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Steuerkopf an einem Zellendreh-oder Umlauffilter Die Erfindung betrifft
einen Steuerkopf an einem Zellendreh- oder einem Umlauf-Filter, welcher ein mit
Durchlässen versehenes, feststehendes Unterteil sowie ein bewegliches Oberteil aufweist,
das eine der Zahl der Filterzellen entsprechende Anzahl von Durchlässen enthält,
die mit den Filterzellen verbunden sind.
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Derartige Steuerköpfe sind in mehreren Ausführungsformen bekannt.
In einen dieser bekannten Steuerköpfe münden an der glatten Unterseite des gegenüber
dem feststehenden Unterteil drehbaren Oberteils die von den Filterzellen kommenden
Leitungen. An der Oberseite des plan anliegenden Unterteils sind bogenförmige Schlitze
angebracht, die mit durch feste radiale Trennwände gebildete Abteilungen des Unterteils
in Verbindung stehen, an dessen Unterseite die Ableitungsrohre münden. Durch die
Anordnung der Schlitze bzw. der Abteilungen ist dabei der Ablauf des Filtrierprogramms
festgelegt.
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Man hat auch weiter vorgeschlagen, bei ähnlicher Ausführung des Oberteils
am Unterteil eine nach oben offene, ringförmige Nut vorzusehen, in die zahlreiche,
über die Nutlänge verteilte Gewindebohrungen münden, in die Gewindenippel eingeschraubt
werden können, die zum Anschluß der Ableitungen oder zur Bildung einer Abdichtung
in der Nutenlängsrichtung dienen.
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Bei einer anderen bekannten Steuerkopfkonstruktion münden die von
den einzelnen Filterzellen kommenden Leitungen verteilt am Umfang einer Grundplatte,
auf der noch konzentrisch zueinander mehrere Kreisnuten angebracht sind, die jeweils
mit den Ableitungen in Verbindung stehen. Eine aufgesetzte Steuerplatte ist mit
kreisförmigen Nuten und damit verbundenen Kanälen versehen und stellt die Verbindung
zwischen den Ableitungen und den von den Filterzellen kommenden Leitungen her.
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Bei einem rotierenden Kammerfilter ist weiter bekannt, die Auslaßöffnungen
der Filterkammern durch federbelastete Klappenventile zu verschließen, die durch
eine Steuemocke geöffnet werden können, wobei die Filterkammern mit dem Saugrohr
in Verbindung kommen.
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Alle diese Konstruktionen haben den Nachteil, daß das durch die Trennwände
bzw. Nuten vorgegebene Filtrierprogramm im Betrieb nicht geändert werden kann. Wenn
eine änderung überhaupt vorgesehen ist, so müssen die Filter außer Betrieb gesetzt,
von Rückständen gereinigt und wesentliche Teile des Steuerkastens ausgetauscht bzw.
in mühsamer Kleinarbeit die einzelnen Nippel eingepaßt werden. Grundsätzlich nicht
möglich ist eine während des Betriebs vorzunehmende Einstellung der zeitlichen Dauer
der einzelnen Filtriervorgänge, obwohl gerade dadurch erhebliche Verbesserungen
am Filtrat und an den Filterrückständen und Einsparungen an Arbeitsmitteln, wie
Spülwasser, Dampf usw. erreicht werden können.
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Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Steuerkopf
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die relative Länge der Durchlässe
und damit die Dauer der einzelnen Filtriervorgänge von außen stufenlos innerhalb
eines festgelegten Bereiches eingestellt werden kann, ohne den Steuerkopf zu zerlegen.
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Dies wird erfindungsgemäß bei einem Steuerkopf mit einem bewegbaren
Oberteil, welches entsprechend der Zahl der Filterzellen Durchlässe aufweist, die
mit den Filterzellen verbunden sind und einem mit Durchlässen versehenen feststehenden
Unterteil dadurch erreicht, daß im Unterteil in mindest einem Durchlaß mindestens
eine bewegliche Fläche vorgesehen ist, welche zur Veränderung des sie umgebenden
Durchlasses außerhalb des Unterteiles einstellbar ist.
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Vorzugsweise wird die unterteilende Fläche so eingebaut, daß sie
um eine quer zum Durchlaß verlaufende Achse schwenkbar ist. Es kann dabei die Schwenkachse
in der Nähe des Bodens des Unterteils angeordnet sein. Zur besseren Abdichtung kann
die unterteilende Fläche mit einem flexiblen Rand versehen sein.
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Andere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend
beispielsweise an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig.
1 eine Draufsicht auf einen Teil eines Zellendrehfilters mit einem Steuerkopf gemäß
der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 nach Fig.
1, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch die Mittedes in Fig. 1 dargestellten Steuerkopfes,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt entlang
der Linie 5-5 der Fig. 3, Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 nach Fig. 3,
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 nach Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt entlang
der Linie 8-8 nach Fig. 6 und Fig.9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 nach Fig.
8.
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In der Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Steuerkopfes, wie er in den Zeichnungen dargestellt ist, im Zusammenhang mit einem
Zellendrehfilter beschrieben. Selbstverständlich kann der Verteiler aber auch zusammen
mit Zellenfiltern vom Bandtyp oder mit Drehfiltern benutzt werden, bei denen der
Filterkuchen von der Oberfläche der Zellen, ohne diese zu kippen, abgekratzt wird.
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Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, besteht der Filter aus einer
ringförmigen Anordnung von Filterzellen 10, von denen jede auf einer Achse 12 ruht,
welche ihrerseits von Stützenl3 gehalten wird, die auf einem Rahmen 14 befestigt
sind. Der Rahmen ist um eine senkrechte Achse, die den Mittelpunkt der Zellen anordnung
bildet, drehbar und wird von den Rollen 16 getragen, die in den feststehenden Böcken
18 drehbar gelagert sind.
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Jede der Achsen 12, die eine Filterzelle 10 trägt, ist hohl und mittels
eines Schlauches 22 rnit dem Steuerkopf, der allgemein mit 24 bezeichnet ist, verbunden.
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Jede hohle Achse steht mit dem Boden der Zelle 10 unter dem Filtertuch
25 in Verbindung, welches auf übliche Weise befestigt ist. Die hohlen Achsen dienen
dazu, die aus der Zelle durch das Filtertuch dringende Flüssigkeit abzuführen, wie
es im einzelnen weiter unten beschrieben wird.
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Nach dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel besteht
der Steuerkopf aus einem beweglichen Oberteil 26 von im wesentlichen kreisförmiger
Ausbildung, welches um seinen Mittelpunkt dIehbar angeordnet ist. An der Oberseite
des bewegbaren Oberteils oder Verteilungsstückes 26 ist ein Querträger 28 z. B.
mittels Schweißung od. dgl. befestigt, der seinerseits an den Streben 30 befestigt
ist, die wiederum mit den Stützen 13 in Verbindung stehen, so daß das Verteilungsstück
26 synchron mit der Filterzellenanordnung in Umdrehungen versetzt wird.
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Das bewegbare Oberteil ist, wie es am besten aus Fig. 3 ersichtlich
ist, mit dem mittleren Drehkranz 32 verschraubt, der mit Hilfe geeigneter Lager
34 auf einem feststehenden Mittelzapfen 36 des Flansches 38 zentriert ist, der seinerseits
auf der Stütze 39 ruht. Das Oberteil 26 ist mit mehreren Durchlässen 40 versehen,
die in radialer Richtung und im gleichem Abstand von der Mittelachse angeordnet
sind und deren Anzahl derjenigen der Filterzellen entspricht. Jeder Durchlaß ist
mittels eines Schlauchs 22 mit der hohlen Achse 12 einer jeden Zelle verbunden.
Ein Dichtungsring42, der aus einem geeigneten Material besteht und mit den Durchlässen
40 entsprechenden Durch-
lässen 44 versehen ist, ist am Boden des Verteilungsstückes
26 befestigt und bildet eine flache Unterstützungsfläche, die senkrecht zu der Drehachse
verläuft und die eine gleitende Abdichtung gegenüber der Oberseite des feststehenden
Unterteils 46 bildet, das an dem von der Stütze 39 getragenen Flansch 38 befestigt
ist. Der Flansch 38 kann mit der Mittelstütze 36 aus einem einzigen Gußstück bestehen.
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Die Oberseite des Unterteils 46 ist, wie am besten aus Fig. 6 ersichtlich,
mit einer Anzahl von Durchlassen50, 52, 54 versehen, die so angeordnet sind, daß
sie nacheinander mit den Durchlässen 44 während der Drehung des Oberteils 26 und
des Dichtungsrings 42 zur Deckung gelangen Von diesen Durchlässen in der Oberseite
des Unterteils 46 ist der mit 54 bezeichnete langgestreckt und bogenförmig ausgebildet
und reicht etwa über eine dreiviertel des Umfangs des Kopfes betragende Strecke,
so daß er verschiedene Durchlässe 44 gleichzeitig freigibt, wie dies aus Fig. 7
ersichtlich ist. Quer zu dem langgestreckten Durchlaß 54 sind verschiedene Flächen
60, 62, 64 angeordnet, deren obere Randteile vorzugsweise bis zur Oberseite des
Unterteils 46 reichen, in reibender Berührung mit dem durch den Dichtungsring42
gebildeten Boden stehen und eine Unterteilung des Durchlasses bewirken. Jede Fläche
besteht aus einem steifen inneren Teil 66, das an einer Achse 68 befestigt ist,
die in Lagern 70 in der inneren und äußeren Wand des Unterteils 46 gelagert ist,
und verläuft im wesentlichen radial mit Bezug auf das Unterteil 46. Jede Achse 68
ist seinerseits durch die Außenwand des Unterteils 46 geführt, so daß die Achse
mittels eines Werkzeugs, das in ein Loch 72 eingreift, gedreht werden kann. Ein
inneres Teil 66 ist nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einer Schicht aus
nachgiebigem, flexiblem, gummiartigem Material 74 belegt, das über den äußeren Rand
des Teils 66 ausreichend weit vorsteht, so daß beide seitlichen Randteile 76 jeder
Fläche flexibel anliegen und in reibendem und abdichtendem Eingnff mit der inneren
und äußeren Seitenwand des Durchlasses 54 in dem Unterteil 46 sind. Zusätzlich ist
der flexible obere Randteil 80 jeder Fläche ausreichend lang, wie in den Fig. 7
und 9 gezeigt ist, so daß er an der Oberfläche des Dichtrings 42 auch dann noch
dichtend anliegt, wenn die Unterteilung beträchtlich aus ihrer senkrechten Stellung
herausgedreht wird, wie dies an Hand der Fläche 60 in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist.
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Es werden jedoch auch dann zufriedenstellende Ergebnisse erzielt,
wenn der Randteil nicht flexibel ausgebildet ist und sich im Abstand von der Zwischenfläche
befindet. Besondere Leitungen 82 sind am Boden jedes Durchlasses 50, 52 bzw. am
Unterteil 46-angeschlossen, und darüber hinaus sind noch getrennte Leitungen 86,88,90,92
angeordnet, um einen Zugang zu jeder der entsprechenden getrennten Kammern zu bilden,
die durch die Flächen 60, 62, 64 in dem Durchlaß 54 entstehen.
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Wenn der Steuerkopf zusammen mit dem dargestellten Drehfilter betrieben
wird, kann die zum Steuerkopf führende Leitung 82 in üblicher Weise mit einer Druckluft
oder Dampfquelle verbunden werden, während in der Leitung 84 Unterdruck herrscht.
Jede der übrigen Leitungen 86, 88, 90, 92 wird mit einer besonderen Unterdruck liefernden
Vorrichtung verbunden.
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Wenn beim Betrieb des Filters jede der Filterzellen durch Drehung
im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 6 dargestellt
ist, in eine Stellung
gedreht wird, in der der entsprechende Durchlaß 44 über den Durchlaß 52 hinweggeht,
tritt von einer nicht dargestellten Rohrleitung eine Menge der zu filternden feststoffhaltigen
Flüssigkeit in die Zelle in üblicher Weise ein. Beim weiteren Vorrücken der Zelle
und des ihr entsprechenden Durchlasses 44 im sich mitdrehenden Dichtungsring42 gelangt
diese mit der ersten Kammer des Durchlasses 54 in Verbindung, wodurch die Filterflüssigkeit
durch die Leitung 86 abgesaugt wird.
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Sodann wird Waschflüssigkeit von oben in die Zelle eingeleitet und
durch den Durchlaß 44 abgezogen, wenn dieser letztere über die Fläche 60 geht und
die Zelle hierbei in Verbindung mit der Saugleitung 88 gelangt. Während die Zelle
weiter vorrückt, erfolgen aufeinanderfolgende Waschvorgänge, wobei die Waschflüssigkeit
durch die Leitungen 90 und 92 entfernt wird. Die Zelle wird dann in bekannter Weise
durch einen Nocken gekippt, und es wird durch die Leitung 82 Luft oder Dampf unter
Druck eingeblasen, wenn der Durchlaß 44 sich mit der Öffnung 50 deckt, um auf diese
Weise die Entfernung des Filterkuchens zu unterstützen. Die Zelle kehrt sodann in
ihre waagerechte Stellung zurück, wobei beim Passieren des Durchlasses 44 über den
Durchlaß 52 eine Saugwirkung durch die Leitung 84 ausgeübt wird, um noch in der
Zelle verbliebene Flüssigkeit zu entfernen und das Filtertuch wieder in seine ursprüngliche
flache Lage zur Vorbereitung eines neuen Filtervorgangs zu bringen.
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Im Fall daß sich die Art des Filtergutes ändert oder die Menge der
Flüssigkeit, die aus dem Filtergut vor dem ersten Waschvorgang entfernt werden soll,
wird ein Werkzeug in die Öffnung 72 der Achse, an welscher die Fläche 60 befestigt
ist, eingesetzt und die Achse so weit gedreht, bis das Randteil 80 an dem aus dem
Dichtring 42 gebildeten Boden in einer anderen Stellung innerhalb der Länge des
Durchlasses 54 anliegt. Auf ähnliche Weise können die beiden anderen Flächen 62
und 64 durch Schwenkung um ihre Achsen verstellt werden, bis die Längen der verschiedenen
Kammern und damit die Zeitspannen während deren die Zellen unter der Saugwirkung
der vier Leitungen 86, 88, 90 und 92 stehen, auf den erforderlichen Wert gebracht
worden sind.
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Obwohl es nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel von Bedeutung ist,
daß die seitlichen Randteile 76 jeder Fläche nachgiebig und flexibel ausgebildet
sind, um sich den gekrümmten Seitenwänden der Durchlässe 54 anpassen zu können,
kann der Durchlaß auch aus einem oder mehreren Segmenten bestehen, welche jeweils
gerade Wände neben jeder Fläche bilden, um auf diese Weise die Dichtwirkung der
seitlichen Randteile der Flächen gegenüber den Wänden der Durchlässe zu erleichtern.
Die vorliegende Erfindung kann auch in Steuerköpfe eingebaut werden, in denen die
Gleitbewegung des Verteilungsstückes gegenüber dem Kopfstück geradlinig oder hin-
und hergehend an Stelle in Form einer Drehbewegung abläuft.