DE1284944B - Steuersaeule mit Hohlwelle zum vollautomatischen Betrieb einer ortsfesten Filtergruppe - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Steuersäule mit Hohlwelle zum vollautomatischen Betrieb einer ortsfesten Filtergruppe, an der außen für jede der koaxial zur Steuersäule liegenden Filterkammer mit zugeordneten Filterelementen je ein Stutzen für Druckmedien, Rohflüssigkeit, Filtrat und Filterrückstand vorgesehen ist und eine Schaltmöglichkeit besteht, so daß stets eine Filterkammer zwecks Reinigung aus der Filterperiode ausscheidet.
• Es sind an sich bereits Filter mit mehreren im Kreise angeordneten ortsfesten Filtereinheiten bekanntgeworden, bei denen die Filtration der in den Zellen gruppenweise eingebauten Filterelemente unter Saugkraft oder Druck durch eine oberhalb oder unterhalb der Zelle angeordnete, die einzelnen Arbeitsstufen selbständig schaltende, mehrwegige und mit einem Drehschieber versehene Steuersäule betrieben werden kann. Diese Filter sind mit einem zentralen Austrag für die Filterrückstände ausgestattet.
• Durch Förderschnecken, die mit den Zellenräumen in Verbindung stehen, kann der Filterkuchen in ein Auslaufrohr gedrückt werden.
• Bekannt sind ferner Axialschieber zur Steuerung der Anschlüsse eines Filters, das durch Durchflußumkehr von Zeit zu Zeit gespült wird, wobei das Schiebergehäuse außer den beiden Anschlüssen für das Filter je einen weiteren für die Trübe, für das Filtrat und für den Rückspülschlamm aufweist.
• Die bereits bekannte Steuervorrichtung weist, soweit sie für mehrere Filtereinheiten verwendbar ist, verschiedene Nachteile auf, weil neben der Steuersäule ein eigener Schlammaustrag benötigt wird. Da das Schaltorgan einstückig ist, muß bei starkem Verschleiß stets der Austausch der kompletten Steuersäule erfolgen. Außerdem lassen sich die einmal eingestellten Arbeitsphasen nicht verändern.
• Weiterhin kann kein trübes Vorfiltrat abgeleitet werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuersäule mit mehreren Drehschiebern aus Einzelteilen aufzubauen, S so daß ein leichter Austausch möglich ist und ein anfallendes trübes Vorfiltrat gesondert abgeleitet werden kann.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die oben von Zulaufverteilerkammern begrenzte Steuersäule aus Mantelrohrteilen, die untereinander abgedichtet und verschraubt sind, besteht, an den Mantelrohren mehrere Stutzen angeschlossen sind, wobei die oberen für die Trübe, die mittleren für das Vor- bzw. Klarfiltrat, die unteren für den Schlammeinlauf bzw. der untere Stutzen -für den Schlammaustritt bestimmt sind bzw. ist, daß ferner ein Bodenflansch mit Führungsrohr, darunter ein -Klarfiltratauslaufstutzen sowie eine zentral in die Steuersäule eingeführte Hubhebeleinrichtung für eine Schnellentleerung und gegebenenfalls für die Vorfiltrat abführung eine Ringkammer nahe dem unteren Ende einer zentralen Hohlwelle nebst je eines an jedem Ende angebrachten massiven Achsstummels mit einem Antrieb für mehrere Drehschieber und für eine mit mindestens zwei Ringen für das Programm versehene Steuerscheibe sowie eines feststehend angeordneten Steuerkerns mit Steuerring und Steuerventilen vorgesehen ist.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die dem Verschleiß unterliegenden Drehschieber und Steuerteile einzeln austauschbar sind und daß das Vorfiltrat vom Klarfiltrat getrennt abgeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist dadurch erzielbar, daß die Steuersäule in ein in Kammern unterteiltes Filter eingebaut werden kann. Der wesentlichste Vorteil aber ist der kontinuierliche gleichbleibende Klarfiltratanfall bei vollautomatischer Arbeitsweise.
• Die Erfindung ist nunmehr an Hand der Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Filteranlage mit zwei Filtereinheiten, Rührwerk und Steuersäule mit teilweise im Rührbehälter eingebauter Steuerwelle im Schnitt, F i g. 2 eine Steuersäule zum Anflanschen an einen Rührbehälter mit Abführung von Vorfiltrat, Fig. 3 ein Filter mit Kammern und eingebauter Steuersäule, oben eingebauter Verteilerkammer, F i g. 4 einen Schnitt durch F i g. 3 nach Linie II-II im Grundriß und F i g. 5 einen Filter mit eingebautem Rührwerk und Kammern sowie eingebauter Steuersäule, die nur teilweise gezeigt ist, im Schnitt.
• In Fig. 1 wird die Steuersäule mit zwei Filtern und dem Rührwerk gezeigt. Die Anlage besteht aus einem Rührbehälter 1 mit Einlaufstutzen 7, einem Rührantrieb 2, mit Rührer 3, einem Manometer 4, Entlüftungsventil 5 und einem Sicherheitsventil 6 und Boden 9. Je nach Ausführung sind zwei oder mehrere Zulaufstutzen 8 vorhanden.- Das Absperrorgan 10 gestattet die Abschaltung der über den Stutzen 18 angeschlossenen Filtereinheit 11. Die in einer Filtereinheit untergebrachten Filterkerzen 12 sind mit dem Sammelrohr 13. oder der. Sammelkammer 13 a und Kerzenboden 14 verbunden. Der Klarfiltratstutzen 15, die Klarfiltratabflußrohre 16 sind über die Stutzen 34 mit dem Rohr 32 der Steuersäule verbunden. An den Filterkerzen 12 setzt sich während der Filtration der Filterkuchen an. Über den Entleerungsstutzen 17, den Krümmer 45, das Absperrventil 28, die Entleerungsltung 26, den Stutzen 33, am Rohr 32 der Steuersäule und den Sammelstutzen 35 wird der Filterkuchen in schlämmiger Forni abgeführt. Zur Filtrat-Probeentnahme ist ein Hahn 19 vorgesehen. Die Sammelrohre20, die Ringleitungen 22 und die Spritzdüse 22-erhalten über die Leitungen 25 mit Hahn 27 geregelt und gesteuert Waschflüssigkeit über ein preßluftgesteuertes Membranventil 23.
• Die Preßluft wird über die Leitung 24 zugeführt. Die Zulaufverteilsrkammer 3Q a bzw. 30 befindet sich im oder unterhalb des Rührbehälters 1. Sie ist dåan mit dem Stutzen 31 angeflanscht. Zum Anfahren sind Absperrorgane 10 zwischen Rührbehälter und den Filtereinheiten 11 an den Stutzen 8, 8 a und 18 vorgesehen. Die Steuersäule besteht aus der Zulaufverteilerkammer 30, 30 a, dem mehrteiligen Rohr 32, den Stutzen 33, den Stutzen 34 für Vor- bzw. Klarfiltrat, den Stutzen 35- für den schlammigen Filterkuchen, dem Bodenffansch 36 mit festem Führungsrohr 37, dem Klarfiltratauslaufstutzen 38, einen Deckel 39 mit Stopfbüchse. Den wichtigsten Teil stellen die am Ende der Steuerwelle 40 angebrachten massiven Achsenstummeln 41, 41 a mit einem oder mehreren eingebauten Rohren 42 dar. Die Steuerwelle 40 hat Austrittsöffnungen 43 für das Vorfiltrat, das durch sie in die Ringkammer 44 fließt. Die Steuerwelle 40 trägt fest aufgekeilt die Drehschieber 46 und 47. An der geteilten Kammer 48, 48 a des Drehschiebers 47 sitzt das Rohr 49 für die Zufuhr der Druckluft nach Kammer 48 und das Anschlußrohr 50 für den Vorfiltratablauf aus der Kammer 48 a zur hohlen Steuerwelle 40. Der Drehschieber 51 wird durch den Ring 52, die Hubstangen 53, den Hubhebel 54, den Gewichtshebel 54 a bei Schnellentleerung hochgehoben. Der stufenlose Antrieb 55 erfolgt in bekannter Weise über ein Schneckenrad, das aufgekeilt auf der Steuerwelle 40 sitzt. Die Steuerscheibe 56 mit zwei Programm-Ringen, die Steuerventile 62, der feststehende Steuerring 57, der festgekeilte Steuerkern 58, der Rotoranschluß 59, die Rohranschlüsse 60, die Leitungen 24, 61 dienen der Steuerung und Versorgung mit Druckluft oder Rückspülflüssigkeit. Über den Einlaufstutzen7 des Rührbehälters 1 tritt die Trübe ein, der Anschwemmittel zugesetzt sein kann.
• Dieses kann aber auch als vorbereitend vorher gesteuert durch einen auf der Steuerwelle 40 zusätzlich sitzenden Steuerkern und Steuerkopf über die Stutzen 18 den Filtereinheiten 11 zugeführt werden. Der Rührer 3 verhindert das Absetzen der Feststoffe. Da die Trübe unter Druck in den Rührbehälter 1 gepumpt wird, dringt die Flüssigkeit über den Drehschieber 46 in die Filtereinheit 11 der jeweils filtrierenden Filtereinheit ein.
• Der vollautomatische Arbeitsgang läuft wie folgt ab. Es wird davon ausgegangen, daß z. B. fünf Filtereinheiten 11 an die Steuersäule angeschlossen sind und daß die Filtereinheit A mit der Reinigung beginnt, während die Filtereinheiten B, C, D und E filtrieren. Bei Beginn der Reinigung hat der Drehschieber 46 den Trübezulauf und Drehschieber 47 für Klarfiltratablauf für A geschlossen. Es beginnt der Drehschieber 51 den Schlammaustritt freizugeben, und gleichzeitig schiebt sich die erste Kammer 48 des Drehschiebers 47 mit der Druckluftzuführung 49 vor die Öffnung des Stutzens 34 bei A. Während des Vorbeidrehens der Kammer wird der Kuchen aus dem Filter herausgespült. Hat die Kammer 48 den Stutzen 34 überfahren, hat auch der Drehschieber 51 die Schlammentleerungsöffnung wieder am Stutzen 33 geschlossen. Der Drehschieber 46 beginnt den Trübezufluß bei A zu öffnen, so daß sich der Filterbehälter wieder füllt. Die Kammer 48 a des Drehschiebers 47 hat sich unterdessen vor die Öffnung des Stutzens 34 geschoben und nimmt das Vorfiltrat auf und leitet es über das Rohr 50 in die Hohlwelle 40, wo es bei den Austrittsöffnungen 43 aus- und in die Ringkammer 44 eintritt, um bei ihrem Stutzen auszutreten. Beginnt die Kammer 48 a die Stutzenöffnung zu überfahren, muß das Filtrat bereits klar sein, denn von jetzt ab tritt es in den Steuersäulenraum ein, aus welchem das Klarfiltrat aus allen anderen Filtern gemeinsam abgeleitet wird.
• Während des Reinigungsvorganges wird in an sich bekannter Weise das Druckgas und die Waschflüssigkeit nach Programm durch die Steuerventile 62, 62 a gesteuert. Rollen der Steuerventile 62, 62 a rollen eine sich drehende Kreisbahn ab, die verschieden hoch ist.
• Durch die Auf- und Abwärtsbewegung des Rollenhebels wird die Steuerluft zu den Membranventilen 23 gesteuert, die dann ihrerseits das Druckgas bzw. die Waschflüssigkeit steuern. Für jedes zu regelnde Medium ist ein Ring erforderlich, der je nach Wahl des Programms austauschbar ist. Dieser Reinigungsvorgang wiederholt sich während einer Umdrehung fünfmal. Die Anpassung an die Filterzeiten der jeweiligen Suspensionen erfolgt durch das regelbare Getriebe.
• Bei den in F i g. 3 bis 5 gezeigten Ausführungen besteht das Filtergehäuse aus einem Oberteil 1' und kegeliger Unterteil 1 a. In der Mitte ist das Steuersäulenrohrib und 1 c geteilt und weist Schlammaustrittschlitze 86 auf. Durch Zwischenwände 1 d und 1 e ist das Filtergehäuse mit dem Steuersäulenrohr verbunden. Es entstehen so mehrere Kammern. In diesen sind die Filterkerzen 12 untergebracht. Ober-und Unterteil sind verschraubt. Eine in Nuten 63 und 64 eingelegte Dichtung dient der Abdichtung. Durch das Filtergehäuse-Oberteil 1', den ringförmigen Deckel 66 mit Zulauföffnungen 69 a für die Zulaufröhren 69, die Deckel 67 und 70 wird die Zulaufkammer 30 a gebildet. Sie ist mit einem Einlaufstutzen 7, einem Manometer 4, Entlüftungsventil 5 und einem Sicherheitsventil 6 ausgerüstet. Aus jeder Filterkammer führt durch die Zulaufkammer 30 a ein Entlüftungsrohr 68 und durch dieses von den Schwimmern 68 a die Haltehaken. Auf der durchgehenden Welle 80 ist in der Zulaufkammer eine Steuerringscheibe 81, die den Trübezulauf steuert, indem sie eine oder mehrere Kammern für den Trübezulauf sperrt; Arme verbinden sie mit der Welle 80.
• Ein Arm ist als Rohr 82 ausgebildet und trägt Spritzdüsen 21 zur Reinigung der Filterkerzen 12. Über dem Achsenstummel 41 befindet sich die Stopfbüchse 84, mit dem Membranventil 23 in der Leitung 25 für die Waschflüssigkeit. In der Leitung 24 wird Druckgas zum Membranventil 23 geführt. Das geteilte Steuersäulenrohr 1 b und 1 c wird durch die Wand 89 in zwei Räume getrennt. Im oberen befindet sich der Schwimmer 73 mit Stützring 79. In ihn führt die Tropfleitung71 und das Entlüftungsrohr72. Durch letzteres führt ein Drahtseil 74, das am Schwimmer befestigt ist und über Rollen 90 nach außen führt.
• Das Drahtseil regelt das Ein und Ausschalten der Pumpe durch den Schalter 75. In den oberen Innenraum führt ferner ein Zulaufstutzen 78. Ein auf der Welle 80 aufgekeilter Drehschieber 83 öffnet und schließt die Schlitze 85 für den Einlauf von Anschwemmittel oder Waschflüssigkeit. Der unterhalb der Wand 89 befindliche Raum enthält die Drehschieber 47 und 51. Im Rohr 1 c befinden sich die Zulauföffnungen 88 und die Schlammaustrittschlitze 86. Die weiteren Einrichtungen gleichen den in Fig. 1 oder 2 gezeigten. Außen am Filterkessel sind die Probehähne 87 und eine Ringwanne 76 angebracht. Zur Spülung der Kammern ist eine Ringleitung 77 vorgesehen.
• In Fig. 5 ist die Welle 80 a nicht durchgeführt.
• Der oberhalb der Wand 89 gelegene Raum des Steuersäulenrohres dient als Zulaufkammer 30, in der ein Rührer 3 angeordnet ist.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Steuersäule mit Hohlwelle zum vollautomatischen Betrieb einer ortsfesten Filtergruppe, an der außen für jede der koaxial zur Steuersäule liegenden Filterkammern mit zugeordneten Filterelementen je ein Stutzen für Druckmedien, Rohflüssigkeit, Filtrat und Filterrückstand vorgesehen ist und eine Schaltmöglichkeit besteht, so daß stets eine Filterkammer zwecks Reinigung aus der Filterperiode ausscheidet, dadurch gek ennz e i c h n e t, daß die oben von Zulaufverteilerkammern (30, 30 a) begrenzte Steuersäule aus Mantelrohrteilen, die untereinander abgedichtet und verschraubt sind, besteht, an den Mantelrohren mehrere Stutzen (8, 8 a, 33,34, 35) angeschlossen sind, wobei die oberen (8, 8 a) für die Trübe, die mittleren (34) für das Vor- bzw. Klarfiltrat, die unteren (33) für den Schlammeinlauf bzw. der untere Stutzen (35) für den Schlammaustritt bestimmt sind bzw. ist, daß ferner ein Bodenflansch (36) mit Führungsrohr (37), darunter ein Klarfiltratauslaufstutzen (38) sowie eine zentral in die Steuersäule eingeführte Hubhebeleinrichtung (53, 54, 54 a) für eine Schnellentleerung und gegebenenfalls für die Vorfiltratabführung eine Ringkammer nahe dem unteren Ende einer zentralen Hohlwelle (40) nebst je eines an jedem Ende angebrachten massiven Achsstummels (41, 41 a) mit einem Antrieb (55) für -mehrere Drehschieber (46, 47, 51) und für eine mit mindestens zwei Ringen für das Programm ver- sehene Steuerscheibe (56) sowie eines feststehend angeordneten Steuerkernes (58) mit Steuerring (57) und Steuerventilen (62, 62 a) vorgesehen ist.
2. 2. Steuersäule in einem in Kammern unterteilten Filter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler zylindrischer Raum über der Steuersäule besteht, in dem ein Rührer (3) angeordnet ist.
3. 3. Steuersäule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Zulaufverteilerkammer. (30 a) eine Steuerringscheibe (81) untergebracht ist, die-den Trübezufluß mindestens einer Kammer zwecks Reinigung sperrt und im darunterliegenden abgeschlossenen Raum der Drehschieber (83) sowie ein Schwimmer (73) untergebracht ist, der einen außerhalb des Filters sitzenden Schalter (75) für die Pumpe betätigt.