DE102017112940A1

DE102017112940A1 - Scheibenfilter

Info

Publication number: DE102017112940A1
Application number: DE102017112940.5A
Authority: DE
Inventors: Volker Niggl
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2018-12-13

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Filtersektor (1) einer um eine Hohlwelle (2) rotierenden Filterscheibe (3) eines Scheibenfilters zur Abtrennung von Flüssigkeiten aus einer Suspension (4), insbesondere einer Faserstoffsuspension, bestehend aus einer ersten und einer gegenüberliegenden zweiten, perforierten Filterplatte (5). Dabei soll die Konstruktion dadurch vereinfacht werden, dass die Filterplatten (5) aus Kunststoff bestehen und am zur Hohlwelle (2) weisenden Ende jeweils ein nicht-perforiertes Fußteil (7) besitzen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filtersektor einer um eine Hohlwelle rotierenden Filterscheibe eines Scheibenfilters zur Abtrennung von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Faserstoffsuspension, bestehend aus einer ersten und einer gegenüberliegenden zweiten, perforierten Filterplatte.
Derartige Scheibenfilter werden zur Eindickung der Suspension und in der Papierindustrie insbesondere zur Faserstoffrückgewinnung eingesetzt.
Hierzu ist die Hohlwelle in der Regel mit einer Unterdruckquelle verbunden. Auf den Filterscheiben bildet sich infolge des Druckunterschieds zwischen der Faserstoffsuspension und dem Innenraum der Filterscheiben eine Vliesschicht. Beim Eintauchen der Filterscheiben in die Faserstoffsuspension gelangt so weitestgehend nur Wasser in den Innenraum der Filterscheiben und damit die Hohlwelle. Die Vliesschicht wird beim Auftauchen über Schaber entfernt und zum entsprechenden Stoffauslauf geführt oder mit Wasser in den Stoffauslauf gespritzt.
Die Filterscheiben bestehen zur Minimierung des Herstellungs- und Montageaufwandes aus mehreren Filtersektoren, die auf der Hohlwelle befestigt sind.
Insbesondere bei hohen Stoffdichten unterliegen die Filterscheiben einer großen Belastung.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Filterscheiben möglichst funktionssicher, einfach und stabil zu gestalten.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Filterplatten aus Kunststoff bestehen und am zur Hohlwelle weisenden Ende jeweils ein nicht-perforiertes Fußteil besitzen.
Über eine entsprechende Auswahl des Kunststoffs kann so unerwünschten Ablagerungen an den Filterplatten begegnet und das Ablösen der Filtermatte erleichtert werden.
Darüber hinaus wird hierdurch eine vereinfachte und kostengünstige Konstruktion des Filtersektors ermöglicht. Die bisher übliche separate Gestaltung von Filterplatte und Fußteil kann entfallen.
Um neben einen geringen Gewicht auch eine robuste und formstabile Gestaltung der Filterplatten zu erreichen, sollten diese aus einem faserverstärkten, insbesondere einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff bestehen.
Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich hierbei, wenn das Fußteil der Filterplatten direkt an der Hohlwelle befestigt wird.
Zur Bildung des Innenraums des Filtersektors werden die Filterplatten dabei am Außenumfang miteinander verbunden, insbesondere verklebt oder laminiert. Dies wiederum erlaubt es, auf den sonst üblichen Rahmen zur Befestigung der Filterplatten zu verzichten.
Alternativ kann es zur Steigerung der Formstabilität allerdings auch von Vorteil sein, wenn die Filterplatten an einem gemeinsamen, mit der Hohlwelle verbundenen Filterrahmen befestigt sind. Dabei sollte der Filterrahmen beide Filterplatten gemeinsam, allseitig und abdichtend umschließen und so den Innenraum bilden.
Entsprechend den Anforderungen können die Filterplatten eben oder zur Vergrößerung der wirksamen Außenfläche und zur Steigerung der Stabilität auch profiliert, insbesondere gewellt ausgeführt sein.
Um für das Abfließen des Filtrats in die Hohlwelle ausreichend Raum zu gewährleisten, können zwischen den gegenüberliegenden Filterplatten Abstandhalter vorhanden sein.
Zwecks Erhöhung der Formstabilität sollte das Fußteil der Filterplatten profiliert ausgebildet sein.
Die Perforation der Filterplatten lässt sich mit Vorteil mittels Laser, Bohren oder Stoßen herstellen.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

1: einen schematischen Querschnitt durch einen Scheibenfilter;
2: einen Teilquerschnitt durch einen Filtersektor 1 und
3: eine Seitenansicht des Filtersektors 1.

Die Faserstoffsuspension 4 wird dabei gemäß 1 über einen Einlauf 13 in den Behälter 14 des Scheibenfilters geleitet. Im Behälter 14 befindet sich eine horizontal verlaufende und rotierbar gelagerte Hohlwelle 2 mit mehreren axial voneinander beabstandeten Filterscheiben 3.
Die Filterscheiben 3 sind dabei aus mehreren kreissektorförmigen Filtersektoren 1 zusammengesetzt. Die Filtersektoren 1 selbst werden von jeweils zwei gegenüberliegenden, perforierten und gewellten Filterplatten 5 gebildet, die den Innenraum des Filtersektors 1 begrenzen.
Um das Wasser aus der Suspension 4 abziehen zu können, steht die mit einer Unterdruckquelle verbundene Hohlwelle 2 mit dem Innenraum der Filterscheiben 3 bzw. ihrer Filtersektoren 1 in Verbindung.
Die sich dabei an den Filterplatten 5 bildende Vliesschicht wird nach dem Auftauchen aus der Suspension 4 in den Stoffauslauf 15 befördert.
Hierzu befinden sich die Stoffausläufe 15 jeweils zwischen zwei benachbarten Filterscheiben 3.
Wesentlich ist hierbei, dass die Filterplatten 5 aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff bestehen und am zur Hohlwelle 2 weisenden Ende jeweils ein nicht-perforiertes Fußteil 7 besitzen. Allein durch die einstückige Ausführung vereinfacht sich die Konstruktion erheblich. Hinzu kommen nach die hohe Temperaturbeständigkeit und das große E-Modul.
Die Perforation der Filterplatten 5 wird mittels Laser hergestellt, wobei hierfür aber auch mechanische Verfahren wie Stanzen oder Bohren möglich sind.
Zur Stabilisierung aber auch zur Abdichtung des Innenraums des Filtersektors 1 sind beide Filterplatten 5 des jeweiligen Filtersektors 1 gemäß 2 gemeinsam an einem Filterrahmen 6 befestigt. Hierzu umschließt der Filterrahmen 6 beide Filterplatten 5 gemeinsam, allseitig und abdichtend.
Die Fixierung an der Hohlwelle 2 erfolgt hier über den Filterrahmen 6.
Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn wie bei 3 zu erkennen, das Fußteil 7 der Filterplatten 5 direkt an der Hohlwelle 2 befestigt ist.
Zur Bildung und Abdichtung des Innenraums des jeweiligen Filtersektors 1 sind hierbei die Filterplatten 5 am Außenumfang miteinander verklebt oder laminiert, so dass ein Filterrahmen 6 entfallen kann.
In beiden Fällen dient das Fußteil 7 dazu Flüssigkeit aus dem Innenraum des Filtersektors 1 zur Hohlwelle 2 zu leiten. Zusätzlich wird die Stabilität des Fußteils 7 durch, auf beiden Seiten vorhandene, längliche Erhebungen 9 erhöht, die sich etwa senkrecht zur Radialen 8 erstrecken und eine Höhe zwischen 2 und 20 mm haben.
Über eine gewellte Form der perforierten Fläche der Filterplatten 5 lassen sich die für die Entwässerung wirksame Fläche wie auch die Stabilität vergrößern. Außerdem können die Berge 11 zur Bildung von Transportkanälen 16 im Innenraum des entsprechenden Filtersektors 1 genutzt werden.
Die Berge 11 und Täler 12 der Wellen der Filterplatten 5 können dabei parallel oder aber zur Radialen 8 der Filterscheibe 3 geneigt verlaufen.
Um den Suspensionsausgleich im Behälter 14 des Scheibenfilters parallel zur Hohlwelle 2 zu ermöglichen, ist zwischen den benachbarten Fußteilen 7 jeder Filterscheibe 3 ein Freiraum 10 vorhanden.

Claims

Filtersektor (1) einer um eine Hohlwelle (2) rotierenden Filterscheibe (3) eines Scheibenfilters zur Abtrennung von Flüssigkeiten aus einer Suspension (4), insbesondere einer Faserstoffsuspension, bestehend aus einer ersten und einer gegenüberliegenden zweiten, perforierten Filterplatte (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Filterplatten (5) aus Kunststoff bestehen und am zur Hohlwelle (2) weisenden Ende jeweils ein nicht-perforiertes Fußteil (7) besitzen.
Filtersektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterplatten (5) aus einem faserverstärkten, insbesondere einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff bestehen.
Filtersektor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fußteil (7) der Filterplatten (5) direkt an der Hohlwelle (2) befestigt ist.
Filtersektor (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterplatten (5) am Außenumfang miteinander verbunden, insbesondere verklebt oder laminiert sind.
Filtersektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterplatten (5) an einem gemeinsamen, mit der Hohlwelle (2) verbundenen Filterrahmen (6) befestigt sind.
Filtersektor (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterrahmen (6) beide Filterplatten (5) gemeinsam, allseitig und abdichtend umschließt.
Filtersektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den gegenüberliegenden Filterplatten (5) Abstandhalter vorhanden sind.
Filtersektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fußteil (7) der Filterplatten (5) profiliert ausgebildet ist.
Herstellung eines Filtersektors (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation der Filterplatten (5) mittels Laser hergestellt wird.