DE1611109C3 - Filter mit selbsttätiger Entfernung des Filterkuchens - Google Patents

Filter mit selbsttätiger Entfernung des Filterkuchens

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Description

Die Erfindung betrifft einen Filter mit selbsttätiger Entfernung des Filterkuchens in jeweils einer von parallelgeschalteten Filtersäulen, deren Längsachsen parallel zur Filterachse und auf einem zu ihr konzentrischen Kreis mit gleichen Winkelabständen angeordnet sind, durch das im Gegenstrom die Filtersäule durchströmende Filtrat, wobei die jeweilige Filtersäule mit einem periodisch angetriebenen Dreharm zur Ableitung eines den Filterkuchen abhebenden Teilfiltratstromes in Verbindung gebracht wird.
Es sind bereits Filteranordnungen bekanntgeworden, bei denen jeweils eine Filtersäule durch geeignete Steuervorrichtungen aus dem Verband ausgeschaltet, und mit einem Gegenstrom von Druckluft bzw. Filtrat beaufschlagt wird, der den sich in der Zwischenzeit angesammelt habenden Filterkuchen abhebt und durch eine zu diesem Zweck mit dem unteren Ende der Filtersäule verbundenen Leitung austrägt. Das Auslösen des Reinigungsvorganges wird dabei durch Ansteigen des Differenzdruckes zwischen Filtereintritt und Filteraustritt infolge des wachsenden Filterkuchens gesteuert. Bei dieser Lösung müssen die Zuleitung und Ableitung des Reinigungsmit-
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tels, die als Kükensegmente ausgebildet sind, beide F i g. 3 und 4 die zum Sammeln und Wegführen
gleichzeitig verschwenkt werden, um die betreffende des Schlamms vorgesehene Einrichtung in verschie-
Filtersäule aus dem übrigen Verband abzutrennen. denen Arbeitsstellungen,
Der für diese Verschwenkeinrichtung benötigte kon- F i g. 5 die Wegführungseinrichtung in vergrößerstruktive Aufwand sowie der Platzbedarf sind be- 5 tem Maßstab.
trächtlich. Der abgehobene Filterkuchen wird mit der Gemäß der Erfindung besteht das Filter aus einem
Druckluft oder einem Teil des Filtrates aus dem FiI- Hauptteil 1 (F i g. 1), in welchem Filterelemente 2 an-
ter ausgetragen und muß gesondert aufbereitet wer- geordnet sind, die aus Säulen von mit Rillen versehe-
den bzw. geht verloren (deutsche Patentschrift nen Ringscheiben 3 bestehen, die aufeinandergepreßt 1 138 021). . ίο sind; die Filterkolonnen stecken in Zylindern 4, die
Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, jeweils das in gleichmäßigen gegenseitigen Abstand auf einer
untere Ende einer Filtersäule mit einem Dreharm in Umfangslinie aufgestellt sind, deren Achse mit der
Verbindung zu bringen, der über eine Hohlwelle an- Filterachse zusammenfällt.
getrieben wird, die mit dem Außenraum in Verbin- Die so gebildeten Filterelemente werden zwischen dung steht. In dem Moment, wo der Dreharm mit 15 einer Grundplatte 5 und einer Platte 6 gehalten, die einer Filtersäule verbunden ist, strömt das unter abdichtend im Filterhauptteil untergebracht sind und Druck stehende Filtrat unter Umkehrung seiner nor- dadurch drei getrennte Abschnitte 7,8 und 9 abteimalen Strömungsrichtung durch die Filtersäule, die len. . · . ' Hohlwelle und die Austragsleitung nach außen, wo- Das zu reinigende Fluidum tritt unter DrucK durch bei es den Filterkuchen abhebt und mitnimmt. Diese 20 den Stutzen 10 in den unteren Filterabschnitt 7 ein, Filteranlage stellt bereits eine konstruktiv wesentlich gelangt in den Innenraum der Filterkolonnen und einfachere Lösung dar, im Vergleich zu der vorher entfernt sich gereinigt durch die zylindrischen Ringbeschriebenen Ausführung, jedoch geht der Teil des räume 11, die zwischen den Filterkolonnen und der Filtrates dem Prozeß verloren, der zur Reinigung'der Innenwand der Zylinder 4 ausgespart sind, und ge-Filtersäulen benutzt wurde, außer man unterwirft 25 langt in den oberen Filterabschnitt 9, von wo es diesen ;Austrag weiteren Trennverfahren (deutsche durch die Leitung 12 in einen Lagertank oder zur Patentschrift 1 486 812). Verwendungsstelle geleitet wird.
Der Erfindung- liegt die Aufgabe zugrunde, Filter In dem unteren Filterabschnitt 7 ist eine Einrichder oben beschriebenen Art mit einer Einrichtung zu tung mit einem rohrförmigen Dreharm 13 vorgesekoppeln, die eine Rückgewinnung des zur Reinigung 3° hen, der auf einem Hohllager 14 sitzt, welches mit der Filtersäulen verwendeteten Filtrates erlaubt unter einer nach außen führenden Rohrleitung 15 formgleichzeitiger Abführung des angesammelten Sedi^ schlüssig verbunden ist. Der Dreharm ist so ausgements bzw. Filterkuchens. Diese Einrichtung soll da- führt, daß sein nach oben gebogenes Ende mit jebei vom Druck des Filtrats selbst betrieben werden, weils einem der Eingänge zu den Filterkolonnen in also ohne zusätzliche Energiequellen auskommen. 35 Kontakt geraten kann. Der Dreharm wird durch
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- einen Getriebemotor 16 über eine das Hohllager 14 löst, daß dieser verunreinigte Strom in eine Einrich- durchsetzende Welle 17 angetrieben. Das freie Weitung zum Sammeln und Wegführen der Verunreini- lenende ist mit einer Nockenscheibe 18 kraftschlüssig gung geleitet wird, die zwei frei laufende Kolben auf- verbunden. '■...·
weist, nämlich einen undurchlässigen Antriebskolben 40 Das Filter weist außerdem in seinem oberen Ab- und einen porösen Kolben mit Trennwirkung, beide schnitt 9 einen Druckausgleichskolben 19 auf.,
durch eine Stange miteinander verbunden, in jeweils Mit dem Filter selbsttätig zusammenwirkend ist einem von zwei direkt übereinander angeordneten, eine Einrichtung zum Sammeln und Wegführen des koaxialen Zylindern mit gemeinsamem Mantel vor- Schlamms (Verunreinigungen und Sediment) verbungesehen sind, wobei der Antriebskolben mittels Ver- 45 den, wodurch die kontinuierliche Arbeitsweise der teiler-Drehschieber, deren Bewegung mit der des Anordnung herbeigeführt wird.
Dreharms synchronisiert ist, durch den wechselweise Diese Einrichtung besteht aus einem Zylinderkörumgekehrten Druck des gereinigten, aus dem Filter per 20 (Fig. 1,3 und 4), der aus zwei getrennten Zy-austretenden Fluidums, angetrieben wird, und daß lindern 21 bzw. 22 gebildet ist, in denen sich zwei der poröse Kolben die am Boden des unteren 1ZyIm- 5° Kolben 23 bzw. 24 verschieben lassen, die untereinders gesammelten Verunreinigungen (oder den ander durch eine Welle 25 verbunden sind, welche Schlammkuchen) ausschiebt, wobei das Ventil sich eine die beiden Zylinder 21 und 22 gegeneinander öffnet. abschließende Trennwand 26 durchsetzt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen Der Kolben 23 ist vollständig abdichtend in dem
insbesondere darin, daß durch die selbsttätige Reini- 55 Zylinder 21 angebracht und stellt ein doppeltwirken-
gung der Filteranlage kein wertvolles Filtrat verloren- des Ventil dar, nachdem zwei synchron arbeitende,
geht und dadurch zusätzliche Trennschritte erspart miteinander verbundene Verteiler-Drehschieber 27
werden. Ebenso wird die Weiterverwendung oder und 28 (F i g. 2) mit zwei Eingängen vorgesehen sind;
Vernichtung des Filterkuchens wesentlich erleichtert. die Verteiler-Drehschieber sind an entgegengesetzten
Die Rückgewinnung des Filtrats ist außerdem im 60 Eingängen ,über eine Rohrleitung 29 mit der Leitung
Hinblick auf Abwasserprobleme von Wichtigkeit. 12 (Austritt des gereinigten Fluidums) verbunden,
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der während die anderen Eingänge in ebenfalls entgegenZeichnung dargestellt und wird im folgenden näher gesetzter Anordnung über eine Rohrleitung 30 unterbeschrieben. Es zeigt einander und mittels eines Rohres 31 mit der Leitung
Fig. 1 eine Ansicht des Filters, teilweise in 5S 12 in Verbindung stehen; die beiden Verteiler-Dreh-Schnittzeichnung, schieber weisen Kurbelarme 32 und 33 auf, die an
F i g. 2 einen Zweiwege-Drehschieber (Verteiler- einer Schubstange 34 befestigt sind, die von einem
kopf) im Schnitt, Lenker 35 bewegt wird, welcher um eine in dem
*. Λ. Λ. W *•
Lagerbock 37 aufgenommenen Achse 36 verschwenkbar ist; an dem Lenker 35 befindet sich eine Rolle 38, die sich gegen die Nockenscheibe 18 abstützt. Eine Schraubenfeder 39 sorgt für ständigen Kontakt zwischen der Rolle 38 und der Nocken-. scheibe 18.
Der untere Teil des Zylinders 22 ist an die Rohrleitung 15 durch eine Leitung 40 angeschlossen, während der obere Zylinderteil durch eine Leitung 41 mit dem Stutzen 10 (Eintritt des zu reinigenden Fluidums) verbunden ist. Die beiden .Leitungen weisen Ventile 42 und 43 auf, die sich beim Abwärtsgang des Kolbens 24 schließen; dieser Kolben ist porös in solcher Weise, daß er das im Zylinder 22 befindliche Fluidum hindurchtreten läßt, die Verunreinigungen und das Sediment jedoch im unteren Zylinderteil beläßt.
Ferner läßt sich der untere Abschnitt des Zylinders 22 provisorisch verschließen mittels eines Axialventils 44, das durch eine Schraubenfeder 45 vorbelastet ist.
Wenn das Filter in Betrieb genommen ist und der Getriebemotor 16 läuft, arbeitet die Sammel- und Wegführungsanordnung folgendermaßen:
Wenn der Dreharm 13 sich unter einem der Filterelemente befindet, bildet sich unter dem Druck des zuströmenden Fluidums ein Gegenstrom gereinigten Fluidums· aus, der aus dem Abschnitt 9 kommt und die in der Filierkolonne abgelagerten Verunreinigungen austreibt und sie durch das Hohllager 14, die Rohrleitung 15 und die Leitung 40 in den unteren Zylinder 22 der Rückgewinnungsreinigung leitet. Währenddessen wird, gesteuert von der Nocken- . scheibe 18, dem Lenker 35 und der Schubstange 34, die den Verteiler-Drehschieber 28 zum unteren Abschnitt des Zylinders 21 geöffnet hat (während der andere Verteiler den Zutritt des Fluidums zum obe-. ren Abschnitt des Zylinders 21 gesperrt hat) unter der Wirkung des Drucks des gereinigten Fluidums, · der Kolben 23 nach oben gedrückt und führt den porösen Kolben 24 (Fig.3) mit sich, der das in dem oberen Teil des Zylinders 20 befindliche Fluidum durch die Leitung 41, deren Ventil 43 sich unter diesem Druck geöffnet hat, verdrängt und zum Stutzen 10 (Zutritt des zu reinigenden Fluidums) leitet; die Verunreinigungen und das Sediment verbleiben im unteren Abschnitt des Zylinders 22. Gleichzeitig wird das im oberen Teil des Zylinders 21 vorhandene gereinigte Fluidum von dem Kolben 23 in den Lagertank oder zur Verwendungsstelle gedrückt. Die Reinigung dieser Filterkolonne ist abgeschlossen, sobald die beiden Kolben 23 und 24 ihre obere Endlage erreicht haben.
In diesem Augenblick werden unter der Wirkung der Nockenscheibe 18, die eine Teildrehung ausführt und dabei den Dreharm zum folgenden Filterelement führt, die Verteiler-Drehschieber (27, 28) umgestellt (F i g. 4), und infolge des Drucks des gereinigten Fluidums sinkt der Kolben 23 wieder hinab und führt den porösen Kolben 24 mit sich, der das Fluidum durchtreten läßt und gleichzeitig die Verunreinigungen und das Sediment im unteren Teil des Zylinders 22 hält. Während dieser Abwärtsbewegung sind die beiden Ventile 42 und 43 geschlossen. Das im unteren Teil des Zylinders 21 befindliche Fluidum wird vom Kolben 23 durch die Rohrleitung 30 getrieben, die durch den Drehschieber im Gehäuse 28 geöffnet worden war, und von dort in den Vorratstank oder zur Verbrauchsstelle.
Am Ende dieses Zyklus befindet sich der Dreharm unter dem nächsten Filterelement und das Arbeitsspiel zu einer selbsttätigen Entfernung von Ablagerungen beginnt, ebenso wie für jedes folgende Filterelement, von neuem, ohne daß die Einrichtung zum Stillstand kommt.
Wenn die angesammelten Verunreinigungen und Sedimente zu einer beträchtlichen Menge angewachsen sind und einen dichten Kuchen am Boden des Zylinderteils 22 bilden, führt der Druck des Kolbens 23 zum öffnen des Axialventils 44, so daß die Verunreinigungen von dem Kolben 24 in einen Trog 46, einen Sack oder einen sonstigen passenden Behälter gedrückt werden.
Die aus den Gegenströmen resultierenden Druckverluste werden durch den Kolben 19 im Filter kompensiert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

i öl 1 Patentansprüche:
1. Filter mit selbsttätiger Entfernung des Filterkuchens in jeweils einer von parallelgeschalteten Filtersäulen, deren Längsachsen parallel zur Filterachse und auf einem zu ihr konzentrischen Kreis mit gleichen Winkelabständen angeordnet sind, durch das im Gegenstrom die Filtersäule durchströmende Filtrat, wobei die jeweilige FiI-
„tersäule mit einem periodisch angetriebenen Dreharm zur Ableitung eines den Filterkuchen abhe- benden Teilfiltratstromes in Verbindung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieser verunreinigte Strom in eine Einrichtung (20) zum Sammeln und Wegführen der Verunreinigung geleitet wird, die zwei frei laufende Kolben (23, 24) aufweist, nämlich einen undurchlässigen Antriebskolben (23) und einen porösen Kolben
(24) mit Trennwirkung, beide durch eine Stange
(25) miteinander verbunden, in jeweils einem von zwei direkt übereinander angeordneten, koaxialenZylindern (21, 22) mit gemeinsamem Mantel vorgesehen sind, wobei der Antriebskolben (23) mittels Verteiler-Drehschieber (27, 28), deren Bewegung mit der des Dreharms (13) synchronisiert ist, durch den wechselweise umgekehrten Druck des gereinigten, aus dem Filter austretenden Fluidums angetrieben wird, und daß der poröse Kolben (24) die am Boden des unteren Zylinders (22) gesammelten Verunreinigungen (oder der Schlammkuchen) ausschiebt, wobei das Ventil (44) sich öffnet.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreharm (13) aus einem Rohrstück besteht und auf einer Welle (17) angebracht ist, die in einem am Boden des Filters befestigten vertikalen Lager (14) verläuft und von einem elektrischen Getriebemotor (16) oder einem anderen Synchronantrieb in Bewegung gesetzt wird, und daß an dem den Motor (16) durchsetzenden unteren Ende der Welle (17) eine Nockenscheibe (18) angebracht ist.
3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreharm (13) und das eine Leitung bildende Lager (14) mit' der Einrichtung (20) zum Sammeln der Verunreinigungen durch eine Rohrleitung (15) und eine Leitung (40) verbunden sind, die in den unteren Teil des unteren Zylinders (22) der Einrichtung (20) münden, und daß die Leitung (40) mit einem Rückschlagventil (42) zum Sperren des Rückflusses des Fluidums versehen ist.
4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (20) zum Sammeln der Verunreinigungen aus zwei übereinanderstehenden Zylindern (21, 22) besteht, die dicht aneinander angeschlossen und durch eine Trennwand (26) voneinander getrennt sind, die gleichzeitig als Führung für die Stange (25) der beiden Kolben (23,24) dient.
5. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des unteren Zylinders (22) mit einer Leitung (41) versehen ist, die zu dem Eintrittsstutzen (10) für den Zutritt des zu reinigenden Fluidums führt, und daß ein Ventil (43) den Rücklauf des Fluidums in den Zylinder (22) verhindert.
6. Filter nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, daß der obere Zylinder (21) in seinem oberen Abschnitt.mit einer Leitung (29) versehen ist, die zu dem Austrittsstutzen (12) für das das Filter verlassende gereinigte Fluidum führt, sowie mit einer weiteren Leitung zur Verbrauchsstelle für gereinigtes Fluidum, und daß gleiche Leitungen sich im unteren Teil dieses Zylinders befinden.
7. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteiler-Drehschieber (27, 28) Kurbelarme (32, 33) aufweisen, die zu einer Schubstange (34) führen, deren Bewegung mit der Bewegung des Dreharms (13) synchronisiert ist, wozu ein Lenker (35) dient, der eine Rolle (38) trägt, die sich gegen die Nockenscheibe (18) abstützt, und daß eine Schraubenfeder (39), die die Schubstange (34) umgibt, für ständigen Kontakt zwischen Rolle und Nockenscheibe sorgt.
8. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Wirkung der Verteiler-Drehschieber (27, 28) die Leitungen des oberen Zylinders (21), die mit dem Austrittsstutzen (12) für gereinigtes Fluidum verbunden sind, geöffnet sind, um die Verschiebung des abdichtenden Kolbens (23) zu ermöglichen, der sich wechselweise in einer der beiden Richtungen bewegt, während die beiden anderen Leitungen im entgegengesetzten Rythmus gegenüber den erstgenannten Leitungen geöffnet sind.
9. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des unteren Zylinders (22) ein federbelastetes Axialventil angebracht ist, durch das periodisch die Rückstände abgeführt werden können, sobald sie eine bestimmte Stärke erreicht haben.
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