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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.