CZ285875B6 - Rotační filtr - Google Patents

Abstract

Rotační filtr zahrnující kontejner (11) pro kapalinu nebo suspensi k filtraci a rotorovou strukturu (17, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28), uspořádanou v kontejneru (11), opatřenou na jejím vnějším okraji filtrační hmotou (55), skrze kterou je kapalina filtrována a na níž se ukládá materiál jako filtrační koláč, přičemž filtrační hmota (55) je uspořádána ve tvaru alespoň jednoho kruhového prstence (33) se středem na otočné ose rotorové struktury (17, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28) a rozkládajícího se v radiálním směru od vnějšího obvodu rotorové struktury, odstraňovací a odvádějící prostředky (73, 106) z filtrační hmoty (55) k odstranění materiálu filtračního koláče jsou uspořádány vně rotorové struktury, a přičemž rotorová struktura (17, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28)zahrnuje vodící prostředky (70) pro udržení odstraňujících a odvádějících prostředků (73, 106) v předem určené vzdálenosti od filtrační hmoty (55). ŕ

Description

Oblast techniky

Předložený vynález se týká rotačního filtru zahrnujícího kontejner na filtrovanou kapalinu nebo suspenzi a rotorovou strukturu uspořádanou v kontejneru, řečená rotorová struktura je opatřena na svém vnějším okraji filtrovací hmotou, skrz kterou je kapalina filtrována a na kterou se ukládá materiál jako filtrační koláč, řečená filtrační hmota je uspořádána ve tvaru nejméně jednoho kruhového prstence se středem na rotační ose rotorové struktury a s rozsahem v radiálním směru v podstatě od vnějšího obvodu rotorové struktury.

Dosavadní stav techniky

Od té doby, co se rotační filtry začaly používat, záměrem bylo konstruovat filtry mající:

- největší možnou filtrační plochu na co nejmenší podlahové ploše,

- vysokou provozní spolehlivost, zvláště vzhledem k odstraňování filtračního koláče,

- nízkou zhotovovací cenu na jednotku plochy filtrační plochy.

Mezi rotačními filtry lze rozlišit tři hlavní skupiny, totiž bubnové filtry s hladkou válcovou filtrační plochou (hladké bubnové filtry), bubnové filtry s rýhovanou filtrační plochou (rýhované bubnové filtry) a kotoučové filtry.

Jednoduché, poměrně rychle rotující hladké bubnové filtry se používaly pro odvodňování suspenzí, jako drť, až do typicky 2 % obsahu sušiny, a takové filtry doplněné filtračními kanály připojenými ke zdroji vakua byly používány pro mytí a bělení drti, někdy dále doplněné protiválcem, k získání suchého obsahu kolem 15 %. Odstraňování filtračního koláče z hladkého bubnového filtruje poměrně jednoduchá operace s použitím jednoduché škrabky. Nicméně, když se filtrační hmota, obecně filtrační tkanina, roztrhne nebo jinak poškodí, celá tkanina musí být vyměněna.

S požadavkem zvyšování filtrační kapacity byly vyvinuty rýhované bubnové filtry, a byly používány pro znovuzískání vlákniny a odvodnění až do 2 % obsahu sušiny. S rýhovanými bubnovými filtry, popsanými například v patentové přihlášce SE-B-315 490, se dosáhly asi dva apůlkrát větší filtrační plochy než s hladkými bubnovými filtry stejného vnějšího průměru a osové délky. Vzhledem k rýhovanému filtračnímu povrchu, nebylo možné použít mechanické zařízení pro odstranění filtračního koláče, protože takové použití by zahrnovalo zřejmé riziko poškození filtrační hmoty skládající se z filtrační tkaniny spojitě se rozkládající přes několik přilehlých hřebenů a údolí obvodu bubnu. V praxi odstranění filtračního koláče obvykle zahrnuje použití kapalinových stříkacích zařízení, což má za následek nechtěné rozředění materiálu filtračního koláče.

Kotoučové filtry, používané pro znovuzískání vlákniny a odvodnění až do 15 % obsahu sušiny, mají filtrační plochy pěti až sedminásobek filtrační plochy hladkého bubnového filtru. Výhoda kotoučových filtrů je, že každý jednotlivý filtrační úsek filtračního kotouče má svoji vlastní filtrační tkaninu, což znamená, že v případě poruchy se musí vyměnit jen tato tkanina. Nicméně, vzrůstající filtrační plochy měly za následek provozní nevýhody, jako je nutnost používat stříkací zařízení pro odstranění filtračního koláče, a současně se cena jednotky filtrační plochy stala vysokou.

-1 CZ 285875 B6

Předložený vynález si klade za cíl poskytnout rotační filtr spojující nejlepší vlastnosti bubnových a kotoučových filtrů, zvláště vzhledem na filtrační kapacitu, filtrační plochu vztaženou k průměru a délce, a provozní spolehlivost, ale vyhýbající se nevýhodám obvyklých bubnových filtrů a kotoučových filtrů. Zejména, nový filtr dovolí mechanické odstranění filtračního koláče, aniž by se v první řadě požadoval postřik vodou nebo jinou kapalinou.

Podstata vynálezu

Aby se tohoto cíle dosáhlo, předložený vynález zajišťuje rotační filtr zahrnující kontejner pro kapalinu nebo suspenzi k filtraci, a rotorovou strukturu uspořádanou v kontejneru, řečená rotorová struktura je opatřena na svém vnějším obvodu filtrační hmotou, skrz kterou je kapalina filtrována a na které se materiál ukládá jako filtrační koláč, řečená filtrační hmota je uspořádána ve tvaru nejméně jednoho kruhového prstence se středem na rotační ose rotorové struktury a rozsahem v radiálním směru v podstatě od vnějšího okraje rotorové struktury, řečený filtr se vyznačuje tím, že odstraňující a odváděči prostředky jsou radiálně uspořádány vně vnějšího okraje rotorové struktury, a rozkládají se v podstatě podél radiálního rozsahu filtrační hmoty, a jsou přizpůsobeny k odstranění materiálu filtračního koláče radiálně ven k radiálně vnějšímu okraji filtrační hmoty.

V upřednostněném provedení vynálezu rotorová struktura nese na svém vnějším okraji velké množství filtračních prvků jsoucích ve styku skrze kanály v rotorové struktuře s výpustí filtrátu z filtru, každý filtrační prvek v podstatě má tvar prstencového úseku se základní částí a nejméně dvěma filtračními povrchy rozkládajícími se vně od základní části, a řečené filtrační prvky vytvářejí nejméně jeden v podstatě uzavřený filtrový prstenec mající vnitřní a vnější obvod. Toto provedení se vyznačuje tím, že odstraňující a odváděči prostředek je radiálně uspořádán vně rotorové struktury a rozkládá se od místa radiálně vnějšího k řečenému vnějšímu obvodu filtračního prstence k místu v podstatě na jeho vnitřním obvodu, řečený prostředek k odstranění a odvedení je přizpůsoben k odstranění materiálu filtračního koláče alespoň z jednoho filtračního povrchu filtračních prvků alespoň jednoho prstence filtru a k odvodu odstraněného materiálu filtračního koláče do místa radiálně vnějšího ke vnějšímu obvodu prstence filtru.

Upřednostněné provedení vynálezu bude blíže popsáno v dalším, s odkazem na doprovázející obrázky.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 je svislý osový řez rotačním filtrem podle předloženého vynálezu, zvláště ukazující rotorovou strukturu filtru;

Obr. 2 je průřez podél čáry II-II na obr. 1 rotorovou strukturou obrázku 1;

Obr. 3 je osový pohled na část prstence ukazující zvláště provedení filtračních prvků;

Obr. 4 je řez ve zvětšeném měřítku podél čáry rV-IV na obrázku 3;

Obr. 5 je řez ve zvětšeném měřítku podél čáry V-V na obrázku 3;

Obr. 6 je zvětšení plochy VI na obrázku 5;

Obr. 7 je zvětšení plochy VII na obrázku 5;

Obr. 8 je průřez podél čáry VIII-VHI na obrázku 1 filtrem podle předloženého vynálezu;

-2CZ 285875 B6

Obr. 9 je zvětšení části obrázku 8;

Obr. 10 je řez podél čáry X-X na obrázku 9;

Obr. 11 je půdorysný pohled na filtr z obrázku 8 s odstraněným kiytem;

Obr. 12 je zakroužkovaná část XII obrázku 11 ve zvětšeném měřítku;

Obr. 13 je zakroužkovaná část ΧΠΙ obrázku 11 ve zvětšeném měřítku;

Obr. 14 je průřez, odpovídající průřezu dle obrázku 8, jiného provedení předloženého vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Rotační filtr podle předloženého vynálezu zahrnuje podpěrnou strukturu zahrnující podélné nosníky (není ukázáno) a od sebe vzdálené příčné nosníky 1 a 2. Příčné nosníky nesou podpěrné struktury 3 a 4 pro ložiska 5 a 6 (obrázky 1 a 11). K příčným nosníkům 1 a 2 jsou pevně připojeny výztužné desky 7 a 8 pro koncové stěny 9 a 10 kontejneru 11, mající v podstatě válci podobnou spodní stěnu 12 (obrázek 8) končící na svislých stranách částí stěny 13 a 14. Odstranitelný kryt je označen IV. Otvory 15 a 16 pro filtrovanou kapalinu se rozkládají skrze odpovídající koncovou stěnu 9 a 10.

Hřídel 17 se rozprostírá středově v kontejneru 11 a má čepové konce 18 a 19 protažené skrze koncové stěny 9 a 10 a uložené v ložiskách 5 a 6. Čepový konec 19 má klínovou drážku 20 pro kladný rotační záběr s jakýmkoliv obvyklým prostředkem pohonu, jako řemenice, pro předání rotačního pohybu hřídeli 17. Jak je nejlépe vidět na obrázcích 1 a 2, hřídel 17 nese radiálně se rozkládající ramena 21 rovnoměrně rozdělená v obvodovém směru a uspořádaná do skupin odděleně v podélném směru. V ukázaném provedení je v každé skupině šest ramen, a skupiny jsou tři. Každá skupina ramen nese na radiálně vnějších koncích ramen kruhové podpěrné prstence 22, 23, 24, dva prstence 22 a 23, stejně jako přidružená skupina ramen, jsou rovnoměrně rozmístěny podél středu hřídele 17, a třetí prstenec 24, stejně jako jeho přidružená skupina ramen, je umístěn v blízkosti koncové stěny JO.

Na vnějším obvodě podpěrných prstenců 22, 23 a 24 jsou připevněny osově se rozprostírající filtrační kanály 25. V ukázaném provedení je dvanáct filtračních kanálů rovnoměrně rozdělených kolem obvodu podpěrných prstenců. Jak je vidět na obrázku 1, podpěrný prstenec 24 se rozprostírá v radiálním směru, tak aby se vytvořil uzávěr pro konce filtračních kanálů 25 směřujících ke koncové stěně 10. Na jejich opačných koncích směřujících ke koncové stěně 9, filtrační kanály se zatáčejí do otvorů ve v podstatě radiálně směřujících ramenech 26 v příslušném oddělení 27 otočné části 28 obvyklého rotačního ventilu 29, jehož stacionární část 30 se těsně rozkládá skrze koncovou stěnu 9 a je opatřena filtračním vývodem 31. Otočná část 28 je pevně spojena s hřídelem 17, otáčení hřídele 17 nastavuje jedno rameno 26 a poté odpovídající filtrační kanál 25 do kapalinového propojení s vývodem 31.

Hřídel 17, ramena 21, podpěrné prstence 22, 23, 24, osové filtrační kanály 25, ramena 26 a otočná část filtrátového ventilu 28 tvoří rotorovou strukturu, nesoucí na svém vnějším obvodu množství filtračních prvků 32, propojených s osovými filtračními kanály 25. Přesněji, filtrační prvky jsou uspořádány do množství osově oddělených prstenců 33 filtračních prvků (obrázek 1), rovina každého prstence je kolmá ke hřídeli 17. Každý prstenec 33 zahrnuje počet filtračních prvků odpovídající počtu osových filtračních kanálů 25, v ukázaném provedení dvanáct filtračních prvků, prvky každého prstence jsou rovnoměrně obvodově od sebe vzdáleny

-3CZ 285875 B6 (obrázek 2), tak že prvky prstenců mající určitou úhlovou orientaci vzhledem ke hřídeli 17 jsou připojeny ke stejnému osovému filtrátovému kanálu 25.

Každý filtrační prvek 32 má tvar prstencového úseku (obrázek 3), rozkládajícího se mezi přilehlými filtrátovými kanály a zahrnujícího radiálně vnitřní obvodovou část nebo spodní část 34, radiálně vnější obvodovou část nebo vrchní část 35, a v podstatě radiální koncové stěny 36 a 37. V ukázaném povedení, jak nejlépe vidět na obrázku 5, každý filtrační prvek má v podstatě rovnoramenný trojúhelníkový průřez, jak viděno v obvodovém směru, zahrnující základnu (spodní část 34) a dvě strany směřující k vrchní části 35. Jeví se tedy, že popsaný filtr má na okraji uspořádání připomínající uspořádání rýhovaného bubnového filtru.

Spodní část 34 filtračního prvku zahrnuje obloukovitě zakřivenou spodní desku 38 a úsek tvaru U 39 rozkládající se podél obvodové délky desky 38. Žebrová část 40 úseku 39 tvaru U je středově připevněna k desce 38, tak jako bodovým svarem, a její lemové části 41, 42 se rozkládají radiálně od spodní desky 38 (obrázek 7). Každá koncová stěna 36, 37 filtračního prvku zahrnuje v podstatě trojúhelníkovou koncovou desku 43, 44, a rovněž v podstatě trojúhelníkový U-úsek 45, 46. Ramenová část 47 příslušného U-úseku 45, 46 je středově připojena k příslušné desce 43, 44, tak jako bodovým svarem, a lemové části 48, 49 se rozkládají od příslušné desky 43, 44 ve směrech k sobě navzájem. Radiálně vnitřní konce lemových částí 48, 49 jsou pevně spojeny s konci lemových částí 41, 42 U-úseku 39, tak jako bodovým svarem, takže U-úsek 39, stejně jako spodní deska 38, aU-úseky 45, 46, spolu s jejich koncovými deskami 43, 44 tvoří poměrně tuhou rámovou strukturu tvaru U. Radiálně vnitřní konce koncových desek 43, 44 jsou směrem ven ohnuty v obvodovém směru filtračního prvku, tak aby vytvořily přídržné třmeny 50, 51 opatřené příslušnými otvory 52, 53.

Blízko jednomu konci filtračního prvku, který je zadním koncem při otáčení rotorové struktury, otvor filtrátové výpustě 54 je opatřen žebrovou částí 40 U-úseku 39 a spodní desky 38.

K podepření filtrační tkaniny 55 nebo podobné filtrační hmoty (jen částečně ukázáno na obrázku 3), tuhý, deskovitě tvarovaný prvek 56, s hlavní rovinou 57, se rozkládá od spodní části 34 k vrchní části 35 na každé straně filtračního prvku. Také deskovitě tvarovaný prvek je jen částečně ukázán na obrázku 3. Přednostně, a jak je dobře známo v technice, deskovitě tvarovaný prvek je tvarován s od sebe oddělenými hřebeny nebo jímkami 58, které udržují filtrační hmotu oddělenou od hlavní roviny 57 prvku. Otvory 59 jsou utvořeny v hlavních rovinách 57 deskovitě tvarovaných prvků, aby se filtrátu umožnilo téci skrze filtrační hmotu a mezi hřebeny nebo jímkami 58 dosáhnout vnitřního prostoru filtračního prvku mezi deskovitě tvarovanými prvky 56. Hlavní roviny 57 deskovitě tvarovaných prvků 56 jsou ztuha připevněny k příslušným lemovým částem 48, 49 U-úseku 45,46, tak jako bodovým svarem.

Na vrchní části 35 filtračního prvku, radiálně vnější konce deskovitě tvarovaných prvků 56 jsou v záběru prostřednictvím oddělujících a spojujících prostředků 60, zahrnujících centrální část tvaru U 61 a dvě obrácené podélné části tvaru U 62, 63 (obrázek 6). Centrální část 61 je vložena mezi vnější okraje deskovitě tvarovaných prvků 56 a podélné části 62, 63 se pevně zachytí kolem vnějších okrajů, takto - spolu s neukázanými těsnicími prostředky - zajišťují kapalinově nepropustné těsnění na vrchní části filtračního prvku. Filtrační tkanina 55 se rozprostírá od spodní části 34 na jedné straně filtračního prvku, přes oddělující a spojující prostředky 60, ke spodní části na druhé straně filtračního prvku.

Filtrační prvek 32 je upevněn na rotorové struktuře připojením jeho přípojných ramen 50, 51 k přilehlým osovým filtrátovým kanálům 25. Pro tento účel jsou v osových filtrátových kanálech utvořeny otvory 64 odpovídající otvorům 52, 53 v přípojných ramenech. V ukázaném provedení, otvory 64 jsou průchodné, a závitové prostředky jako matice 65 jsou zajištěny na vnitřní straně radiálně vnější stěny 66 osových filtrátových kanálů. Šrouby 67 se rozkládají skrze odpovídající otvory 52, 53 a 64, a jsou zašroubovány do matic 65. V praxi, přípojná ramena 52, 53 přilehlých

-4CZ 285875 B6 konců přiléhajících filtračních prvků se navzájem přesahují, takže jejich odpovídající otvoiy 52, jsou souosé a jeden šroub 67 se může použít pro připevnění každého páru přesahujících ramen 51, 52. V upevněném postavení, filtrační prvek je tak umístěn, že otvor fíltrátové výpustě je souosý s odpovídajícím otvorem 68 utvořeným v radiálně vnější stěně 66 osového filtrátového kanálu 25.

Filtrátová výpusť 31 je připojena k podtlaku, jako je barometrické rameno a/nebo zdroj vakua. Při otáčení rotorové struktury, vnitřek každého filtračního prvku v po sobě jdoucích osových řadách filtračních prvků je postupně vnesen do spojení s řečeným podtlakem. Proto, když se prstence filtračních prvků otáčejí skrze kapalinu nebo suspenzi zavedenou do kontejneru 11 až na předem určenou úroveň definovanou vrchními okraji částí 13 a 14 vertikálních stranových stěn kontejneru H, pevné částice se usadí na filtrační hmotě, zatím co tam tudy pronikající filtrát je pojmut do vnitřku filtračních prvků. Filtrát pak teče do osového filtrátového kanálu 25 skrze otvory 54 a 68. Každý osový filtrátový kanál má jednu stěnu 69, která je zadní stěnou při otáčení rotorové struktury, a která není rovnoběžná s rovinou vedenou skrze hřídel 17, ale je skloněna navíc tak že řečená stěna se svažuje dolů k odpovídajícímu ramenu 26 v otočných postaveních rotorové struktury ve které je řečená stěna umístěna, nebo blízko k horizontální rovině procházející skrze hřídel 17. Všechny ostatní stěny osových filtrátových kanálů jsou v podstatě rovnoběžné s hřídelí 17, sklon zadní stěny 69 má za následek zvětšující se průřez a odpovídajícně se zvětšující průtokový objem osových filtrátových kanálů směrem k ramenům 26.

Podle předloženého vynálezu, osově oddělené prstencově tvarované prostředky 70 jsou rovnoměrně rozděleny podél osového směru rotorové struktury ajsou proto zajištěny ke vnějšímu obvodu. Přesněji, tyto prstencově tvarované prostředky mají především za účel sloužit jako oddělující prostředky mezi přilehlými prstenci 33 filtračních prvků. Tudíž, každý prstencově tvarovaný prostředek 70 má svoji středovou rovinu umístěnou kolmo ke hřídeli 17 a má předem určený osový rozsah. V upřednostněném provedení a jak nejlépe vidět na obrázku 5, každý prstencově tvarovaný prostředek má průřezový tvar úseku formy U, jehož žebrová část 71 je upevněna k vnějšímu obvodu rotorové struktury, totiž k radiálně vnějším stěnám 66 osových filtrátových kanálů 25, jejichž lemové části 72 určují osovou vzdálenost mezi přilehlými prstenci 33 filtračních prvků. Osový rozestup mezi přilehlými prstencově tvarovanými prostředky 70 je přizpůsoben k šířce, nebo osovému rozsahu, spodní části 34 filtračních prvků, tj. k šířce spodních desek 38 a k radiálně vnitřní části filtračního prvku opatřeného deskovitě tvarovaným prvkem 56, tak že postavení každého filtračního prvku a každého prstence filtru je přesně vymezeno v dobře určené rovině kolmé ke hřídeli 17.

Pevné částice usazené na filtrační hmotě filtračního prvku během otáčení pod úrovní hladiny vytvoří filtrační koláč, který je částečně vysušen během průchodu filtračního prvku nad úrovní kapaliny a který je třeba odstranit, dříve než se filtrační prvek opět ponoří do kapaliny v kontejneru. Podle předloženého vynálezu, prostředky pro odstranění filtračního koláče jsou uspořádány radiálně vně rotorové struktury.

Provedení takových prostředků pro odstranění je ukázáno na obrázku 8 a zahrnuje škrabák 73 pro odstranění filtračního koláče ze k sobě směřujících filtračních povrchů přilehlých filtračních prvků. Uspořádání škrabáku je ve větším detailu ukázáno na obrázcích 9 a 10.

Každý škrabák 73 zahrnuje podlouhlý člen se spodním koncem 74 a špičatým koncem 75. Pro přizpůsobení do prostoru mezi přilehlými filtračními prvky 32, škrabák se zužuje od spodního konce 74 ke špičatému konci 75, tak že jeho osové hrany jsou umístěny v blízkosti protilehlých filtračních povrchů přilehlých filtračních prvků. Za účelem vyztužení, škrabák má průřez tvaru U, obráceného v ukázaném provedení, jeho lemové části 76, 78 se zužují od spodního konce ke špičatému konci 75, a jeho ramenová část 78 tvoří hlavní rovinu škrabáku. Škrabák je upevněn otočným čepem v postavení radiálně vně ke vnějšímu obvodu prstenců 33 filtračních prvků, tak

-5CZ 285875 B6 aby byl otočný kolem osy 79 rovnoběžné ke hřídeli 17. Přesněji, škrabák je otočný v rovině kolmé ke hřídeli 17, rovnoběžně ke středovým rovinám dvou přilehlých prstenců filtračních prvků a umístěný mezi řečenými rovinami. Tato rovina je také středovou rovinou dříve popsaných prostředků 70.

V ukázaném provedení, alespoň jedna přední podpěra 80 je připevněna k vrchnímu okraji 13' části stranové stěny 13 a nese hřídel 81 rozprostírající se skrze lemové části 76, 77 škrabáku 73 u spodního konce 74. Radiální vzdálenost mezi radiálně vnitřními obvodovými částmi 34 filtračních prvků a osou 79 je menší než délka škrabáku, tak že špičatý konec 75 se dotýká radiálně vnějšího povrchu žebrové části 71 prstencově tvarovaných prostředků 70 v otočném postavení škrabáku ve kterém jeho hlavní rovina 78 tvoří ostrý úhel s poloměrem skrze bod dotyku.

Špičatý konec 75 škrabáku má šířku, tj. rozsah v osovém směru hřídele 17, odpovídající osové vzdálenosti mezi lemovými částmi 72 prstencově tvarovaných prostředků 70. V praxi, šířka špičatého konce 75 je o něco menší než řečená osová vzdálenost, tak aby se umožnil vzájemný kluzný pohyb mezi špičatým koncem a prstencově tvarovanými prostředky 70 bez překážení. Je tedy zřejmé, že lemové části 72 prstencově tvarovaných prostředků 70, sloužící jako oddělující prostředky mezi přilehlými prstenci 33 filtračních prvků, také slouží jako vodicí prostředky pro vedení špičatého konce 75 škrabáku v osovém směru. Dále, žebrová část 71 prstencově tvarovaných prostředků vytváří válcovitý vačkový povrch vedoucí špičatý konec 75 v radiálním směru. V souhrnu, prstencově tvarovaný prostředek 70 vytváří hladký, nepřerušovaný osový a radiální vodicí prostředek pro špičatý konec škrabáku bez ohledu na přerušovaný tvar prstenců 33 filtračních prvků.

Vzhledem ke skutečnosti, že filtrační prvky 32 jsou připevněny ke vnějšímu obvodu rotorové struktury, stejně jako prstencově tvarované prostředky 70, na které se nyní odkazuje jako na vodicí prostředky 70, jakákoliv oválnost nebo jiná nepravidelnost rotorové struktury bude přenesena nejen na prstence filtračních prvků, ale také na vodicí prostředky, a následně na špičatý konec škrabáku. Podobně, jelikož vodicí prostředky 70, sloužící rovněž jako oddělující prostředky mezi přilehlými prstenci filtračních prvků, určují osové postavení filtračních prvků, jakákoliv nerovnost prstencově tvarovaných oddělujících prostředků bude také přítomna v přidružených prstencích filtračních prvků. Jako výsledek, odstranění filtračního koláče z protilehlých stran přilehlých filtračních prvků bude provedeno nejspolehlivějším způsobem, protože osové stejně jako radiální odchylky od skutečného kruhového pohybu vedoucích a oddělujících prostředků 70 jsou přeneseny na špičatý konec škrabáku. Aby se osové postavení celého škrabáku přizpůsobilo osovým posunům špičatého konce 75, jeho spodní konec 74 je přemístitelný podél osy 79. přednostně klouzáním podél hřídele 8L Takto je riziko poškození filtrační tkaniny škrabákem odsunuto stranou, tím že škrabák - jako vačka - sleduje osové a radiální pohyby filtračních prvků.

Aby se užil přiměřený tlak špičatého konce 75 proti žebrové části 71, škrabák je pružně předpjat v odpovídajícím směru. V ukázaném provedení, jeden konec pružné listové kovové desky 82 je upevněn, například, bodově přivařen, k ramenové části 78 škrabáku v místě mezi osou 79 a špičatým koncem 75. Opačný konec desky 82 je připojen k prostředkům 83 pevné připojeným ke hřídeli 84, jehož osa 85 je rovnoběžná s osou 79. Hřídel 84 je uložena v ložisku v alespoň jedné další podpěře 86 připevněné k vrchnímu okraji 13' části stranové stěny 13. Jeden konec páky 87 je pevně připojen ke hřídeli 84 a druhý konec je spojen s pístovou tyčí 88 válce 89, který je otočně nesen stacionární částí filtru způsobem zvláště neukázaným. Uvedení v činnost válce 89, tak jako vysunutí pístové tyče 88, otočí páku 87, hřídel 85 a prostředky 83 ve směru otáčení hodinových ručiček, což způsobí ohnutí desky 82, jak naznačeno na obrázku 9, a tudíž působení pružného momentu na škrabák 73. Přizpůsobením pístového zdvihu válce 89 se docílí žádané předpínací síly na špičatém konci škrabáku. Alternativně, zatažením pístové tyče 88 škrabák

-6CZ 285875 B6 může být zvednut ze svého záběru v kanálu U-tvarovaných vedoucích a oddělovacích prostředků 70.

S výhodou, a jak je vidět na obrázku 10, množství škrabáků 73 je spojeno s osově protaženou deskou 82, a jeden osově se rozkládající prostředek 83 je spojen s deskou 82. Přednostně, a jak je vidět na obrázku 11, škrobáky 73 přidružené ke všem prstencům filtračních prvků filtru jsou spojeny s jednou deskou 82, a prostředek 83 se rozprostírá za konce desky 82 k připojení k odpovídajícím pákám 87, pístovým tyčím 88 a válcům 89. Osové konce desky 82 jsou tak ohnuty, aby vytvořily vzhůru zdvižené výztužné lemování 82'. Aby se zajistila odolnost na zkrut a ohyb, prostředek 83 má poměrně velký průřez. Takový průřez také zajišťuje dostatečně velkou tuhost.

Podle předloženého vynálezu, kromě toho že slouží jako pružící prostředek kpředpínání škrobáků, deska 82 také slouží jako skluz pro materiál filtračního koláče odstraněného z filtračních prvků škrobáky. Za tímto účelem, deska se rozkládá radiálně navenek z poměrné blízkosti vnějších obvodů prstenců filtračních prvků a končí za prostředkem 83 nad nádrží 90 rozprostírající se podél filtru, jak je vidět na obrázku 11. Otočný odváděči šroub 91 se rozkládá podél dna nádrže pro posun filtrového koláče k výpusti 92.

Činnost filtru jak nyní popsána je následující. Filtrovaná kapalina nebo suspenze se zavede do kontejneru 11 skrze přívody 15 a 16 na jeho obou koncích. Takové zavedení zobou konců zajišťuje rovnoměrné rozdělení kapaliny v kontejneru. Výhodné rozdělení kapaliny je dále zlepšeno vzhledem ke skutečnosti, že rotorová struktura je otevřená na obou koncích, a umožňuje kapalině dostat se do vnitřku rotorové struktury, kde ramena 21 stejně jako osové filtrátové kanály 25 zajišťují míchání kapaliny. Dále, jeden nebo více prstenců filtračních prvků může být vynecháno k zajištění volného místa mezi přilehlými prstenci filtračních prvků, jak je vidět na obrázku 11, což umožňuje kapalině dostat se zvnitřku na vnějšek rotorové struktury, nebo naopak. Směr otáčení filtru je proti směru otáčení hodinových ručiček, jak naznačeno šipkou A na obrázku 8. Během otáčení rotorové struktury skrze kapalinu obsaženou v kontejneru 11, pevné části se z kapaliny ukládají na filtrační hmotu filtračních prvků, jak tam tudy filtrát proudí, a odstraní se jak popsáno v předchozím. Pevné části vytvářejí filtrační koláč na filtračních prvcích, který je částečně vysušen během dalšího otáčení rotorové struktury nad povrchem kapaliny. Když přilehlé filtrační prvky pokryté filtračním koláčem dosáhnou ke špičatému konci 75 škrobáku 73, špičatý konec začne nabírat nebo škrabat filtrační koláč ze dna nebo žebrové části 71 vodících prostředků 70 tvaru U. Další otáčení přináší k sobě obrácené strany přilehlých filtračních prvků do blízkosti podélných okrajů žebrové části 78 škrobáku, což vede k odstranění materiálu filtračního koláče tam uloženého. Odstraněný materiál filtračního koláče klouže podél žebrové části 78 škrobáku a končí na skluzné desce 82, klouže podél ní a padá dolů do nádrže 90, kde je posunován odváděcím šroubem 91 k výpusti 92.

Je třeba ocenit z popisu shora, že odstranění filtračního koláče podle předloženého vynálezu se děje novým a zvláště spolehlivým způsobem. Zvláště, dříve existující risiko poškození filtrační tkaniny při použití mechanického odstranění filtračního koláče z filtrů s rýhovanou filtrační tkaninou bylo vyloučeno. To na druhé straně umožňuje zvýšení otáčecí rychlosti a tudíž filtrační kapacity.

K podpoře odstranění materiálu filtračního koláče lze zajistit další odstraňovači prostředky. V provedení ukázaném na obrázcích 8, 11 a 12, takové odstraňující prostředky zahrnují otočný odstraňující prostředek 93 činný při odstraňování materiálu filtračního koláče ze k sobě obrácených filtračních povrchů filtračních prvků. Každý otočný odstraňující prostředek 93 zahrnuje počet prstů 94, v ukázaném provedení jsou ukázány čtyři prsty, upevněné na hřídeli 95 v osových postaveních odpovídajících osovým postavením škrobáků 73 podél hřídele 81. Hřídel 95 je rovnoběžná s hřídelí 17 a rozkládá se radiálně navenek vnějších obvodů prstenců filtračních prvků a nad škrobáky 73 mezi ložisky 96, 97 uspořádanými v koncových stěnách 9, JO

-7CZ 285875 B6 kontejneru VI. Jeden konec hřídele je opatřen drážkou 98 pro udělení otočného pohybu hřídeli. Jak je nejlépe vidět na obrázku 12, každý prst je plochý člen zužující se od spodního konce 99 směrem ke špičatému konci 100 a rozkládající se od hřídele 95 mezi přilehlými filtračními prvky, tak že podlouhlé strany prstů procházejí blízko k filtrační hmotě filtračních prvků při otáčení hřídele 95. Směr otáčení hřídele 95 je ve směru otáčení hodinových ručiček, jak naznačeno šipkou B na obrázku 8, tak že materiál odstraněný z filtračních prvků prsty 94 je vytlačen podél odpovídajících škrabáků 73 a směrem ke skluzné desce 82. Přednostně, špičaté konce 100 prstů 94 procházejí v blízkosti rovin 78 škrabáků, tak že určitě vezmou s sebou materiál tam spočívající.

Na obrázcích 8 a 11 je ukázán další volitelný prostředek užitečný v určitých filtračních použitích, kde je potřeba zpracovat materiál usazený na filtračních prvcích, jako bělení nebo mytí. Tento prostředek zahrnuje množství diskových struktur nebo kol 101 upevněných na hřídeli 102 rovnoběžně s hřídelí 17 a rozkládajících se podél prstenců 33 filtračních prvků blízko jejich vnějšího obvodu. Hřídel 102 je volně otočně upevněna v ložiscích 103, 104 uspořádaných v koncových stěnách 9, 10 kontejneru 11. Každé kolo 101 má poloměr rozkládající se v podstatě ke vnitřnímu obvodu prstenců filtračních prvků, tj. k prstencově tvarovaným vodícím prostředkům 70, a v podstatě rovnoramenný trojúhelníkový průměrný průřez zužující se od hřídele 102 směrem ke vnějšímu obvodu. Kola jsou rozdělena podél hřídele, tak že jedno kolo je zavedeno mezi přilehlé prstence filtračních prvků s určitou vůlí mezi stranami kola a stranami filtračních prvků. Ačkoliv se dává přednost tomu aby se kola 102 otáčela společně s hřídelí 102, mohou být individuálně otočná na hřídeli 102, která je v tomto případě neotočně upevněna na koncových stěnách 9, 10.

Pro přizpůsobení k možnému zdeformování prstenců filtračních prvků a následným osovým pohybům, kola mohou být osově přemístitelná podél hřídele 102.

Účel kola 102 je zajistit těsnění mezi částmi jeho povrchu zavedenými mezi dva přilehlé prstence filtračních prvků a filtračními prvky tak že prací nebo bělicí kapalina může být udržena v nádrži 105 vytvořené a definované k sobě obrácenými filtračními povrchy filtračních prvků, prstencově tvarovanými vodícími prostředky 70 a kolem 102. Tato prací nebo bělicí kapalina je přivedena do prostorů mezi přilehlými filtračními prvky neukázanými prostředky, a vsákne se a pronikne do filtrového koláče usazeného na filtračních prvcích a pak bude odstraněna spolu s filtrátem.

V tomto použití filtru podle předloženého vynálezu je důležité, aby bylo možno připojit filtrační prvky k vakuu během jejich průchodu skrze prací nebo bělicí oblast a k odstraňujícím prostředkům 73. Tak se zajišťuje, že pracovní kapalina pronikne filtrační koláč a účinkuje na jeho materiál.

Při otáčení rotorové struktury, kola se budou otáčet ve směru naznačeném šipkou C, hnána třecím záběrem mezi stranami kol a materiálem filtračního koláče usazeném na filtračních prvcích. Takto, materiál filtračního koláče bude spojitě zpracováván v nádrži 105 při svém průchodu tam tudy.

Provedení filtru podle předloženého vynálezu, nyní popsané a zvláště ukázané na obrázku 8, je filtr přizpůsobený pro případy filtrování, kdy se chce obdržet vysoký obsah sušiny ve filtračním koláči. To se dosahuje umístěním odstraňovačích prostředků na straně filtru, kde se právě filtrační prvky ponořují do kapaliny v kontejneru, poté co byly vystaveny podtlaku během podstatné části otáčení.

Další provedení předloženého vynálezu je ukázáno na obrázku 14. V tomto použití je filtr přizpůsoben pro případy filtrování, kdy se chce dosáhnout nízkého obsahu sušiny ve filtračním koláči. Směr otáčení A rotorové struktury je stejný jako na obrázku 8. Avšak na rozdíl od provedení na obrázku 8 jsou odstraňující prostředky 106 uspořádány na straně rotorové

-8CZ 285875 B6 struktury, kde filtrační prvky opouštějí kapalinu v kontejneru. Je zřejmé, že v tomto provedení odstraňující prostředky nemohou kombinovat škrabací a odváděči funkci škrabáku 73 v jednom členu. Následně, odstraňovači prostředek 106 zahrnuje jeden škrabák 107 a jeden odváděči člen 108. Ve všem podstatném, struktura odváděči komory 108 odpovídá struktuře škrabáku 73. Avšak, špičatý konec odváděcího členu není v záběru s vodícími prostředky 70 a jeho podélné okraje jsou umístěny ve větší vzdálenosti od odpovídající strany přilehlých filtračních prvků než jsou okraje škrabáku 73, aby se umožnilo filtračnímu koláči usazenému na filtračních prvcích projít odváděcím členem bez odškrabávání. Škrabák 107 je otočně upevněn na krytu Π.' nad odváděči komorou, tak že je odtud vlečen v přibližně svislém směru a tak že jeho špičatý konec může být v záběru s vodícími prostředky 70. Podélné strany škrabáku jsou umístěny blízko k protilehlým stranám přilehlých filtračních prvků. Materiál filtračního koláče odškrabávaný škrabákem 107 padá dolů na odváděči člen 108, aby podél něj sklouznul na přidruženou skluznou desku 109 a dále dolů do žlabu 110 s odváděcím šroubem 111 a výpustí 112.

Claims (16)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Rotační filtr zahrnující kontejner (11) pro kapalinu nebo suspenzi k filtraci a rotorovou strukturu (17, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28) uspořádanou v kontejneru, řečená rotorová struktura je opatřená na svém vnějším okraji filtrační hmotou (55), skrze kterou je kapalina filtrována a na níž se ukládá materiál jako filtrační koláč, řečená filtrační hmota je uspořádána ve tvaru alespoň jednoho kruhového prstence (33) se středem na otočné ose rotorové struktury a rozkládajícího se v radiálním směru v podstatě od vnějšího obvodu rotorové struktury k radiálně vnější mezi, odstraňovači a odváděči prostředky (73;106) jsou uspořádány navenek vnějšího okraje rotorové struktury a přizpůsobeny k odstranění materiálu filtračního koláče z filtrační hmoty (55) a k vedení materiálu filtračního koláče směrem ven k radiálně vnější mezi filtrační hmoty, vyznačující se tím, že rotorová struktura zahrnuje vodicí prostředky 70) otáčející se spolu sní a že odstraňující a odváděči prostředky a vodicí prostředky jsou přizpůsobeny ke spolupráci pro udržení odstraňujících a vyprazdňujících prostředků (73; 108) ve předem určené vzdálenosti od filtrační hmoty (55) bez ohledu na otočné postavení rotorové struktury.

2. Rotační filtr podle nároku 1, vyznačující se tím, že vodicí prostředky mají tvar vodícího prstence (70) souosého s rotorovou strukturou, řečený vodicí prstenec je upevněn na vnějším obvodu rotorové struktury.

3. Rotační filtr podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vodicí prostředek (70) je přizpůsoben k vedení odstraňujících a odváděčích prostředků alespoň v osovém směru vzhledem k filtrační hmotě.

4. Rotační filtr podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že odstraňovači a odváděči prostředek zahrnuje škrabací prostředek (73), mající jednak škrabací okraj (76, 77), jednak povrch (78) pro odvedení odstraněného materiálu filtračního koláče.

5. Rotační filtr podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že odstraňovači a odváděči prostředek jednak zahrnuje oddělený škrabací prostředek (107) mající alespoň jeden škrabací okraj, na druhé straně oddělený odváděči prostředek (108) mající povrch pro odvádění odstraněného materiálu filtračního koláče.

6. Rotační filtr podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že odstraňovači a odváděči prostředek zahrnuje otočný prostředek (93).

-9CZ 285875 B6

7. Rotační filtr podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že odstraňovači a odváděči prostředek zahrnuje kombinaci škrabacího prostředku (73) a otočného prostředku (93).

8. Rotační filtr podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že otočný prostředek (93) zahrnuje množství škrabacích a odváděčích prostředků (94), uspořádaných kolem otočné hřídele (95).

9. Rotační filtr podle některého z předchozích nároků, zahrnující alespoň dva prstence (33) filtrační hmoty mající k sobě obrácené filtrační povrchy, vyznačující se tím, že odstraňující a odváděči prostředek (73;93) je přizpůsoben k odstraňování materiálu filtračního koláče z protilehlých filtračních povrchů obou prstenců filtrační hmoty.

10. Rotační filtr podle některého z nároků 2 až 9, zahrnující nejméně dva prstence filtrační hmoty, vyznačující se tím, že vodicí prstenec (70) je připojen krotorové struktuře mezi jedním prstencem filtrační hmoty a nejméně jedním přilehlým prstencem filtrační hmoty, a osový rozsah vodícího prstence se využívá pro osové vedení odstraňovačího a odváděcího prostředku (73).

11. Rotační filtr podle nároku 10, vyznačující se tím, že osový rozsah vodícího prstence (70) také určuje osovou vzdálenost mezi přilehlými prstenci (33) filtrační hmoty.

12. Rotační filtr podle některého z předchozích nároků, mající množství skupin přilehlých prstenců filtrační hmoty, vyznačující se tím, že rotorová struktura je v podstatě kapalinově těsná mezi přilehlými prstenci filtrační hmoty každé skupiny, ale kapalina proniká mezi skupinami.

13. Rotační filtr podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že rotorová struktura je otevřená alespoň na jednom konci.

14. Rotační filtr podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že přívod (15, 16) pro kapalinu nebo suspenzi k filtrování je uspořádán alespoň v jedné koncové stěně (9, 10) kontejneru (11).

15. Rotační filtr podle některého z předchozích nároků lažl4, vyznačující se tím, že rotorová struktura (17, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28) nese na svém vnějším okraji množství filtračních prvků (32) spojených skrze osový filtrátový kanál (25) v rotorové struktuře s filtrátovou výpustí (31) filtru, každý filtrační prvek má v podstatě tvar prstencového úseku a řečené filtrační prvky vytvářejí alespoň jeden v podstatě uzavřený filtrační prstenec (33), přičemž každý osový filtrátový kanál (25) má stranu (69), zadní při otáčení rotorové struktury, řečená strana se sklání k filtrátovému vývodu (31) v otočných postaveních rotorové struktury ve kterých filtrační prvek (32) dotyčného kanálu je zvednut nad povrch kapaliny a filtrátový kanál (25) je umístěn na nebo blízko horizontální roviny skrze otočnou osu rotorové struktury.

16. Rotační filtr podle některého z předchozích nároků lažl5, vyznačující se tím, že rotorová struktura (17, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28) nese na svém vnějším okraji množství filtračních prvků (32), každý filtrační prvek má v podstatě tvar prstencového úseku se spodní částí (34) a nejméně dva filtrační povrchy (55) rozkládající se radiálně navenek od spodní části, a řečené filtrační prvky (32) vytvářejí alespoň jeden v podstatě uzavřený filtrační prstenec (33), který má vnitřní a vnější obvod, přičemž odstraňující a odváděči prostředek (73; 106) je uspořádán radiálně navenek rotorové struktury a rozkládá se od místa radiálně vně řečeného vnějšího obvodu filtračního prstence (33) k místu v podstatě na jeho vnitřním obvodě, řečené odstraňující a odváděči prostředky jsou přizpůsobeny k odstraňování materiálu filtračního koláče

- 10CZ 285875 B6 z alespoň jednoho filtračního povrchu (55) filtračních prvků (32) nejméně jednoho filtračního prstence a k vedení odstraněného materiálu filtračního koláče do místa radiálně vnějšího ke vnějšímu obvodu filtračního prstence.