DE1611063B1

DE1611063B1 - Bandfilter

Info

Publication number: DE1611063B1
Application number: DE19671611063
Authority: DE
Inventors: Fowler Leslie Lamar
Original assignee: Bowser Inc
Current assignee: Bowser Inc
Priority date: 1966-12-12
Filing date: 1967-10-04
Publication date: 1970-07-09
Also published as: GB1184119A; US3464557A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Band- In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist

führung bei einem Bandfilter, dessen Filterband eine vorgesehen, daß die Ränder des Filterbandes und/ untere Schleife bildet und das über Antriebs-, Füh- oder die Dichtungsleisten mit magnetischen Werkstofrungs- und Umlenkrollen durch die zu filtrierende fen versehen sind oder aus solchen bestehen. Flüssigkeit läuft und dabei auf einem starren Sieb- 5 Es erübrigen sich dadurch besondere, auf der Oberboden einer unter dem Flüssigkeitsspiegel liegenden fläche des Filterbandes im Bereich der Dichtungs-Unterdruckkammer aufliegt, wobei die Ränder des leisten aufliegende magnetische Andruckelemente. Filterbandes auf entlang von Seitenwänden unterhalb Der magnetische Luftspalt wird dadurch praktisch des Flüssigkeitsspiegels verlaufenden Dichtungsleisten auf Null reduziert, so daß die magnetischen Kräfte, geführt sind. ίο die die Ränder des Filterbandes auf die Führungs-

Ein derartiges Filter ist durch die USA.-Patent- leisten drücken, praktisch verlustlos wirksam sind, schrift 3 225 928 bekannt. Bei der dort gezeigten Ferner ist es von Vorteil, wenn mindestens die

Konstruktion werden verhältnismäßig komplizierte Randbereiche der Umlenkrolle magnetisch sind oder Bauteile zur seitlichen Bandführung und zur dichten- aus ferromagnetischem Werkstoff bestehen. Damit den Auflage des Filterbandes auf den Dichtungslei- 15 wird erreicht, daß das Filterband nicht nur auf den sten verwendet. Ferner benötigen die dort vorgesehe- Dichtungsleisten an den Randbereichen dicht aufnen Konstruktionsteile zum Spannen und Führen des liegt, sondern auch an den Umlenkwalzen, ohne daß Bandes, insbesondere an den Längsseiten, einen ver- zusätzliche Führungs- oder Andruckmittel dafür erhältnismäßig großen Raum. Dadurch ist das Verhält- forderlich sind. Es läßt sich auf diese Weise der durch nis der Filterleistung zur Größe und zum Aufwand ao die Umlenkung des Filterbandes eingeschlossene dieser vorbekannten Vorrichtung verhältnismäßig un- Raum praktisch lückenlos abdichten, so daß die Umgünstig, lenkwalze den einen stirnseitigen Abschluß der Un-

Zur Verbesserung der schrittweisen Fortbewegung terdruckkammer bilden kann und an ihrer Manteleines Filterbandes mit einem zum einmaligen Ge- fläche mit einer Vielzahl von Ansaugkanälen versebrauch bestimmten, von einer Rolle abgewickelten 25 hen sein kann, die zwischen den magnetischen Rand- und nach der Feststoffbewegung abgeführten Filter- bereichen liegen.

papierbahn, die insbesondere für die Kühlflüssigkeit Diese Maßnahme ist insbesondere dann erforder-

von Schneidwerkzeugen vorgesehen ist, ist es durch lieh, wenn ein Siebboden der Unterdruckkammer, die deutsche Auslegeschrift 1218 406 bekannt, einen durch welchen die zu filtrierende Flüssigkeit ange-Druckwächter vorzusehen, der bei Erreichen eines 30 saugt wird, in Laufrichtung des Filterbandes gesehen bestimmten Unterdrucks in der Filtratkammer das vor der Umlenkrolle liegt, damit der sich auf der Filterband mit dem Papierband zeitweilig in die FiI- Oberfläche des Filterbandes abgesetzte Schmutz auch trationsstellung transportiert. Dort ist ein gesteuertes im Bereich der Umlenkwalze durch die von dem in Ventil zum Belüften der Vakuumkammer vorgesehen, der Unterdruckkammer herrschenden Unterdruck so daß der höchste Unterdruck beseitigt wird. Der 35 bewirkte Saugwirkung festgehalten wird. Antriebsmotor für das Band ist dabei in den Regel- Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Auskreis einbezogen. führungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Durch die britische Patentschrift 944 740 ist es F i g. 1 ein Bandfilter in perspektivischer Ansicht,

bekannt, zur Steuerung einer Vorrichtung zum Ge- F i g. 2 eine Schnittansicht eines Teiles der Vor-

radlauf des Filterbandes Kontaktmagnete im Rand- 40 richtung zur Bandführung gemäß der Erfindung und bereich des Bandes anzuordnen. F i g. 3 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Aus-

Ausgehend von der eingangs genannten Vorrich- führungsform der unteren Rolle, die im Bandfilter rung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die nach Fig. 1 verwendet wird.

Bandführung einfacher und wirkungsvoller zu gestal- Das Bandfilter 16 ist in Fig. 1 in einem Behälter'{

ten, ohne daß dadurch die Filterleistung leidet. 45 10 mit Seitenteilen und einem Boden dargestellt. Zu

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch diesem Behälter kann auch eine nicht dargestellte Abgelöst, daß das Filterband mit Ober- und Unter- deckhaube gehören. Die zu filternde Flüssigkeit wird abschnitt etwa in zueinander parallel verlaufenden dem Behälter 10 durch einen Einlaß 12 an einer Seite Ebenen umläuft und die Ränder eines Trägerbandes des Behälters zugeführt. Der Flüssigkeitsstand im Beüber die unterhalb des Flüssigkeitsspiegel liegende 50 hälter wird durch einen Begrenzungsschalter 14 auf Umlenkrolle und von auf zwei voneinander parallelen dem gewünschten Niveau gehalten. Dieser mißt den Seitenwänden angeordneten Dichtungsleisten durch Flüssigkeitsstand im Behälter 10. Der Schalter kann die Kraft von Magneten geführt sind. ein Ventil steuern, das die Flüssigkeitszufuhr durch

Durch diese Maßnahme wird nicht nur die Füh- den Einlaß 12 erlaubt, wenn der Flüssigkeitsstand zu rung des Filterbandes entlang seiner Ränder hinsieht- 55 niedrig ist, und das den Flüssigkeitsstrom zu dem Belich der Erzielung einer Abdichtung wesentlich ver- hälter 10 unterbricht, wenn das Niveau eine vorbebessert, sondern es ergibt sich daraus auch eine Ver- stimmte Höhe erreicht.

einfachung der Führungselemente und Antriebsmittel Das Bandfilter 16 enthält ein Förderband, das aus

des Filterbandes selbst. Es entfallen die zusätzlichen einem flüssigkeitsdurchlässigen Material hergestellt Antriebs- und Spannelemente. Außerdem ist es mög- 60 ist. Dies kann beispielsweise ein Siebband aus Stahl lieh, das endlose Filterband zusätzlich zusammen mit sein, das zwischen den Seitenteilen 18 und 19 läuft einem abschnittsweise benutzbaren Filterpapierband oder zeitweise bewegt wird.

zu benutzen, das auf das endlose Filterband aufge- Das Bandfilter 16 ist im Behälter 10 unter einem

legt und nach Verbrauch wieder entfernt wird. Auch Winkel zur horizontalen Ebene angebracht, so daß kann die Filterfläche praktisch die gesamte Oberfläche 65 nur ein Ende in der Nähe des Behälterbodens ander Unterdruckkammer einnehmen, wodurch die Aus- grenzt, während sich das andere Ende des Bandfilters bildung und Anordnung dieser Unterdruckkammer oberhalb des Flüssigkeitsniveaus befindet. Bei einem sehr zweckmäßig wird. Winkel zwischen 20 und 45° ist die Wirkungsweise

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besonders gut. Ein Filterband 20 wird durch einen jedoch genügend Vakuum aufrechterhalten, so daß Antriebsmotor 22 über eine Antriebsrolle 24 bewegt. die Feststoffe nicht von dem Filterband 20 fallen. So-Das Filterband 20 läuft um die Antriebswalze 24 und bald das Filterband in seine neue Stellung bewegt auch um die Umlenkrolle 25 am unteren Ende. Das worden ist, wird das Vakuum wieder erhöht.
Filterband 20 bewegt sich längs der Unterseite des 5 Das Filterband 20 kann aus einem endlosen Band Bandfilters 16 vorzugsweise abwärts und längs der bestehen, welches dauernd verwendet und fortlaufend Oberseite aufwärts, wie durch die Pfeile 26 angezeigt gereinigt wird, oder es besteht aus einem nur einmal wird. Ein Vakuumkammer 28, deren Form im folgen- verwendbaren Filterpapierband. Beide Arten von den erklärt wird, ist in dem Bandfilter 16 vorgesehen. Filterbändern liegen auf einem endlos umlaufenden Diese Vakuumkammer 28 ist zwischen den Seiten- io Trägerband 52 b auf. F i g. 1 veranschaulicht ein teilen 18, 19 und zwischen der Umlenkrolle 25 und Bandfilter mit einem nur einmal verwendbaren. Filtereiner Zwischenwand 47 etwas oberhalb davon an- papierband, das stückweise von einer Vorratsrolle abgebracht, gespult wird.

Die Vakuumkammer 28 ist mit oberen und unteren Außerdem ist nach F i g. 1 eine Filtratrückführung Öffnungen versehen, die in ihrer oberen und unteren 15 40 vorgesehen, welche von der Auslaßleitung 32 zu Fläche angebracht sind, über welche das Filterband dem Filterband führt. Diese Rückführung 40 bringt 20 läuft. Diese Öffnungen befinden sich vorzugsweise kleine Mengen Filtrat zu einer Stelle, über die friimmer unterhalb der Oberfläche des Flüssigkeitsstan- sches Filterband 20 läuft, wenn es sich der Antriebsdes in dem Behälter 10. Eine Vakuumpumpe 30 ist rolle 24 nähert. Es ist festgestellt worden, daß diese durch eine Absaugleitung 31 mit der Vakuumkam- ao zugeführte Flüssigkeit in Verbindung mit der Randmer 28 verbunden. Diese Pumpe 30 saugt die Luft abdichtung eine bessere Abdichtung schafft und die und/oder Flüssigkeit aus der Vakuumkammer 28 und Luft der Umgebung darin hindert, durch das Filterführt sie einer Auslaßleitung 32 zu. Nach einer ge- band 20 in die Vakuumkammer 28 einzutreten. Wie wissen Betriebsdauer des Bandfilters 16 ist gewöhn- auch in F i g. 1 dargestellt wird, ist die Antriebsrolle lieh die Luft aus der Vakuumkammer entfernt, und as 24 durch eine Platte 41 einstellbar, so daß die Spannur das anfallende Filtrat wird aus der Vakuumkam- nung des endlos umlaufenden Trägerbandes 52 & einmer 28 abgesaugt. Die filtrierte Flüssigkeit wird in gestellt werden kann.

der Richtung des Pfeiles 33 durch die Auslaßleitung Ein Filterpapierband und das Trägerband 52

32 einem Vorratsbehälter oder einer anderen Ver- (F i g. 2) laufen um die Umlenkrolle 25 und dann

Wertungsvorrichtung zugeführt. 30 über die obere Platte 45 und deren Öffnungen 50.

Der Unterdruck in der Vakuumkammer 28 wird An der Antriebsrolle 24 wird das einmalig zu verwen-

durch ein Vakuummeter 34 angezeigt und kann in dende Filterpapierband abgehoben und ausgeschie-

bekannter Weise durch einen Hochvakuumschalter den. Das Trägerband 52 & verbleibt jedoch auf der

80 und einen für niedriges Vakuum geeigneten Vaku- Antriebswalze 24 und nimmt einen neuen Abschnitt

umschalter 81 überwacht werden. 35 des neuen Filterpapierbandes von der Vorratsrolle 39

Wenn das in F i g. 1 dargestellte Bandfilter in Be- auf; im folgenden umfaßt der Ausdruck Filterband

trieb ist, wird trübe Flüssigkeit, die sich in dem Be- 20, 52 auch das bei Filterpapierbändern erforderliche

halter 10 oberhalb und unterhalb des Filterbandes Trägerband 52 b.

befindet, durch das Filterband mit der Pumpe 30 als Die Kanten des Filterbandes 20 werden durch Ma-

Filtrat abgezogen, wie durch die Pfeile 37, 38 ange- 40 gnetleisten 63 längs der Öffnungen 50 abgedichtet,

zeigt ist, um die Feststoffe davon zu entfernen, und Dabei ist eine Magnetleiste 63 am Seitenteil 19 und

die filtrierte Flüssigkeit gelangt von der Vakuumkam- eine weitere Magnetleiste am Seitenteil 18 angebracht.

mer28 durch die Absaugleitung 31 in die Auslaß- · Einzelheiten dieser Konstruktion werden in der

leitung 32. Dabei steuert der elektrische Ausgang des Schnittansicht der F i g. 2 dargestellt. Die obere Platte

Hochvakuumschalters 80 über eine Leitung 89, wie 45 45 ist gebogen oder geformt, um den Magnetstreifen

bekannt ist, ein Dreiwegeventil 82. Der Vakuum- 63 längs des Seitenteiles 19 aufzunehmen. Die untere

schalter 81 ist mit einem Zeitschalter 83 verbunden. Platte 46 ist gleichermaßen gebogen oder geformt, um

Der Zeitschalter 83 ist durch eine Leitung 90 mit einen entsprechenden Magnetstreifen 63 aufzuneh-

dem Antriebsmotor 22 des Bandfilters und durch eine men. Eine gleiche Konstruktion wird für das andere

Leitung 91 mit dem Dreiwegeventil 82 verbunden. 5° Seitenteil 18 und seine Magnetstreifen angewendet.

Das Dreiwegeventil 82 weist eine Einlaßleitung 84 Das Trägerband 52b ist mit zwei äußeren Streifen

und zwei Auslaßleitungen 85 und 86 auf. Die Einlaß- oder Abschnitten aus magnetischem Material 52 a

leitung 84 ist mit der Auslaßleitung 32 verbunden, (vorzugsweise flexibel oder in kleinen Stücken) ver-

die Auslaßleitung 85 mit der Absaugleitung 31, und sehen, welche so bemessen und angebracht sind, daß

die Auslaßöffnung 86 ist mit der Auslaßleitung 32 55 sie durch den Magnetstreifen 63 angezogen werden,

verbunden. Nur ein Streifen des Magnetmaterials 52 a ist in

Das Dreiwegeventil 82 nimmt eine von zwei Stel- F i g. 2 dargestellt; jedoch ist für den Magnetstreifen

lungen ein, entweder ist die Einlaßleitung 84 mit der an dem anderen Seitenteil 18 ein entsprechender

Auslaßöffnung 85 verbunden, oder die Einlaßleitung Streifen von magnetischem Material im Trägerband

84 ist mit der Auslaßleitung 86 verbunden. Eine ^6o 52 & vorgesehen. Jeder dieser Streifen aus magnetikleine Saugleitung 87 ist zwischen der Auslaßleitung schem Material 52 α erstreckt sich von den äußeren

85 und der Auslaßleitung 32 angebracht. Diese Saug- Kanten des Trägerbandes 52 b über eine ausreichende leitung 87 wird durch ein manuell oder automatisch Breite nach innen, um die Anziehung zwischen dem betätigtes Ventil 88 gesteuert. Trägerband und dem in F i g. 2 dargestellten Magnet-

Es ist daher möglich, daß während des Bewegens ⁶5 streifen 63 zu ermöglichen.

des Filterbandes in bekannter Weise das Vakuum in Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist das Magnetmaterial

der Vakuumkammer 28 zu vermindern, so daß das 52 a wenigstens so breit und vorzugsweise breiter als

Filterband leicht bewegt werden kann. Es wird dabei die Breite des Magnetstreifens 63, und das Träger-

band 52b ist vorzugsweise breiter als die Breite der Öffnungen 50 der Vakuumkammer.

Das Magnetmaterial 52 α und somit das Trägerband 52 b werden fest durch, die Magnete 63 angezogen.

Die durch das magnetische Feld erzielbare Abdichtung ermöglicht mit Hilfe des Vakuums, daß im wesentlichen keine unfUtrierte Flüssigkeit um die Ränder des Filterbandes entweicht.
- Das Magnetmaterial 52 a soll flexibel oder fest mit dem Trägerband 526 längs der Kanten verbunden sein, so daß auch keine Flüssigkeit zwischen den Körpern52a und 52& ablaufen kann. Fig. 2 veranschaulicht auch die Lage eines der beiden Klemmrollen 57 und der Riemen 60, welche unterhalb der unteren Platte 46 angebracht sind, um das Filterband 20 gegen die untere Fläche der Platte 46 und der Öffnungen 50 zu halten.

Die Öffnungen 50 der Vakuumkammer in den oberen und unteren Platten 45 und 46 können jedoch mittels Streckmetall in bekannter Weise überdeckt sein.

Das Streckmetall kann außerdem gewellt sein. Diese Konstruktion erhöht die Wirksamkeit der Vakuumkammer 28, denn die Wellenform des Streckmetalls erlaubt ein Verteilen der Vakuumwirkung über die gesamte Fläche, in welcher Öffnungen 50 vorgesehen sind.

Wie in Verbindung mit Fig. 1 erwähnt, bewegt sich das Filterband 20 von der Antriebsrolle 24 längs der unteren Platte 46 nach unten, um die Umlenkrolle 25 und dann längs der oberen Platte 45 nach oben in Richtung der Antriebsrolle 24 zu. Um sicherzustellen, daß die durch das Filterband 20 gesammelten Feststoffe nicht zurück in die zu filternde Flüssigkeit gelangt, wenn das Filterband 20 um die Umlenkrolle 25 läuft, kann die Umlenkrolle 25 so ausgebildet sein, wie es in F i g. 3 dargestellt ist.

Wie in der Draufsicht der Fig. 3 (mit abgenommenen Platten 45 und 46) dargestellt ist, ist die Umlenkrolle 25 mit einer Anzahl von Nuten oder Vertiefungen versehen, welche in der Oberfläche der Umlenkrolle 25 rund um ihren Umfang angebracht sind. Diese als Ansaugkanäle 66 dienenden Nuten oder Vertiefungen erlauben dem Vakuum in der Kammer 28 längs des äußeren Umfanges der Umlenkrolle 25 zu wirken. Somit ist ein Haften des Filterbandes mit den Feststoffen an der äußeren Oberfläche der Umlenkrolle 25 ermöglicht. Wenn sich das Filterband oberhalb der oberen Platte 45 befindet, unterstützt auch die Schwerkraft das Haften der Feststoffe.

Die genaue Formgebung der Nuten oder Vertiefungen ist nicht entscheidend, solange eine genügende Anzahl dieser Vertiefungen vorgesehen ist, so daß die Vakuumwirkung in der Vakuumkammer 28 einen wesentlichen Teil des Umf anges der Umlenkrolle 25 beherrschen kann.

Das Filterband kann ortsfest sein. Je mehr Feststoffe sich auf dem Filterband sammeln, desto mehr erhöht sich das Vakuum in der Vakuumkammer 28, Wenn das Vakuum in der Kammer 28 eine durch die Einstellung des Hochvakuumschalters SO bestimmte Größe erreicht, wird das Vakuum vermindert und der Antriebsmotor 22 des Filterbandes in bekannter Weise in Betrieb gesetzt. Dies verursacht ein Rotieren der Antriebsrolle 24 und ein Fortbewegen des Filterbandes 20, gegebenenfalls zusammen mit dem von der Vorratsrolle 39 kommenden Filterpapierband. Dadurch gelangt das frische Filterpapierband in die Nähe der unteren Öffnungen 50 der Vakuumkammer, rotiert um die Umlenkrolle 25 und gelangt über die oberen Öffnungen 50 der Vakuumkammer. Das Filtermittel in der Nähe der oberen Öffnungen der Vakuumkammer bewegt sich nach oben und nach

iö rechts, wie in F i g. 1 dargestellt ist. Durch die Klernmrolle 57 und die Reibung zwischen dem Filterpapierband und dem Trägerband 52 & wird das neue, einmal zu verwendende Filterpapierband zusammen mit dem Trägerband 52b bewegt. Die Reibung und die Saugwirkung an den Öffnungen 50 halten das Filterpapierband dicht mit dem Trägerband 52 b zusammen. Nach einigem Drehen, das ausreicht, um ein frisches Filterpapierband aufzulegen, wird das Drehen gestoppt und das Vakuum wieder erhöht. Das verbrauchte Filterpapierband mit den abgetrennten Feststoffen wird abgeführt.

Das Filterband 20 kann so fest und porös sein, daß es sich selbst tragen kann nnd auch als Filterfläche zum Trennen von Feststoffen aus Flüssigkeit geeignet ist. In diesem Fall kann es das Magnetmaterial aufnehmen. Die Umlenkrolle kann ferner an ihrem Umfang mit Magneten versehen sein, um ein besseres Halten der Kanten des Filterbandes an der Umlenkrolle zu bewirken.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Bandführung bei einem Bandfilter, dessen Filterband eine untere Schleife bildet und das über Antriebs-, Führungs- und Umlenkrollen durch die zu filtrierende Flüssigkeit läuft und dabei auf einem starren Siebboden einer unter dem Flüssigkeitsspiegel liegenden Unterdruckkammer aufliegt, wobei die Ränder des Filterbandes auf entlang von Seitenwänden unterhalb des Flüssigkeitsspiegels verlaufenden Dichtungsleisten geführt sind, dadurch gekenzeichnet, daß das Filterband (20, 52) mit Ober- und Unterabschnitt etwa in zueinander parallel verlaufenden Ebenen umläuft und die Ränder (52 a) eines Trägerbandes (52 &) über die unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegende Umlenkrolle (25) und von auf zwei zueinander parallelen Seitenwänden angeordneten Dichtungsleisten (63) durch die Kraft von Magneten geführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (52 a) des Filterbandes (52) und/oder die Dichtungsleisten (63) mit magnetischen Werkstoffen versehen sind oder aus solchen bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Randbereiche der Umlenkwalze (24) magnetisch sind oder aus ferromagnetischem Werkstoff bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den magnetischen Randbereichen auf der Mantelfläche der Umlenkrolle (25) eine Vielzahl von Ansaugkanälen (66) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen