DE1209063B

DE1209063B - Zentrifugalscheibenfilter

Info

Publication number: DE1209063B
Application number: DEK49411A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Eugen Fink; Will V Gaessler; Dipl-Ing Otto Knott
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1963-04-06
Filing date: 1963-04-06
Publication date: 1966-01-13

Description

Zentrifugalscheibenfilter Die Erfindung bezieht sich auf ein Zentrifugalscheibenfilter für mit Gefälle oder Druck zugeführte Suspensionen, bestehend aus mehreren Filterscheiben, die zwischen zwei mit einer Antriebswelle verbundenen Stützscheiben angeordnet und von einem Rahmen mit zwei einen Hohlraum einschließenden Filterflächen gebildet sind.
Bei den bekannten Scheibenfiltern dieser Art sind die Filterscheiben als Ringscheiben ausgebildet, und der die Filterflächen aufweisende Rahmen besteht aus zwei konzentrischen Ringen. Von den inneren dieser Ringe ist abwechselnd ein Ring als Rollring und der jeweils benachbarte Ring mit Einlauföffnungen versehen. Umgekehrt weisen die mit den vollen Innenringen ausgebildeten Filterscheiben volle Außenringe auf. Das Einlaufgut wird in den filterfreien Innenraum der Innenringe eingeleitet und tritt durch die Einlauföffnungen in den Hohlraum der diesen Öffnungen zugeordneten Filterscheiben ein.
In diesem Raum setzt sich der Gutfeststoff ab, während die Gutflüssigkeit beide Filterflächen durchdringt und den Hohlraum der benachbarten Filterscheiben durch die Ablauföffnungen verläßt. Die Filterflächen sind von den Rahmen abnehmbar ausgebildet, und die Abdichtung zwischen diesen und den Rahmen wird dadurch erzielt, daß die Stützscheiben mittels Zuganker zusammengepreßt werden. Das Herausnehmen des Gutfeststoffes aus den Hohlräumen der Filterscheiben kann nur nach einem zeitraubenden und umständlichen Lösen der Zuganker erfolgen.
Außerdem kann mit diesen Scheibenfiltern wegen der ringförmigen Gestalt der Filterscheiben und der Verwendung des Hohlraumes der mit den Ablauföffnungen versehenen Filterscheiben als Sammelräume für das Filtrat nur eine kleine Filterleistung erzielt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde das Zentrifugalscheibenfilter der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß das Entleeren der den Gutfeststoff aufnehmenden Zwischenräume der Filterscheiben in einfacher und zeitsparender Weise erfolgt und eine hohe Filterleistung erzielt wird.
Gemäß der Erfindung besteht die Lösung dieses Problems darin, eine der Stützscheiben mittels eines mit ihr verbundenen. auf der Antriebswelle angeord neten Druckzylinders axial verschiebbar zu führen und den Abstand der Filterflächen in jeder Filterscheibe in an sich bekannter Weise kleiner als die Rahmendicke zu bemessen.
Durch diese Maßnahmen wird insofern eine vorteilhafte Lösung der Erfindungsaufgabe gewährleistet, als durch die Anordnung der Filterflächen im Rahmen zwischen den einzelnen Filterscheiben Zwischenräume zur Aufnahme des Einlaufgutes gebildet sind, die durch Auseinanderziehen der Filterscheiben geöffnet werden können, wodurch die in diesen Räumen zwischen benachbarten Filterscheiben auges am melten Feststoffe durch die Fliehkraft herausgeschleudert werden. Die Ausnützung dieser Zwischenräume für die Feststoffe und der Sammelrämne für das Filtrat ermöglichen die Unterbringung einer großen Anzahl Filterflächen, so daß auch im Hinblick auf die Ausbildung der Filterscheiben als Vollscheiben eine große Gesamtfilterfläche gewährleistet ist. Schließlich erlaubt die Verwendbarkeit eines üblichen Schubzentrifugengehäuses einschließlich der hydraulischen Bewegungsvorrichtung für den Schubboden als Scheibenfiltergehäuse und Schließvorrichtung für die Filterscheiben, die Anschaffungskosten des Scheibenfilters zu vermindern.
Es ist ein Zentrifugalscheibenfilter bekannt, bei dem die Filterscheiben fest auf der Antriebwelle angeordnet sind. Das die Filterscheiben aufnehmende Gehäuse wird mit der Suspension gefüllt und die Suspensionsfiüssigkeit durch die Filterscheiben abgesaugt. Hierauf wird der Feststoff von den Filterscheiben in das Filtergehäuse abgeschleudert. Das Gut muß jedoch aus diesem Gehäuse in umständlicher Weise ausgekratzt werden. Auch das Reinigen der Filterscheiben ist nur schwer durchführbar.
In der Zeichnung ist ein Ausführungbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Längsmittelschnitt durch das Zentrifugalscheibenfilter und A b b. 2 einen Schnitt durch einen Teil des Filtergehäuses und einer Filterscheibe sowie eines Holmes.
Die Filterscheiben 1 bestehen aus zwei im Abstand voneinander in einem zweiteiligen Rahmen 2 eingespannten Filterflächen 3, z. B. Filtertüchern oder fein- maschigen Metallsieben, die einen Hohlraum 4 einschließen. Der Abstand der Filterflächen 3 voneinander ist kleiner als die Rahmenbreite, so daß zwischen den benachbarten Filterscheiben 1 bzw. einer Filterscheibe und einer Stützscheibe 5 oder 6 jeweils ein Zwischenraum 6 a entsteht. Die Filterscheiben 1 sind zwischen zwei Stützscheiben 5 und 6 angeordnet, und sämtliche Scheiben sind mit diametral angeordneten Ausnehmungen 7 am Scheibenumfang bzw. Bohrungen 8 in dessen Bereich versehen, mittels derer sie auf parallel zur Scheibenachse verlaufenden Holmen 9 geführt sind. Die Holme 9 sind mit einem Ende in Bohrungen einer Tragscheibe 10 befestigt und in Bohrungen 8 der Stützscheiben 6 geführt.
Die TragscheibelO ist mit einer hohlen Antriebwelle 11 verbunden, während die gegenüberliegende Stützscheibe 6 von einer Hohlachse 12 getragen wird, die beide im Filtergehäuse 13 horizontal und frei fliegend gelagert sind. In der Antriebwelle 11 ist eine Schubstange 14 geführt, an deren einem Ende die Stützscheibe 5 befestigt ist und die am anderen Ende einen Kolben eines in der Zeichnung nicht dargestellten Druckzylinders trägt, der an dem freien Ende der Antriebwelle 11 angeordnet ist, Die Filterscheiben 1 sind sowohl untereinander als auch mit den Stützscheiben durch in der Zeichnung nicht dargestellte Mitnehmerelemente, z. B. Ketten, verbunden, die beim Auseinanderziehen der Stützscheiben 5 und 6 einen gleichen Zwischenraum 6 a zwischen den Filterscheiben 1 gewährleisten.
An die feststehende Hohlachse 12 ist ein Einlaufrohr 15 für die Suspension angeschlossen. Die durch die Hohlachse 12 zugeführte Suspension füllt zunächst den Zwischenraum 6a zwischen der an den Holmen geführten Stützscheibe 6 und der benachbarten Filterscheibe 1 auf und fließt durch die koaxial in der Filterscheibe 1 angeordnete Durchflußöffnung 16 in den nächstfolgenden Zwischenraum 6 a usf., bis alle diese Räume mit der Suspension gefüllt sind. In der Hohlachse 12 ist ein Zuführungsrohr 17 für eine Waschflüssigkeit angeordnet. In diesem Rohr sind im Abstand der Zwischenräume Durchtrittsöffnungen 18 vorgesehen, die in diese Räume einmünden.
Ferner sind im Rahmen 2 jeder Filterscheibe 1 radiale Ablaufbohrungen 19 vorgesehen, durch welche das Filtrat aus dem Hohlraum 4 abfließen kann. An diesen Bohrungen sind parallel zu den Holmen 9 verlaufende Ablaufrohre20 angeschlossen, die bei aneinanderliegenden Filterscheiben 1 durch Bohrungen 21 in der von den Holmen 9 geführten Stützscheibe 6 hindurchragen. Ein an der Außenseite dieser Stützscheiben angeordneter Ringkragen 22 überdeckt mit Abstand die Mündung dieser Rohre und verhindert ein Verspritzen des Filtrats.
An den Holmen 9 sind Kratzer 23 angeordnet, durch die der aus den Zwischenräumen 6a zwischen den Filterscheiben 1 ausgeschleuderte Gutfeststoff vom Mantel des Filtergehäuses 13 abgekratzt und durch eine Öffnung 24 im Mantel einer Förderschnecke 25 zugeführt wird. Zur Aufnahme des Filtrats ist im Filtergehäuse 13 ein durch eine Trennwand 26 vom übrigen Auffangraum 27 für den Gutfeststoff abgetrennter Auffangraum 27 a vorgesehen, an den ein Ablaufstutzen 28 angeschlossen ist.
Schließlich ist noch auf der Hohlachse 12 ein Druckwächter 29 für ein Druckmittel zum wahl- weisen Beaufschlagen jeweils einer Kolbenseite des Druckzylinders und zum Einleiten der Spülung sowie zum Ein- und Ausschalten des in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebmotors angeordnet, der mittels eines Riemens den als Riemenscheibe dienenden Druckzylinder antreibt und mittels eines Schalters 30 einschaltbar ist.
Um das Filterscheibenpaket flüssigkeitsdicht zu schließen, wird der Schalter 30 zum Zuführen des Druckmittels in den Druckzylinder eingeschaltet, und hierdurch werden diese Scheiben zusammengepreßt, so daß keine Flüssigkeit zwischen den Filterscheiben 1 austreten kann. Hierauf wird der Antriebmotor eingeschaltet, so daß alle folgenden Arbeitsgänge unter Einwirkung der Zentrifugalkraft beschleunigt ablaufen. Sodann wird der zur Steuerung des Einlaufes dienende Schalter 30 geöffnet, und die Zwischenräume 6 a werden mit der Suspension gefüllt. Unter dem Druck der zugeführten Suspensionen durchdringt die Gutflüssigkeit die Filterflächen 3 und gelangt in die Hohlräume 4 der Filterscheiben 1, aus denen sie durch die Ablaufbohrungenl9 bzw. Ablaufrohre 20 in den Auffangraum 27 a zwischen der Trennwand 26 und dem Filtergehäuse 13 übertritt sowie durch den an diesen Raum angeschlossenen Ablaufstutzen 28 abfließt.
Nach Abstellen des Zulaufes und Aufhören des Flüssigkeitablaufes wird das Druckmittel für den Druckzylinder mittels des Schalters 30 auf die andere Kolbenseite umgeschaltet, wodurch die Filterscheiben 1 auseinandergezogen werden. Hierbei öffnen sich die Spalte zwischen diesen Scheiben und lassen den in den Zwischenräumen 6a abgesetzten Filterfeststoff in den Auffangraum 27 für den Feststoff zwischen dem Mantel der Filterscheiben 1 und dem Mantel des Filtergehäuses 13 austreten. Die an den Holmen 9 angeordneten Kratzer 23 sorgen dafür, daß der Feststoff zur Durchgangöffnung 24 im Filtergehäusemantel geleitet und dort der Förderschnecke 25 zugeführt wird.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. So können die Holme 9 je eine Längsbohrung aufweisen, die aus dem freien Holmende austritt. In diese Bohrungen münden radiale Bohrungen 32, die sich bei zusammengeschobenen Filterscheiben 1 mit den in deren Rahmen angeordneten radialen Ablaufbohrungen 19 decken und hierdurch den Abfluß des Filtrats in den Auffangraum 27 a ermöglichen.

Claims

Patentansprüche: 1. Zentrifugalscheibenfilter für mit Gefälle oder Druck zugeführte Suspensionen, bestehend aus mehreren Filterscheiben, die zwischen zwei mit einer Antriebwelle verbundenen Stützscheiben angeordnet und von einem Rahmen mit zwei einen Hohlraum für das Filtrat einschließenden Filterflächen gebildet sind, !d a dur c h g e k e n nz e i c h n e t, daß eine der Stützscheiben (5) mittels eines mit ihr verbundenen und auf der Antriebwelle (11) angeordneten Druckzylinders axial verschiebbar ist und der Abstand der Filterflächen (3) jeder Filterscheibe in an sich bekannter Weise kleiner als die Rahmendicke (2) ist.
2. Zentrifugalscheibenfllter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterscheiben (1) und die Stützscheiben (5, 6) mittels Ausnehmungen (7), Bohrungen (8) od. dgl. auf mindestens zwei zur Achse der Antriebwelle parallellaufenden Holmen (9) geführt sind, die mit einem Ende an einer Tragscheibe (10) im Bereich deren Umfanges diametral gegenüberliegend angeordnet sind.
3. Zentrifugalscheibenfilter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verschiebbare Stützscheibe (5) mittels einer in der hohl ausgebildeten Antriebwelle (11) gelagerten Schubstange (14) mit dem Kolben eines am Antriebwellenende befestigten Druckzylinders verbunden ist.
4. Zentrifugalscheibenfilter nach den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen (2) der Filterscheiben (1) mindestens eine aus dem Hohlraum (4) führende radiale Ablaufbohrting (19) vorgesehen und an dieser ein durch die Stützscheibe (6) führendes Ablaufrohr (20) angeschlossen ist.
5. Zentrifugalscheibenfilter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axial unverschiebbare Stützscheibe (6) im Filtergehäuse (13) auf einer Hohlachse (12) gelagert ist, die zur Schleudergutzuftihrung mittels Durchflußöffnungen (16) in den Filterscheiben (1) mit dem Zwischenraum (6a) zwischen den benachbarten Scheiben verbunden ist.
6. Zentrifugalscheibenfflter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Holmen (9) Kratzer (23) zum Freihalten des den Filterfeststoff aufnehmenden Filtergehäuses (13) angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschri£ten: Deutsche Patentschriften Nr. 42 857, 119 503, 336 715, 924 746; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1809 928.