height of the dirty liquid chambers. For this purpose, the circular disks are connected by driver carriers parallel to the axis of rotation. These can take the filter cake beyond a height limited by its angle of repose, which means that the discharge zone can be made correspondingly higher. The disadvantage of this device is that the height of the dirty liquid chamber only has to remain a fraction of the disk radius, and that an undisturbed filter cake can only be achieved by a corresponding number of driver strips and a corresponding design effort.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung der genannten Art derart zu verbessern, dass bei geringem konstruktivem Aufwand ein ungestörter Filterkuchen entsteht, und dass trotzdem ein wesentlich höherer hydrostatischer Druck in der Schmutzflüssigkeitskammer erreichbar ist. The object of the present invention is to improve a device of the type mentioned in such a way that an undisturbed filter cake is formed with little design effort, and that nevertheless a significantly higher hydrostatic pressure can be achieved in the dirty liquid chamber.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1.
Die Höhe der Zellen im wabenartigen Gurt wird dabei so gross wie möglich gewählt, um im Bereich der Zellen, in denen sich der Filterkuchen bildet, einen möglichst langen und wirbelfreien Strömungsweg für die Schmutzflüssigkeit zu erreichen. The height of the cells in the honeycomb-like belt is chosen to be as large as possible in order to achieve the longest possible and vortex-free flow path for the dirty liquid in the area of the cells in which the filter cake is formed.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Anspruch 7 ist es möglich, die Austragzone auf gleicher Höhe wie die Drehachse der Scheiben oder noch deutlich darüber anzuordnen. Hierdurch kann die Flüssigkeitshöhe in der Schmutzflüssigkeitskammer entsprechend erhöht werden. Unabhängig von der Höhenlage der Austragszone kann bei dieser Ausführungsform der Filterkuchen durch die Schwerkraft vom wabenartigen Gurt getrennt werden. In the embodiment according to claim 7, it is possible to arrange the discharge zone at the same height as the axis of rotation of the disks or even significantly above. As a result, the liquid level in the dirty liquid chamber can be increased accordingly. Regardless of the height of the discharge zone, the filter cake can be separated from the honeycomb-like belt by gravity in this embodiment.
Bei einer Ausführungsform gemäss den Ansprüchen 2 bis 5 entsteht die Möglichkeit, den wabenartigen Gurt durch die der Filtriereinrichtung zulaufende Schmutzflüssigkeit zu reinigen. Die dadurch bedingte hohe Fallhöhe der Schmutzflüssigkeit in die Schmutzflüssigkeitskammer und die darin entstehenden Turbulenzen wird bzw. werden durch die Zerteilung des herabfallenden Schmutzflüssigkeitsvorhanges gemildert, die im rücklaufenden Trum des wabenartigen Gurtes bei dessen Reinigung erfolgt. Weiter hemmen die Zellen des wabenartigen Gurtes die Wirbelbildung, da sich die Strömung der Schmutzflüssigkeit darin beruhigen kann. In one embodiment according to claims 2 to 5, there is the possibility of cleaning the honeycomb-like belt by the dirty liquid flowing into the filtering device. The resulting high drop of the dirty liquid into the dirty liquid chamber and the turbulence arising therein is or are alleviated by the division of the falling dirty liquid curtain, which takes place in the returning run of the honeycomb belt during its cleaning. Furthermore, the cells of the honeycomb-like belt inhibit the formation of eddies, since the flow of the dirty liquid can calm down in it.
Bei der Ausführungsform nach Anspruch 5 ergibt sich eine Vereinfachung, indem für das Stützband und die Gurte die gleichen handelsüblichen Produkte verwendet werden können. In the embodiment according to claim 5, there is a simplification in that the same commercially available products can be used for the support band and the belts.
Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen: The invention is explained, for example, with the aid of the attached schematic drawing. Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Filtriereinrichtung entsprechend der Linie l-l in Fig. 2, 1 shows a cross section through a filtering device along the line l-l in Fig. 2,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Filtriereinrichtung nach Fig. 1 längs der Linie II-II, 2 shows a longitudinal section through the filtering device according to FIG. 1 along the line II-II,
Fig. 3 ein Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrösserter Darstellung, 3 shows a detail of FIG. 1 in an enlarged view,
Fig. 4 das Detail IV in Fig. 2 in vergrösserter Darstellung, 4 shows the detail IV in FIG. 2 in an enlarged view,
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines wabenartigen Gurtes und Fig. 5 is a plan view of an embodiment of a honeycomb belt and
Fig. 6 eine Ansicht des wabenartigen Gurtes in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5. 6 is a view of the honeycomb belt in the direction of arrow VI in FIG .. 5
Die Filtriereinrichtung weist ein Gehäuse 1 mit zwei parallelen Wänden 2 und 3 auf, die durch einen Boden 4 sowie eine Front- und eine Rückwand 5 bzw. 6 miteinander verbunden sind. Diese Wände bilden eine Auffangwanne 7 für die Sauberflüssigkeit, aus der diese durch einen Auslauf 8 abfliessen kann. In den parallelen Wänden 2, 3 ist eine Welle 9 frei drehbar gelagert, auf der drehfest zwei Kreisscheiben 10, 11 sitzen. Deren Umfangflächen sind gestuft und bilden je eine äussere bzw. eine innere Umfangfläche 12 bzw. 13. The filtering device has a housing 1 with two parallel walls 2 and 3, which are connected to one another by a base 4 and a front and rear wall 5 and 6, respectively. These walls form a sump 7 for the clean liquid, from which it can flow out through an outlet 8. In the parallel walls 2, 3, a shaft 9 is freely rotatable, on which two circular disks 10, 11 are seated. Their peripheral surfaces are stepped and each form an outer or an inner peripheral surface 12 or 13.
Verteilt um die Welle 9 sind im Gehäuse 1 vier parallele Umlenkwalzen 14 bis 17 drehbar gelagert, um die ein Gitterstützband 18 geführt ist. Die Umlenkwalze 17 bildet die Antriebswalze und ist zu diesem Zweck durch einen Motor M in Richtung des eingezeichneten Pfeiles antreibbar. Der eine Trum 19 des Gitterstützbandes 18 ist mit seinen beiden Randbereichen gegen die äussere Umfangfläche 12 der Kreisscheiben 10, 11 abgestützt und begrenzt mit diesen zusammen eine Schmutzflüssigkeitskammer 20. Auf dem Gehäuse 1 ist eine Filtrierbandvorratsrolle 21 frei drehbar gelagert, von der ein Filterband 22 über eine nicht dargestellte Reibungsbremse abgewickelt und gespannt wird. Das Filterband 22 liegt gegen den Trum 19 des Gitterstützbandes 18 an und ist mit seinem Randbereich zwischen den äusseren Umfangflächen 12 der Kreisscheiben 10, 11 einerseits und den Randbereichen des Trums 19 des Gitterstützbandes 18 anderseits eingeklemmt. Dieser eingeklemmte Randbereich des Filterbandes 22 wirkt als Dichtung und verhindert ein seitliches Austreten von Flüssigkeit aus der Schmutzflüssigkeitskammer 20. Wird die Antriebswalze 17 angetrieben, nimmt der Trum 19 des Gitterstützbandes 18 die Kreisscheiben 10, 11 mit und dreht diese gleich gerichtet und mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit. Dabei wird das Filterband 22 von der Vorratsrolle 21 abgezogen, durch die Distributed around the shaft 9, four parallel deflection rollers 14 to 17 are rotatably mounted in the housing 1, around which a lattice support belt 18 is guided. The deflecting roller 17 forms the drive roller and can be driven for this purpose by a motor M in the direction of the arrow shown. One strand 19 of the lattice support belt 18 is supported with its two edge regions against the outer circumferential surface 12 of the circular disks 10, 11 and, together with them, delimits a dirty liquid chamber 20. On the housing 1, a filter belt supply roll 21 is freely rotatably supported, from which a filter belt 22 a friction brake, not shown, is unwound and tensioned. The filter belt 22 bears against the run 19 of the lattice support belt 18 and is clamped with its edge region between the outer peripheral surfaces 12 of the circular disks 10, 11 on the one hand and the edge regions of the run 19 of the lattice support belt 18 on the other hand. This clamped edge area of the filter belt 22 acts as a seal and prevents lateral leakage of liquid from the dirty liquid chamber 20. When the drive roller 17 is driven, the strand 19 of the grid support belt 18 takes the circular disks 10, 11 with them and rotates them in the same direction and at the same peripheral speed. The filter belt 22 is pulled off the supply roll 21 through which
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CH 684 464 A5 CH 684 464 A5
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Schmutzflüssigkeitskammer 20 geführt und mit dem vorangehenden Ende hinter der Umlenkwalze 17 in einen Behälter 23 abgelegt. Dirty liquid chamber 20 guided and placed with the preceding end behind the deflection roller 17 in a container 23.
Weiter ist im Gehäuse 1 eine Umlenkwalze 24 drehbar gelagert. Sie liegt über der Antriebswalze 17 und ist nach aussen versetzt. Um die Umlenkwalze 24 einerseits und um die inneren Umfangflächen 13 der Kreisscheiben 10,11 anderseits ist ein endloser, wabenartiger Gurt 25 herumgeführt. Im Bereich der Schmutzflüssigkeitskammer 20 liegt der Gurt 25 gegen das Filterband 22 an und bildet dann zuoberst auf der Antriebswalze 17 einen horizontalen Abschnitt, der, wie später noch erläutert wird, wenigstens in grober Näherung horizontal ausgerichtet sein muss. Im Bereich der Schmutzflüssigkeitskammer 20 ist das Filterband 22 somit sandwichartig zwischen dem Gitterstützband 18 und dem wabenartigen Gurt 25 eingeklemmt. Furthermore, a deflection roller 24 is rotatably mounted in the housing 1. It lies over the drive roller 17 and is offset to the outside. An endless, honeycomb-like belt 25 is guided around the deflection roller 24 on the one hand and around the inner circumferential surfaces 13 of the circular disks 10, 11. In the area of the dirty liquid chamber 20, the belt 25 lies against the filter belt 22 and then forms a horizontal section on the top of the drive roller 17, which, as will be explained later, must be at least roughly aligned horizontally. In the area of the dirty liquid chamber 20, the filter belt 22 is thus sandwiched between the grid support belt 18 and the honeycomb-like belt 25.
Der wabenartige Gurt 25 (Fig. 5 und 6) besteht aus gelenkig miteinander verbundenen Reihen 28, in denen streifenförmiges Material (mit einer Breite von vorzugsweise 5 bis 30 Millimeter) zu periodisch sich wiederholenden Formen (vorliegend gleichschenkligen Trapezen) geformt ist, wobei innerhalb und/oder zwischen benachbarten Reihen 28 diese Formen wabenartig angeordnete Zellen 29 bilden. Die Gelenkverbindung zwischen den Reihen 28 besteht aus Drähten oder Stäben 30, die durch koachsiale Bohrungen des streifenförmigen Materials mit Spiel hindurch gestossen und endseits gegen eine achsiale Verschiebung gesichert sind. Die Zellen 29 sind somit durch das streifenförmige Material seitlich begrenzt und an beiden Enden offen. Die Länge L dieser Zellen 29 (die der Breite des bandförmigen Materials entspricht) soll möglichst gross sein, damit die Schmutzflüssigkeit innerhalb der Zelle 29 einer laminaren Strömung unterliegt. Insbesondere ist das Verhältnis der Zellenlänge L zur Zellenquerschnittsfläche Q im Hinblick auf eine laminare Strömung optimal zu wählen. The honeycomb belt 25 (Fig. 5 and 6) consists of hinged rows 28, in which strip-shaped material (with a width of preferably 5 to 30 millimeters) is formed into periodically repeating shapes (in the present case isosceles trapezoids), inside and / or between adjacent rows 28, these forms form cells 29 arranged like a honeycomb. The articulated connection between the rows 28 consists of wires or rods 30 which are pushed through play through coaxial bores in the strip-shaped material and are secured at the end against axial displacement. The cells 29 are thus laterally delimited by the strip-shaped material and open at both ends. The length L of these cells 29 (which corresponds to the width of the band-shaped material) should be as large as possible so that the dirty liquid within the cell 29 is subject to a laminar flow. In particular, the ratio of the cell length L to the cell cross-sectional area Q should be chosen optimally with regard to a laminar flow.
Oberhalb der Schmutzflüssigkeitskammer 20 endet im Gehäuse 1 ein Zuflusskanal 26. Aus diesem fällt die Schmutzflüssigkeit über einen sich verbreiternden Auslauf in die Schmutzflüssigkeitskammer 20. Ein Niveauschalter 27 betätigt den Motor M und regelt das Niveau in der Schmutzflüssigkeitskammer 20. Der Zuflusskanal 26 kann auch oberhalb des Gurtes 25 angeordnet sein, wobei sich sein Ausguss über die ganze Breite des Gurtes 25 erstreckt. Bei dieser Ausführungsform durchspült das vorhangartig abfallende Schmutzwasser die Zellen des Gurtes 25 und reinigt sie von allfällig noch anhaftenden Resten des Filterkuchens. Der Zuflusskanal kann sich auch rinnenför-mig über die Breite der Schmutzflüssigkeitskammer erstrecken und mit brausenartigen Durchbrechungen versehen sein. An inflow channel 26 ends above the dirty liquid chamber 20 in the housing 1. From this, the dirty liquid falls into the dirty liquid chamber 20 via a widening outlet. A level switch 27 actuates the motor M and regulates the level in the dirty liquid chamber 20. The inflow channel 26 can also be above the Belt 25 may be arranged, wherein its spout extends over the entire width of the belt 25. In this embodiment, the curtain-like waste water rinses the cells of the belt 25 and cleans them of any residues of the filter cake that are still adhering. The inflow channel can also run trough-shaped over the width of the dirty liquid chamber and be provided with shower-like openings.
Zu Beginn des Betriebs wird bei stehendem Gitterstützband 18 die Schmutzflüssigkeitskammer 20 über den Zuflusskanal 26 mit Schmutzflüssigkeit beschickt. Die Schmutzflüssigkeit dringt durch den wabenartigen Gurt 25, das Eilterband 22 und das Gitterstützband 18 hindurch und tropft in die Auffangwanne 7, von wo aus sie als Sauberflüssigkeit in einen Kreislauf zurück gefördert oder in einen At the beginning of the operation, the dirty liquid chamber 20 is charged with dirty liquid via the inflow channel 26 when the grid support belt 18 is stopped. The dirty liquid penetrates through the honeycomb belt 25, the egg belt 22 and the lattice support belt 18 and drips into the collecting trough 7, from where it is conveyed back into a circuit or into one as a clean liquid
Vorratsbehälter abgefördert wird. Auf dem Filterband baut sich gleichzeitig ein Filterkuchen auf. Wird der Filterkuchen soweit aufgebaut, dass die Schmutzflüssigkeit auf ein bestimmtes Niveau steigt, wird über dem Niveauschalter 27 der Vorschubmotor M aktiviert, welcher über die Antriebswalze 17 das Gitterstützband 18 in die mit Pfeilen bezeichnete Richtung bewegt. Der Aufbau eines optimalen Filterkuchens wird durch die sorgfältige Abstimmung der wirksamen Filterfläche sowie der Niveauhöhe (statischer Druck) bestimmt, da mit zunehmender Dicke des Filterkuchens die Filterwirkung ein Optimum erreicht. Nach einem Vorschubschritt des Filterbandes bildet sich über dem neu einlaufenden Filterbandabschnitt, wo der Strömungswiderstand am geringsten ist, rasch wieder ein Filterkuchen, dessen vorangehendes Ende in der Austragzone mit dem Filterband 22 ausgetragen wird. Die Vorschubgeschwindigkeit des Gitterstützbandes 18 wird demnach so gewählt, dass die Filterkuchendicke über den ganzen Filtrierbereich möglichst gleichmässig ist. Hinter der Austragzone gelangt der Filterkuchen mit dem Filterband 22 in den Behälter 23. Es ist auch möglich, in der Austragzone mittels einer Rakel oder dgl. den Filterkuchen vom Filterband 22 zu trennen. Im Bereich der Austragzone, das heisst im höchstliegenden Bereich der Antriebswalze 17 durchlaufen das Gitterstützband 18, das Filterband 22 und der Gurt 25 eine im wesentlichen horizontale Strecke, in der der Gurt 25 vom Filterband 22 getrennt wird. Der Gurt 25 wird nach oben und das Eilterband 22 nach unten umgelenkt. Dabei löst sich der in den Zellen des Gurtes 25 befindliche Filterkuchen unter der Schwerkraft aus den Zellen und bleibt am Wickelband 22 haften. Storage container is removed. At the same time, a filter cake builds up on the filter belt. If the filter cake is built up so far that the dirty liquid rises to a certain level, the feed motor M is activated via the level switch 27, which moves the grating support belt 18 in the direction indicated by arrows via the drive roller 17. The structure of an optimal filter cake is determined by carefully coordinating the effective filter area and the level (static pressure), since the filter effect achieves an optimum with increasing thickness of the filter cake. After a feed step of the filter belt, a filter cake forms again quickly over the newly entering filter belt section, where the flow resistance is the lowest, the preceding end of which is discharged with the filter belt 22 in the discharge zone. The feed speed of the lattice support belt 18 is accordingly chosen so that the filter cake thickness is as uniform as possible over the entire filtering area. After the discharge zone, the filter cake with the filter belt 22 arrives in the container 23. It is also possible to separate the filter cake from the filter belt 22 in the discharge zone by means of a doctor blade or the like. In the area of the discharge zone, that is to say in the highest area of the drive roller 17, the grid support belt 18, the filter belt 22 and the belt 25 pass through an essentially horizontal distance in which the belt 25 is separated from the filter belt 22. The belt 25 is deflected upwards and the egg belt 22 downwards. The filter cake located in the cells of the belt 25 is released from the cells under the force of gravity and remains attached to the winding belt 22.
Claims (8)
Priority Applications (2)
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Legal Events
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