DE1262229B - Filter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CI.:

BOId

Deutsche KL: 12 d-15/03

Nummer: 1262229

Aktenzeichen: A 48923 VII b/12 d

Anmeldetag: 13. April 1965

Auslegetag: 7. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Filter, bei dem ein Filterband um eine in die zu filtrierende Flüssigkeit eintauchende drehbare bis auf den Bereich vor der Bandabnahme bis zur Bandauflage unter Vakuum stehende Trommel geführt ist und durch eine synchron mit der Saugtrommel angetriebene Transporteinrichtung wieder abgeführt wird und die Saugtrommel mindestens auf einer Seite auf einem hohlen Tragzapfen gelagert ist, durch den die gefilterte Flüssigkeit durch eine Saugpumpe abgezogen wird.

Bei einem bekannten derartigen Filter wird das Vakuum bzw. der Unterdruck nur auf bestimmten Streifen längs des Umfangs der Saugtrommel erzeugt, und es ist eine komplizierte Ventilsteuerung vorgesehen, damit der Ansaugvorgang jeweils nur in dem Umfangsbereich der nur teilweise in die Flüssigkeit eintauchenden Trommel stattfindet, in dem keine Atmosphärenluft mit angesaugt wird. Zum Abfördern des die Saugtrommel verlassenden Filterbandes ist ein umlaufendes Förderband vorgesehen, das mit erheblichem Abstand zum Abhebeort des Filterbandes von der Saugtrommel angeordnet ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, den Ansaugbereich am Umfang der Saugtrommel gleichmäßiger und großflächiger zu gestalten und den bei der anderen Gestaltung des Trommelumfangs durch das Ansaugvakuum bedingten Schwierigkeiten mit einfachen Mitteln entgegenzuwirken.

Zum Lösen dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß der Mantel der Saugtrommel über einen größeren Umfangswinkel als kontinuierliche Saugfläche ausgebildet ist und die das Filterband abführende Transporteinrichtung das Filterband bereits unmittelbar bei Verlassen des Mantels der Saugtrommel trägt, und daß eine gegenüber der Saugtrommel ortsfeste und mit ihren Enden in die Flüssigkeit eintauchende gebogene Wand den der Atmosphäre zugewandten Umfangsbereich der Saugtrommel abdeckt.

Nach der Erfindung wird also kontinuierlich über den Umfang der Saugtrommel und nicht nur auf bestimmten, längs des Umfangs verteilten Streifen gesaugt; zumindest erfolgt der Saugvorgang längs eines großen Umfangswinkels von beispielsweise mehr als 180°. Eine Schwierigkeit ist dabei, daß sich das Filterband während des Betriebes teilweise in die Saugtrommel einsaugen kann und dann schwer von dieser abhebbar ist. Um das Abheben ohne Beschädigung des Filterbandes zu erreichen, ist nach der Erfindung die weiterführende Transporteinrichtung bis unmittelbar an den Umfang der Saugtrommel herangeführt.

Filter

Anmelder:

AJEM Laboratories, Inc.,

Livonia, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,

8000 München 71, Franz-Hals-Str. 21

Als Erfinder benannt:

Emil Umbricht, Northville, Mich.;

Orlan McGrew,

Arnold, Grosse Pointe Park, Mich.;

Frederick William Koepke jun., Detroit, Mich.;

James Morrison Stewart, Dearborn, Mich.;

Sark Pashaian, Monroe, Mich,;

Henry Joseph Laslo, Detroit, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 16. April 1964 (364 352)

Die gebogene Wand vermeidet an Stelle der Ventilsteuerung des bekannten Filters ein Ansaugen von atmosphärischer Luft in die Saugtrommel.

Der Filter gemäß der Erfindung, bei dem mittels der Saugpumpe ein Unterdruck in der Saugtrommel erzeugt wird, unterscheidet sich von anderen bekannten Filtern, bei denen der Filtervorgang lediglich unter der Schwerkraftwirkung erfolgt und daher die bei einer Saugtrommel typischen Erscheinungen nicht oder höchstens in ganz geringem Umfang auftreten.

Es ist zwar bereits bekannt, eine Schlämme führende Flüssigkeit in eine Kammer einzuleiten, in der sich eine mit kontinuierlich verteilten Perforationen versehene Trommel dreht und über einen großen unteren Umfangsbereich ein Filterband unterstützt, das von Transporteinrichtungen bereits unmittelbar beim Auflaufen auf den Mantel der Saugtrommel und bereits unmittelbar bei Verlassen des Mantels der Saugtrommel getragen wird. Für diese Auslegung liegen bei dem bekannten Filter jedoch andere Gründe als bei der Erfindung vor. Bei dem bekannten Filter ist nämlich der nicht von dem Filterband überdeckte Bereich der Trommel von einer Abzughaube zum Abführen der gefilterten Flüssigkeit überdeckt, welche

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durchlässigen Mantel 24 (Fig. 4), dem von einer Vorratsrolle 28 ein Filterband 26 zugeführt wird, das um eine Niederhaltewalze 30 herumläuft.

Das Filterband 26 bewegt sich im Uhrzeigersinn mit der Trommel 20 und wird mit Förderketten und einem Kettenradantrieb 35 an der Stelle 32 von der Trommel über die untere Platte der Transporteinrichtung 34 zu dem Beseitigungsbereich 36 abgezogen. Im Bereich der Trommel sind Schaber 38 vorge-

von außen durch das Filterband und den unteren Bereich der Trommel in diese eintritt und sie im oberen Bereich durch die Haube verläßt und dann unter Schwerkraftwirkung wieder nach unten abgeführt wird. Bei diesem bekannten Filter wird im Inneren der Trommel kein Saugunterdruck erzeugt, wie es bei dem Filter gemäß der Erfindung durch den Anschluß einer Saugpumpe an den hohlen Tragzapfen der Saugtrommel der Fall ist, und die genaue Führung

des Filterbandes durch anschließende Transportein- io sehen, die möglichst viel Filterkuchen von dem FiI-richtungen hat dementsprechend bei der bekannten terband entfernen, während sich dieses noch in dem Vorrichtung den durch die dortige Anordnung be- Behälter 22 befindet. Der mit Hilfe der Schaber 38 dingten Zweck, die notwendige Abdichtung an den entfernte Filterkuchen fällt von der Trommel 20 herbeiden Grenzfugen, zwischen dem Filterband und der unter auf den Schlammförderer 40, der an den Seidie Flüssigkeit abführenden Haube zu gewährleisten. 15 ten mit Antriebsketten 41 versehen ist. Quer zwischen Wegen des Vorliegens dieser beiden Grenzfugen ist den Ketten sind Leisten 42 befestigt, die den Schlamm übrigens dieses bekannte Filter auch für den bei der längs des Bodens und aufwärts an dem geneigten Erfindung charakteristischen Saugbetrieb wenig ge- Ende des Behälters 22 zu den biegsamen Kunststoffeignet, zähnen des Schlammauswerfers 44 schiebt. Dort fällt

Diese Abdeckungswand kann gemäß der Erfindung 20 der Schlamm in den Sammelkasten 46. innerhalb der Saugtrommel angeordnet und dort fest , Die Flüssigkeit wird aus dem Behälter 22 kontigehalten sein. Alternativ, ist es jedoch auch möglich, nuierlich durch das Filterband 26 in die Filtertromdaß die die Saugtrommel abdeckende Wand von mel20 hineingesaugt und fließt dann weiter durch* einer auf dem Oberteil der Saugtrommel fliegend ge- die rohrförmigen Naben 48 der Trommel und die an lagerten Kappe gebildet ist, die rampenförmige Fla- 25 diese Naben angeschlossenen Leitungen 50. Die für chen zum Zu- bzw. Abführen des Filterbandes zu . dieses Absaugen der Flüssigkeit erforderliche Saugbzw, von der Saugtrommel aufweist.

Weitere Unteransprüche der Erfindung, auf die imeinzelnen verwiesen wird, beschreiben weitere Fortbildungen der Erfindung die unter anderem für eine einwandfreie Synchronisierung der Umdrehung der Saugtrommel mit den Transportmitteln des Filterbandes und ferner für Wartungszwecke von Bedeutung sind.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand sehe- 35 Kettenradzähne 54 vorgesehen, die mit den Rollenmatischer Zeichnungen an mehreren Ausführungs- ketten 41 des Schlammförderers 40 und mit den Zahnbeispielen näher erläutert. Es zeigt rädern 58 und 60 der Niederhaltewalze 30 bzw. der

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Filtriervorrichtung, Abzugswalze 62 im Eingriff stehen. Als Antriebswobei eine Seitenwand weggebrochen ist, quelle dient der Motor 64, der auf einem Gestell 66

F i g. 2 ebenso wie F i g·. 1 eine Ansicht einer FiI- 40 montiert ist. Dieser Motor treibt den Schlammfördebd

kraft wird von einer Pumpe 52 erzeugt, die über eine Welle, welche von dem Gestell 51 getragen wird, von einem nicht gezeigten Motor angetrieben wird.

Alle sich bewegenden Teile der eigentlichen Filtriervorrichtung, d. h. die Trommel 20, der Schlammförderer 40 und die Transporteinrichtung 34 werden synchron angetrieben. Zu diesem Zweck sind auf der Außenseite der Filtertrommel 20 Antriebszähne oder

g g

triervorrichtung mit Rahmen, wobei das Filterband entfernt und ebenfalls die Seitenwand weggebrochen ist,

F i g. 3 einen Grundriß eines Teils der Vorrichtung nach Fig. 2,

F i g. 4 eine Seitenansicht eines Teils einer Filtertrommel, und zwar nur Teile der entgegengesetzten Enden der Trommel mit den Ketten,

F i g. 5 teilweise einen Querschnitt der F i g. 4 nach der Linie 5-5 mit der Kette und dem Band,

F i g. 6 teilweise einen Vertikalschnitt in der Ebene des Radius der Filtertrommel mit der Anordnung der Ketten,

F i g. 7 einen größeren Maßstab als F ig. 1 und 2 im Querschnitt nach der Linie 7-7 der F i g. 8 eine Flüssigkeitsdichtung und einen Teil des Schlammförderers für das Filterband,

F i g. 8 teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt rer 40 und über diesen die Trommel 20 und die Niederhaltewalze 30 und die Abzugswalze 62 sowie gleichzeitig die Kette 37 mit Kettenrad 35. -

Die Trommel 20 und die Transporteinrichtung 34 sind auf einem Gestell 68 montiert und bilden eine im Drehpunkt 70 schwenkbar gelagerte Einheit 69, die zur Wartung in einfacher Weise aus der zu filtrierenden Flüssigkeit herausgeschwenkt werden kann. Eine Dichtung 72, die mit elastischem Dichtungsmaterial versehen ist, bewirkt eine zuverlässige Abdichtung gegenüber der Flüssigkeit. Es sind keine weiteren Befestigungsmittel erforderlich, so daß das Aufwärtsschwenken der Einheit 69 zur Wartung usw. erleichtert ist.

Im Inneren der Trommel 20 ist in der Nähe ihres durchlässigen Mantels eine bogenförmige Wand 74 angeordnet, die an dem Gestell befestigt ist und daher nicht mit der Trommel umläuft. Die beiden Enden dieser Dichtungswand 74 tauchen unterhalb des Spie-

die Filtertrommel nach F i g. 1,

Fig. 9 einen Vertikalschnitt durch einen Teil der 6o gels der zu filtrierenden Flüssigkeit ein, so daß die

Dichtungsanordnung nach F i g. 7, Dichtungswand verhindert, daß die in der Trommel

vorhandene Saugwirkung in dem oberhalb der Flüssigkeit befindlichen oberen Teil der Trommel aufgehoben wird.

F i g. 2 bis 11 zeigen eine Ausführungsform mit einem endlosen Filterband, das im Kreislauf zurückgeführt wird. Es ist eine um den Drehpunkt 70 a schwenkbare Einheit 69 a vorgesehen, die aus einer

Fig. 10 in einer Vorderansicht, teilweise weggebrochen, die Dichtungsanordnung und

Fig. 11 in einem Querschnitt einen Teil einer Filtertrommel.

Gemäß Fig. 1 ist in einem Behälter22 zur Aufnahme einer zu filtrierenden Flüssigkeit eine Filtertrommel 20 angeordnet. Diese Trommel hat einen

Transporteinrichtung und einem Antrieb 64 a besteht und mit Antriebsketten 37 α versehen ist, die in der vorstehend beschriebenen Weise mit Antriebszähnen 54a (Fig. 4) am Rand der Filtertrommel kämmen, so daß sich die Förderanordnung 69 a und die Trommel 20a synchron bewegen.

Das Filterband wird auf dem Umfang der Trommel 20a zu der Transporteinrichtung 29 a gefördert.

Die Niederhaltewalze 30 a dient zum Andrücken des Filterbandes gegen die Trommel 20 a.

Entsprechend Fig. 1 bezeichnen 51a das Gestell für die Pumpen welle, 52 a die Pumpe, 68 a das Gestell für die Trommel (20 a) und die Transporteinrichtung und 74 a eine bogenförmige ortsfeste Wand innerhalb der Trommel zur Abdichtung des jeweils der Atmosphäre zugewandten Umfangbereichs der Trommel.

Die F i g. 4, 5 und 6 zeigen die Anordnung von Rollenketten 37 a und von Zähnen 54 a der Filtertrommel 20 α zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung zwecks Antrieb der Trommel 20 a von der Transporteinrichtung 69 a aus.

Es sind Druckluftdüsen 112 vorgesehen, die in bekannter Weise Schmutz von dem Filterband herunterblasen. F i g. 2 zeigt ferner eine Bandspanneinrichtung 114, sowie einen Antrieb 64 a für die Transporteinrichtung 69 a.

Es ist eine Abnahme-, Führungs- und Abdichtungsanordnung 116 für das Filterband vorgesehen. Diese Einrichtung hebt das Filtermedium von der Filtertrommel ab und führt es auf die Förderanordnung 69 a.

Die um Kettenräder herumlaufenden Rollenketten 37 a mit dem Kettenradantrieb 35 a kufen um Leerlauf-Kettenräder 122 herum, die in Fig. 2 und 7 schematisch gezeigt sind, sowie um die auf der Trommel 20a vorgesehenen Kettenzahnringe54a.

Das endlose Filterband läuft um die Rolle 120 herum, dann zurück zu der Niederhaltewalze 30 a, um die Trommel 20 a herum und dann aufwärts zu der Rolle 120. Die Rolle 120 ist mit einer Einstellvorrichtung 124 versehen, so daß die Spannung des Filterbandes eingestellt werden kann.

Die Druckluftdüsen 112 entfernen wenigstens einen Teil des Filterkuchens, wenn das Filterband um die Rolle 120 herumläuft. Die Düse 112 kann durch ein automatisches Absperrorgan gesteuert werden, das auf eine Bewegung des Filterbandes oder eines damit verbundenen Teils anspricht und es nur betätigt, wenn sich das Filterband bewegt.

F i g. 4, 5 und 6 zeigen in größerem Maßstab als Einzelheit die aus der Trommel und der Transporteinrichtung bestehende Anordnung. Die Ketten 37 α laufen in U-förmig begrenzten Ringkanälen 130, die an entgegengesetzten Enden der Trommel 20 a vorgesehen sind. Gemäß F i g. 4 und 6 stehen von der Trommel zwischen den Rollen der Kette 37 a Kettenradzähne 54a vor, die in die Kette eingreifen. Die Ketten sind auf der Trommel durch Querstäbe 134 verbunden, die das gebrauchte Filterband und den Schmutz auf dem schrägen Tragblech 132 (siehe F i g. 7) zu der Endwalze 120 ziehen.

Die Fig. 7, 9 und 10 zeigen eine neuartige, schwenkbare Rampendichtung 136, die auf dem Oberteil der Filtertrommel kappenartig fliegend gelagert ist. Dieses Dichtungselement 136 ist mit Schwenkzapfen 138 auf dem Gestell der Transporteinrichtung 69a montiert und besitzt Führungsteile 140 und 142, die das Filterband zu der Trommel 20« und von ihr weg führen. Die bogenförmigen unteren Ränder der Enden 143 dieser Dichtungskappe 136 greifen in Nuten 144 ein, die in Fig. 8 und 11 gezeigt sind. Die Passung in den Nuten 144 ist so eng, daß nur eine sehr kleine Flüssigkeitsmenge hindurchtreten kann, welche den Teil 142 in der Nut 144 schmiert. Diese Dichtungskappe 136 ist auf Schwenkzapfen 138 vertikal frei beweglich montiert, so daß

ίο sie beide Füße 140 und 142 gegen die Trommel drückt. Sie ist aber auf der Seite von 140 im Übergewicht, so daß die Weiterführungsrampe fester an dem Trommelmantel angreift. Diese Kappe kann vorteilhafterweise aus Metall oder einem anderen steifen, elastischen Material bestehen.

Fig. 8 zeigt, daß die Trommel20a mit Lagern 146 drehbar auf der ortsfesten Achse 148 gelagert ist, die gemäß F i g. 8 von dem Armstern 149 getragen wird. Ferner zeigt Fig. 8 die Zähne54a zum Eingreifen in die hier nicht dargestellten Rollenketten 37 a.

Im Betrieb der in Fig. 2 bis 11 gezeigten Ausführungsform läuft das bandförmige Filtermedium 26 a um die Trommel 20 a, die leerlaufende Spannrolle 120, die Niederhaltewalze 30 α, und wieder um die Trommel 20 a herum und über die Rampe 140 der Dichtungskappe 136 bis zurück zu der Spannrolle 120. Wenn die in die Flüssigkeit in dem Behälter 22 α eintauchende Filtertrommel 20 a langsam umläuft, wird der Feststoff aus der Flüssigkeit abfiltriert und bleibt auf dem Filterband 26 a, während die gereinigte Flüssigkeit weiter in das Innere der Trommel 20 α und aus dieser über den hohlen Tragzapfen 150 und die Nabe 48 α und die Leitung 50 a zu der Saugpumpe gelangt. Auf dem um die Trommel herum weiterlaufenden Filterband 26 a sammelt sich Feststoff an, bis das Filterband zu der Rampe 140 gelangt, wo es von dem Trommelmantel abgestreift wird. Von dort bewegt es sich längs der Rampe aufwärts auf das Tragblech 132, auf dem es von den Querstäben 134 des Kettenförderers 37 a gezogen wird, bis es die Rolle 120 erreicht. Das Filterband läuft dann um die Rolle 120 herum, während sich der Kettenförderer und seine Querstäbe weiter zu dem äußeren Kettenrad von 37 a bewegen. Wenn das Filterband um die Rolle 120 herumläuft, werden die dicken Ablagerungen des Filterkuchens aufgebrochen, so daß sie in den Schlammsammeikasten 46 a fallen. Wenn das Filterband um die Rolle 120 gegangen ist, werden restliche Ablagerungen unter der Wirkung der Düsen 112 abwärts in den Kasten 46 a geblasen und geschüttelt. Das auf diese Weise gereinigte Filterband wird zu der Trommel zurückgeführt und wieder verwendet.

Wenn das Filterband eine genügend hohe Zugfestigkeit besitzt, beispielsweise zugfeste, endlose Fäden aus Nylon, Glas oder einem anderen geeigneten Material, kann es ohne einen Träger verwendet werden, wie er von den Ketten und den Querstäben 134 gebildet wird. Im allgemeinen ist es jedoch vorteilhafter, den Träger und ein billigeres Filterband zu verwenden, das weggeworfen werden kann.

Bei Verwendung eines festen Filtertuches, beispielsweise aus Nylon, kann das Band mit quer angeordneten Vertiefungen ausgebildet sein, in welche Querstäbe, beispielsweise 134, eingelegt werden. Dadurch wird die Anlage des Bandes an dem Trommelmantel in der ganzen Breite unterstützt und auch

die Förderwirkung verbessert. Diese Ausbildung ist nicht Gegenstand der Erfindung.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Filter, bei dem ein Filterband um eine in die zu filtrierende Flüssigkeit eintauchende, drehbare, bis auf den Bereich vor der Bandabnahme bis zur Bandauflage unter Vakuum stehende Trommel geführt ist und durch eine synchron mit der Saugtrommel angetriebene Transporteinrichtung wieder abgeführt wird und die Saugtrommel mindestens auf einer Seite auf einem hohlen Tragzapfen gelagert ist, durch den die gefilterte Flüssigkeit durch eine Saugpumpe abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (24) der Saugtrommel (20, 20«) über einen größeren Umf angswinkel als kontinuierliche Saugfläche ausgebildet ist und die das Filterband (26, 26 a) abführende Transporteinrichtung (34, 35, 29 a, 116,134) das Filterband bereits unmittelbar (32) bei Verlassen des Mantels der Saugtrommel trägt und daß eine gegenüber der Saugtrommel ortsfeste und mit ihren Enden in die Flüssigkeit eintauchende gebogene Wand (74) den der Atmosphäre zugewandten Umfangsbereich der Saugtrommel abdeckt.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (74) innerhalb der Saugtrommel (20) angeordnet ist.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche der Saugtrommel (20) ein den Filterkuchen abtragender Schaber (38) und ein darunter angeordneter Schlammförderer (40) vorgesehen ist.

4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugtrommel (20) und die das Filterband (26) abführende Transporteinrichtung (34) gemeinsam um einen Drehpunkt (70) aus der Flüssigkeit schwenkbar sind.

5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtungsfläche (72) zwischen einem ortsfesten Flüssigkeitsabzugsrohr (50) und dem hohlen Träger, der mit der Hohlnabe (48) der Saugtrommel (20) in Verbindung steht, vorgesehen ist.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich am Umfang der Saugtrommel (20, 20 a) ein Zahnkranz (54, 54 a) vorgesehen ist, der mit Zahnkränzen (58, 60) einer Niederhaltewalze (30) und einer Abzugswalze (62) für das Filterband kämmt.

7. Filter nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (54, 54 a) der Saugtrommel (20, 20 a) auch mit einer Antriebsverzahnung des Schlammförderers (40) in Eingriff steht.

8. Filter nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Saugtrommel (20 a) abdeckende Wand von einer auf dem Oberteil der Saugtrommel fliegend gelagerten Kappe (136) gebildet ist, die rampenförmige Flächen (140, 142) zum Zu- bzw. Abführen des Filterbandes (26) zu bzw. von der Saugtrommel aufweist.

9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen unteren Randenden (142) der Kappe (136) sich lose in Nuten (140) der Saugtrommel (20 a) abstützen.

10. Filter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (136) auf der Seite der Zuführungsrampe (140) Übergewicht hat.

11. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterband (26) um eine leerlaufende Spannrolle (120) geführt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 1966 626, 2 752 045,
2 823 806, 3 087 620.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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