DE10230488A1 - Pressure filter, for liquids, has single stage, enclosed rotary filter element with attached impeller vanes providing centrifugal clearing action - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen einstufigen Rotationsfilter mit einem Filtergehäuse und einer in dem Filtergehäuse angeordneten rotierenden Welle, wobei ein mit Abstand von der Welle angeordnetes und mit der Welle unter Ausbildung einer Filtratkammer drehfest verbundenes Filtermedium vorgesehen ist und wobei die Welle als Hohlwelle mit mindestens einer Öffnung zur Abführung des Filtrates aus der Filtratkammer ausgebildet ist.The invention relates to a one-stage Rotary filter with a filter housing and one arranged in the filter housing rotating shaft, with a spaced from the shaft and rotatably with the shaft to form a filtrate chamber connected filter medium is provided and wherein the shaft as Hollow shaft with at least one opening for removal of the filtrate is formed from the filtrate chamber.
Rotationsfilter der vorstehend beschriebenen Art sind grundsätzlich bekannt. Bei diesen bekannten Rotationsfiltern befindet sich das zu filtrierende Gemisch in einer Filterkammer des Filtergehäuses, das die Hohlwelle, das damit verbundene Filtermedium und die Filtratkammer umgibt. Aufgrund einer zwischen Filterkammer und Filtratkammer herrschenden Druckdifferenz wird das Filtrat durch das Filtermedium in die Filtratkammer überführt und von dort aus über die Hohlwelle abgeführt. Durch die Rotation des Aggregates aus Hohlwelle und damit drehfest verbundenen Filtermedium wird dem zu filtrierenden Gemisch in der Filterkammer eine den Filtervorgang fördernde Umlaufbewegung aufgezwungen. Die bekannten Rotationsfilter haben sich grundsätzlich bewährt. Allerdings weisen sie den Nachteil auf, dass sich die Öffnungen des Filtermediums nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit mit gröberen Partikeln aus dem zu filtrierenden Gemisch zusetzen.Rotation filter of those described above Kind are basic known. This is the case with these known rotary filters mixture to be filtered in a filter chamber of the filter housing, the the hollow shaft, the associated filter medium and the filtrate chamber surrounds. Due to a prevailing between the filter chamber and the filtrate chamber Pressure difference, the filtrate is transferred through the filter medium into the filtrate chamber and from there over the hollow shaft discharged. Due to the rotation of the hollow shaft assembly and thus non-rotatable connected filter medium is the mixture to be filtered in the Filter chamber forced a circulation movement promoting the filtering process. The known rotary filters have generally proven themselves. However, they point the disadvantage that the openings of the filter medium after a relatively short time Operating time with coarser Add particles from the mixture to be filtered.
Aus
Der Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, einen einstufigen Rotationsfilter anzugeben, bei dem auf funktionssichere und wirksame Weise ein Zusetzen der Öffnungen des Filtermediums mit gröberen Partikeln aus dem zu filtrierenden Gemisch vermieden werden kann.The invention is technical Problem underlying specifying a single-stage rotation filter, in which the openings are clogged in a functionally reliable and effective manner of the filter medium with coarser ones Particles from the mixture to be filtered can be avoided.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt
die Erfindung einen einstufigen Rotationsfilter mit einem Filtergehäuse und
einer in dem Filtergehäuse
angeordneten rotierenden Welle,
wobei ein mit Abstand von der
Welle angeordnetes und mit der Welle unter Ausbildung einer Filtratkammer
drehfest verbundenes Filtermedium vorgesehen ist,
wobei die
Welle als Hohlwelle mit mindestens einer Öffnung zur Abführung des
Filtrates aus der Filtratkammer ausgebildet ist,
wobei zwischen
Filtermedium und Filtergehäuse
eine Filterkammer für
die zu filtrierende Substanz angeordnet ist und wobei in der Filterkammer
zumindest ein Leitflächenelement
mit der Maßgabe
angeordnet ist, dass gröbere
Partikel aus dem zu filtrierenden Gemisch durch das Leitflächenelement
radial nach außen
zur Filtergehäusewandung
gelenkt werden.To solve this technical problem, the invention teaches a single-stage rotary filter with a filter housing and a rotating shaft arranged in the filter housing,
a filter medium arranged at a distance from the shaft and connected to the shaft in a rotationally fixed manner to form a filtrate chamber is provided,
the shaft being designed as a hollow shaft with at least one opening for discharging the filtrate from the filtrate chamber,
wherein a filter chamber for the substance to be filtered is arranged between the filter medium and the filter housing and wherein at least one guide surface element is arranged in the filter chamber with the proviso that coarser particles from the mixture to be filtered are directed radially outward through the guide surface element to the filter housing wall.
Mit einem erfindungsgemäßen Rotationsfilter können sowohl Feststoff-/Flüssigkeitsgemische als auch Flüssigkeitsgemische filtriert werden. Mit gröberen Partikeln sind Partikel gemeint, die von dem Filtermedium zurückgehalten werden bzw. nicht durch die Öffnungen des Filtermediums dringen können.With a rotary filter according to the invention can both solid / liquid mixtures as also liquid mixtures be filtered. With coarser Particles are meant particles that are retained by the filter medium or not through the openings of the filter medium can penetrate.
Einstufiger Rotationsfilter meint insbesondere einen Rotationsfilter, der nur eine Filterkammer und nur eine zugeordnete Filtratkammer aufweist. Einstufiger Rotationsfilter meint vor allem einen Rotationsfilter, der mit nur einer einer Filtratkammer zugeordneten Hohlwelle ausgestattet ist. Ein einstufiger Rotationsfilter weist zweckmäßigerweise nur ein mit der Hohlwelle drehfest verbundenes Filtermedium auf. – Leitflächenelement meint im Rahmen der Erfindung ein flächiges Element, dass sich insbesondere in Längsrichtung der Filterkammer erstreckt. Längsrichtung der Filterkammer bezieht sich dabei auf die Erstreckung der Filterkammer in Längsrichtung der Hohlwelle. Ein erfindungsgemäßes Leitflächenelement erstreckt sich ferner hin zweckmäßigerweise in radialer Richtung, d. h. in Richtung von der Hohlwelle zur Filtergehäusewandung hin. Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Leitflächenelemente werden weiter unten näher erläutert.One-stage rotation filter means in particular a rotary filter that has only one filter chamber and has only one assigned filtrate chamber. Single-stage rotation filter means above all a rotary filter with only one filtrate chamber assigned hollow shaft is equipped. A single stage rotation filter expediently points only a filter medium connected to the hollow shaft in a rotationally fixed manner. - Baffle element means within the scope of the invention a flat element that is particularly in longitudinal direction extends the filter chamber. longitudinal direction the filter chamber refers to the extent of the filter chamber longitudinal the hollow shaft. A guide surface element according to the invention expediently extends further in the radial direction, d. H. in the direction from the hollow shaft to the filter housing wall out. Preferred configurations of the guide surface elements according to the invention are closer below explained.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis
zu Grunde, dass bei einem einstufigen Rotationsfilter durch Kombination
einer rotierenden Hohlwelle einerseits mit zumindest einem erfindungsgemäßen Leitflächenelement
andererseits ein Zusetzen des Filtermediums mit gröberen Partikeln überraschend
effektiv vermieden werden kann. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen
bleibt die Funktion des Filtermediums langfristig gewährleistet
und grundsätzlich sind
aufwändige
zusätzliche
Maßnahmen,
wie sie aus
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Filterkammer einen Zulauf für das zu filtrierende Gemisch und einen Ablauf für die filtrierte Grobsubstanz aufweist. Fernerhin liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Hohlwelle einen Filtratablauf aufweist. Das zu filtrierende Gemisch wird in der Regel über den Zulauf unter Druck in die Filterkammer eingeführt. Aufgrund der Druckdifferenz zwischen Filterkammer und Filtratkammer gelangt das im Gemisch enthaltene Filtrat durch das Filtermedium in die Filtratkammer und von dort über zumindest eine Öffnung der Hohlwelle in die Hohlwelle, von wo aus das Filtrat über den Filtratablauf abgeführt wird. Aufgrund der Rotation der Hohlwelle bzw. aufgrund der Rotation des mit der Hohlwelle drehfest verbundenen Filtermediums kann zunächst ein Absetzen gröberer Partikel aus der Filterkammer auf dem Filtermedium vermieden werden. Die Drehzahl der Hohlwelle kann zweckmäßigerweise im Bereich zwischen 50 und 1.500 U/min. eingestellt werden. Damit auch langfristig ein Zusetzen des Filtermediums mit gröberen Partikeln vermieden werden kann, wird erfindungsgemäß das zumindest eine Leitflächenelement eingesetzt. Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Leitflächenelementen vorgesehen. Durch die Leitflächenelemente können die in der Filterkammer vorhandenen gröberen Partikel, denen durch die Rotation der Hohlwelle bzw. durch die Rotation des Filtermediums eine Vorzugsbewegungsrichtung aufgezwungen wurde, wirksam in Richtung auf die Filtergehäusewandung abgelenkt werden. Hier sinken die gröberen Partikel in den unteren Bereich der Filterkammer und werden dort zweckmäßigerweise über einen Ablauf abgeführt. Die gröberen Partikel können auf diese Weise überraschend vollständig abgeführt werden, sodass sich im Bereich vor dem Filtermedium stets nur eine relativ geringe Konzentration von gröberen Partikeln findet. Wie oben bereits dargelegt haben sich die erfindungsgemäßen Maßnahmen, d. h. der erfindungsgemäße Einsatz von Leitflächenelementen speziell bei einstufigen Rotationsfiltern überraschend bewährt. Offenbar eignen sich die erfindungsgemäßen Leitflächenelemente insbesondere unter den speziellen Bedingungen in einstufigen Rotationsfiltern zur effektiven Lösung des technischen Problems.It is within the scope of the invention that the filter chamber has an inlet for the mixture to be filtered and a flow for has the filtered coarse substance. Furthermore, it is in the frame the invention that the hollow shaft has a filtrate drain. The The mixture to be filtered is generally pressurized via the inlet inserted into the filter chamber. Due to the pressure difference between the filter chamber and the filtrate chamber the filtrate contained in the mixture passes through the filter medium into the filtrate chamber and from there via at least one opening of the Hollow shaft into the hollow shaft, from where the filtrate over the Filtrate drain removed becomes. Due to the rotation of the hollow shaft or due to the rotation of the with the hollow shaft rotatably connected filter medium can first Weaning coarser Particles from the filter chamber on the filter medium can be avoided. The speed of the hollow shaft can expediently in the range between 50 and 1,500 rpm. can be set. With it also in the long term Clogging of the filter medium with coarser particles can be avoided can, at least according to the invention a flapper element used. A plurality of guide surface elements is preferred intended. Through the guide surface elements can the coarser particles present in the filter chamber, which are caused by the rotation of the hollow shaft or by the rotation of the filter medium Preferred direction of movement has been forced to be effective in the direction on the filter housing wall to get distracted. Here the coarser particles sink into the lower ones Area of the filter chamber and are expediently discharged there via an outlet. The coarser Particles can surprising in this way Completely dissipated so that there is always only one in the area in front of the filter medium relatively low concentration of coarser particles. How The measures according to the invention have already been set out above, d. H. the use according to the invention of control surface elements Surprisingly proven especially with single-stage rotary filters. apparently the guide surface elements according to the invention are suitable especially under the special conditions in single-stage rotary filters for an effective solution of the technical problem.
Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich das zumindest eine Leitflächenelement, vorzugsweise eine Mehrzahl von Leitflächenelementen jeweils von dem Filtermedium bis zur Filtergehäusewandung. Zweckmäßigerweise besteht kein Berührungskontakt zwischen einem Leitflächenelement und dem Filtermedium. Mit anderen Worten ist also zwischen Filtermedium und Leitflächenelement vorzugsweise ein Abstand vorgesehen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung beträgt der Abstand zwischen dem filtermediumseitigen Ende bzw. der filtermediumseitigen Kanten eines Leitflächenelementes zur Filtermediumoberfläche 0,01 mm bis 1,2 mm. Zweckmäßigerweise beträgt dieser Abstand 0,01 mm bis 1 mm und sehr bevorzugt unter 1 mm. Grundsätzlich liegt es aber auch im Rahmen der Erfindung, zumindest ein Leitflächenelement als Abstreifelement bzw. als Abstreifblech einzusetzen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich ein Leitflächenelement über die gesamte Längsrichtung der Filterkammer oder im Wesentlichen über die gesamte Längsrichtung der Filterkammer. Wie oben bereits ausgeführt bezieht sich Längsrichtung der Filterkammer dabei auf die Erstreckung der Filterkammer in Längsrichtung der Hohlwelle. – Ein Leitflächenelement kann nach einer Ausführungsform der Erfindung in radialer Richtung auch gewellt ausgebildet sein.According to a very preferred embodiment the invention extends the at least one guide surface element, preferably a plurality of baffle elements each of the Filter medium up to the filter housing wall. Conveniently, there is no contact between a guide element and the filter medium. In other words, it is between the filter medium and guide surface element preferably a distance is provided. According to a preferred embodiment of the invention the distance between the end of the filter medium or the end of the filter medium Edges of a guide surface element to the filter medium surface 0.01 mm to 1.2 mm. Conveniently, is this Distance 0.01 mm to 1 mm and very preferably less than 1 mm. Basically lies but it is also within the scope of the invention, at least one guide surface element to use as a scraper element or as a scraper plate. After a preferred embodiment of the Invention extends a baffle element over the entire longitudinal direction the filter chamber or essentially over the entire longitudinal direction the filter chamber. As already explained above, the longitudinal direction refers the filter chamber on the extension of the filter chamber in the longitudinal direction the hollow shaft. - On Leitflächenelement can according to one embodiment of the invention can also be corrugated in the radial direction.
Nach sehr bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung ganz besondere Bedeutung zukommt, ist ein Leitflächenelement in Bezug auf seine radiale Erstreckung gekrümmt bzw. gebogen ausgebildet. Radiale Erstreckung meint dabei die Erstreckung vom Filtermedium zur Filter gehäusewandung. Vorzugweise ist bei dieser Ausführungsform ein Leitflächenelement kontinuierlich über seine gesamte radiale Erstreckung gebogen ausgebildet.According to a very preferred embodiment, the is of particular importance in the context of the invention is a Leitflächenelement with respect to its radial extent curved or curved. Radial extension means the extension of the filter medium to the filter housing wall. This embodiment is preferred a baffle element continuously over its entire radial extension is curved.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass eine Mehrzahl von Leitflächenelementen vorgesehen ist und dass diese Leitflächenelemente um die Hohlwelle bzw. um das Filtermedium verteilt in der Filterkammer angeordnet sind. Mehrzahl von Leitflächenelementen meint vorzugsweise zumindest drei Leitflächenelemente, bevorzugt zumindest vier Leitflächenelemente. Zweckmäßigerweise sind die Leitflächenelemente mit gleichen Abstand voneinander angeordnet. Vorzugweise sind die der Filtergehäusewandung zugewandten Enden der Leitflächenelemente in Umfangsrichtung des Filtergehäuses in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Bevorzugt sind die dem Filtermedium zugewandten Enden der Leitflächenelemente in Umfangsrichtung des Filtermediums in gleichen Abständen zueinander angeordnet. – Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Leitflächenelemente die Hohlwelle bzw. das die Hohlwelle umschließende Filtermedium sternenförmig umgeben. Dabei sind bevorzugt alle Leitflächenelemente in Bezug auf ihre radiale Erstreckung gekrümmt bzw. gebogen ausgebildet. Zweckmäßigerweise sind alle Leitflächenelemente in die gleiche Richtung gekrümmt bzw. gebogen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Leitflächenelemente die Hohlwelle turbinenschaufelartig umgeben. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Leitflächenelement als metallisches Leitblech ausgebildet.It is within the scope of the invention that a plurality of baffle elements is provided and that these guide surface elements around the hollow shaft or distributed around the filter medium in the filter chamber are. Plurality of fins preferably means at least three guide surface elements, preferably at least four guide surface elements. Conveniently, are the guide surface elements arranged at the same distance from each other. They are preferred facing the filter housing wall Ends of the guide surface elements in the circumferential direction of the filter housing at equal intervals arranged from each other. Those facing the filter medium are preferred Ends of the guide surface elements in the circumferential direction of the filter medium at equal distances from each other arranged. - It is within the scope of the invention that the guide surface elements the hollow shaft or the one enclosing the hollow shaft Filter medium star-shaped surround. All of the guide surface elements are preferred in relation to theirs radial extension curved or curved. Conveniently, are all control surface elements curved in the same direction or bent. It is within the scope of the invention that the guide surface elements surround the hollow shaft like a turbine blade. According to a preferred embodiment is a guide surface element as metallic baffle.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:The invention is explained below one is just an embodiment illustrative drawing closer explained. In a schematic representation:
Die Figuren zeigen einen einstufigen
Rotationsfilter mit einem Filtergehäuse
Mit Abstand zu der Hohlwelle
Zweckmäßigerweise wird das zu filtrierende Gemisch über einen
Zulauf
Die gröberen Partikel aus dem zu filtrierenden
Gemisch verbleiben in der Filterkammer
In
In der
Claims (7)
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---|---|---|---|
DE20221579U DE20221579U1 (en) | 2002-07-06 | 2002-07-06 | Pressure filter, for liquids, has single stage, enclosed rotary filter element with attached impeller vanes providing centrifugal clearing action |
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Legal Events
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