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Filter mit endlosem Filterband Die Erfindung betrifft Filter mit
endlosem Filterband, insbesondere solche, bei denen das Filterband im wesentlichen
von anhaftender FlUssigkeit befreit wird, wodurch ein Grund fUr unerwUnschten SchrSglauf
des Bandes ausgeschlossen wird.
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Bei Vakuum-Filtern, die zur Trennung von festen Teilchen aus einer
Fltvsigkeit dienen, besteht die Schwierigkeit, das endlose Filterband, das ununterbrochen
über die sich drehende Vakuum-Filtertrommel und liber zwei oder drei Walzen eines
Austragwalzensystems lkuft, zu dem eine Waschwalze
und eine Umlenkwalze
und gegebenenfalls eine Austragwalze gehören, ständig gerade ausgerichtet zu halten.
81n Grund zur Abweichung von dieser Ausrichtung des Filterbandes ist das Zusatzgewicht
des auf dem Band abgelagerten Filterkuchens. Hierdurch wird das Filterband durchgebogen,
wodurch dann die Seiten nicht mehr mit der Mittelzone gleichgerichtet sind. Dies
rUhrt dann zum Schräglauf.
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Es trägt, wie festgestellt wurde, aber noch eine weitere Komponente
zum Schriglauf des Bandes bei, und zwar das zusätzliche Gewicht der Filtratflüssigkeit,
die in den Poren und ZwlachenrEusen des Filters auf dessen Weg über Filtertrommel
und Waschwalze enthalten ist. Es wird ausserdem dieser Einfluss des Wassers in den
Poren und Zwischenräumen des Filterbandes noch durch das Waschwasser verstärkt,
das sowohl oberseitig als auch von unten auf das Filterband aufgesprüht wird, insbesondere
wenn es sich um ein engmaschiges Filterband handelt.
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Bei einigen teureren Filtereinheiten hat man den durch das gespeicherte
Wasser bedingten Schräglauf zwar nicht auszugleichen gewusst aber mindern können,
indem durch eine perforierte Waschwalze von innen nach aussen ein Druckmedium geblasen
wird, wodurch das gespeicherte Wasser aus dem Filterband herausgeblasen wird. Dies
zeigt die US-Patentschrift
l 612 873'Abgesehen dvon, dass ein solches
Filter teurer ist und teurer arbeitet, wird auch das Filtergewebe zerstört und geschwächte
was die Wirksamkeit des Filters herabsetzt und zu vorzeitigem Ausfall des Filterbandes
führt. Der beim Ausblasen mit dem Druckmedium entstehende Nebel fUhrt ausserdem
zu weiteren Schwierigkeiten ; er kann die umgebenden Einrichtungen betätigen und
das Bedienungspersonal erheblich belästigen.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die durch die dem Filterband
anhaftende FlUssigkeit bedingten Schwierigkeiten bei Bandfiltern mit endlosen Filterbändern
zu beseitigen, ohne dabei die voranstehend beschriebenen Nachteile zu erhalten.
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Weiter besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Bandfilter mit
endlosem Filterband zu schaffen, dessen Waschwalze die FlUssigkeit selbsttätig abschöpft,
wobei die Walze selbst einfach im Aufbau und billig in der Unterhaltung ist.
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Eine weitere Erfindungsaufgabe wird in der Schaffung eines Bandfilters
mit endlosem Filterband gesehen, dessen Filterband um eine Wasohwalze herumgeführt
ist, die parallel zur Vakuum-Filtertrommel angeordnet ist, wobei die Waschwalze
in
Reihen mit Abstand angeordnete Orfnungen aufweist, durch die die im Filterband aufgesaugte
Flüssigkeit in das Walzeninnere eintreten und aus deren Stirnflächen wieder austreten
kann, so dass einerseits In Filterband elbot keine Flüssigkeit enthalten ist und
andererseits diese FlUssigkeit nicht zwischen dem Filterband und der Walze eingeschlossen
werden kann.
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Entsprechend dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung weist
das Filter eine umlaufende Vakuum-Filtertrommel, eine Waschwalze und ein eng um
die Filtertrommel und die Waschwalze herumgelegtes endloses Filterband auf.
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Die Waschwalze besteht aus einem Hohlzylinder, dessen Mantelfläche
von mehreren Öffnungen durchbrochen ist, die eine Verbindung zwischen dem Filterband
und dem Inneren der Walze herstellen. Durch diese Verbindung hat die Filtratflüssigkeit
und/oder das Waschwasser, das im Filterband aufgesaugt ist, einen Weg, in das Innere
der Walze zu gelangen, wenn das Filterband infolge der Zugapannung gegen die Oberfläche
der Waschwalze gedrückt wird. Es kann alch also dadurch kein Flüssigkeitspolster
zwischen dem Filterband und der Rolle ausbilden, und ausserdem wird verhindert,
dass das Filterband durch das zusätzliche Gewicht der Flüssigkeit belastet wird,
wodurch sein Mittelbereich durchhängen würde. lot dann die Flüssigkeit ins Innere
der Waschwalze eingetreten, so
kann sie frei durch die Walzenstirnfläche
an wenigstens einer Seite, die zu dem Zweck offengehalten wird, wieder austreten.
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung werden vorzugsweise beide Enden der Walze
vollständig offengehalten, so dass die Flüssigkeit bei jeder Winkelstellung der
Walze frei abflieBen kann.
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Bei dem Beispiel nach der Erfindung sind die Offnungen in der Mantelfläche
der Waschwalze in mehreren Reihen angeordnet, die zueinander einen Winkelabstand
von 90° aufweisen, und die Offnungen in den einzelnen Reihen sind abwechselnd gegeneinander
axial versetztJ so dass im wesentlichen die gesamte Fläche des Filterbandes während
des fortlaufenden Betriebs der Filtereinheit in den Bereich von Offnungen kommt.
Da das Filterband derart um die Waschwalze geschlungen ist, dass es wenigstens über
180° des Walzenumfangs mit ihr BerUhrung hat, stehen dem Filterband ständig zwei
Offnungsreihen gegenüber. Es ist auf diese Weise möglich, sowohl die FiltratflUssigkeit,
die dem Band beim Verlassen der Vakuum-Trommel anhaftet, als auch die aufgesprühte
WaschflUssigkeit, die von einer hinter der Waschwalze angeordneten Sprühdüse aufgesprüht
wird, in das Innere der Waschwalze aufzunehmen.
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Ausserdem ist gemäß der Erfindung jede Öffnungsreihe in der Lage,
Flüssigkeit aufzunehmen, die andernfalls zwischen dem Filterband und der Walze eingeschlossen
würde, z. B. an den Stellen, an denen das Filterband auf die Walze aurlKuRt und
an denen es sie wieder verlässt. Dieses Merkmal ist besonders von Bedeutung wenn
an der Walze Seitenflansche vorgesehen sind, die die Ausrichtung des Filterbandes
unterstützen sollen. Bei jeder Winkeldrehung der Waschwalze um 90° kommt dann eine
kiffnungsreihe in den Bereich dieser Wassereinschlüsse, und die Flüssigkeit kann
dann augenblicklich in das Innere der Walze abflieBen, von wo aus sie dann frei
aus den Stirnenden ablaufen kann.
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Anhand der nun beispielhaft in Verbindung mit der Zeichnung beschriebenen
Ausf'tthrungsform der Erfindung werden weitere Vorteile und Eigenschaften deutlich.
Es zeigen : Fig. 1 einen Ausschnitt der Seitenansicht eines erfindungsgemäSen Bandfilters;
Fig. 2 in Vergrö#erung den Teil, der die Waschwalze und die Umkehrwalze mit dem
darüber gelegten Filterband wiedergibt ; Fig. 3 die Waschwalze nach der Erfindung
teils im Schnitt ; Fig. 4 einen Querschnitt durch die in Fig. 3 gezeigte Walze nach
der Linie 4-4 ; Fig. 5 einen Schnitt nach 5-5 in Fig. 3.
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Fig. 1 zeigt eine insgesamt mit 10 bezeichnete Filtereinheit mit
einer sich drehenden Vakuum-Filtertrommel 11, einer Waschwalze 12 und einer Umkehrwalze
13. Um die Filtertrommel 11 und die Walzen 12 und 13 ist mit Spannung ein endloses
durchlässiges Filterband 14 gelegt, wie dies allgemein bekannt ist. Die Waschwalze
12 und die Umkehrwalze 13 sind an ihren Enden in entsprechenden StUtzkonstruktionen
wie einem Paar Trägerplatten P (von denen nur eine gezeichnet ist) drehbar gelagert
; diese rägerplatten P sind ihrerseits am Rahmen F der Filtertrommel befestigt.
Es kSnnen eine oder beide Walzen 12 und 13 in vertikaler Richtung durch allgemein
bekannte Einstelleinrichtungen einstellbar sein, wodurch es möglich ist, die Spannung
im Filterband 14 zu regulieren. Es hat sich beim Gebrauch der erfindungsgemäBen
Vorrichtung gezeigt, dass gute Ergebnisse erzielt werden mit einer wesentlich niedrigeren
Filterbandspannung als dies bisher mögliah war, wodurch das Filterband eine höhere
Lebensdauer erhklt und die Teile der Filtereinheit 10 weniger beanspruaht werden.
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Der soeben beschriebene Aufbau der Filtereinheit 10 ist bekannt wie
auch seine Verwendung, d. h., das Filterband 14 wird durch einen Sumpf hindurchgeleitet,
aus dem feste Teile abgeschieden werden sollen, und zu dem Zweck wird in
der
Filtertrommel ein Unterdruck erzeugt, aufgrund dessen Filtrat durch das Filterband
11 hindurohgesaugt, die Festteilohen des 8schlamms, die dann den Filterkuchen C
auf der AussenflXohe des Filterbandes 14 bilden, sich auf der Filterbandaussenseite
absoheiden. Bei seinem weiteren Weg um die Filtertrommel 11, auf dem der Filtervorgang
dann beendet ist, wird das Filterband 14 von der Trommel abgehoben und über eine
Waschrolle 12 in der in Fig. 1 gezeigten Weise goleitet. Errelcht der Filterkuohen
C dann die Wasohrolle 12, so wird er an einem hier mit 15 bezeichneten Punkt duroh
bekannte Vorrichtungen losgebrochen, vom Filterband 14 abgenor unen und fUr die
weltere Verwendung gesammelt. An einem hier mit 16 bezeichneten Punkt (Siehe Fig.
2) ist der Umlauf des Filterbandes um die Wasohtrommel beendet. Daraufhin läuft
dann das Filterband um die Umkehrrolle 13 und von dort von noue auf die Vakuum-Filtertrommel
11.
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Nahe der Waschwalze 12 erstreckt sich quer über die gesamte Filterbandbreite
eine bekannte Rohrleitung 20, von der aus Waschflüssigkeit wie Wasser aus einer
Vielzahl von Mien 21 aufdsFiltehaad14ut<ePMhtwird.&saaß , zusätzli@h, eine
weitere Waschrohrleitung 22 mit Düsen 23 auf der Innenseite der Schleife des Filterbandes
14 um die
Filterbandinnenseite gesprüht wird, wShrend sich das
Band nach oben in Richtung auf die Umkehrwalze zu bewegt. Bine derartige Anordnung
wird manchmal gewünscht, um das Band zusätzlich reinigen zu können, jedoch kann
bei der Vorrichtung nach der Erfindung die innenliegende Rohrleitung auch wahlweise
allein verwendet werden.
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Es ist mit der Erfindung ausserdem auch möglich, bei der Filtereinheit
10 die innenliegende Waschleitung dann zu verwenden, wenn als Filterband 14 ein
Band mit sehr kleiner Maschenweite verwendet wird, d. h. dessen Durchlassfähigkeit
etwa. 1/2 bis 2 Kubik Fuß je Minute ist, so dass das Wasser nicht vollständig durch
die Poren des Bandes abflie#en kann. Bisher ergaben sich dabei dann ernstliche Schwierigkeiten
bezüglich der GeradfUhrung, da dann zwischen dem Filterband 14 und der Waschwalze
12 am Ablösepunkt 16 eine grö#ere Wassermenge ansammelte.
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Zum leichteren Verständnis sei angenommen, dass am Auflaufpunkt 15
des Filterbandes 14 auf die Waschwalze 12 sich im Filterband 14 eine größere Menge
Wasser angesammelt hat, während der Filterkuchen C auf dem Filter gebildet wurde.
Diese Wassermenge ist in der Fig. 2 sahematisch bei 19 angedeutet. L§uft nun das
Filterband 14 abwdrts um die Wäsohwalze 12 unter Zug, so wird das Wasser aus dem
Filterband 14
herausgedrückte das dort in den Poren und Maschen
enthalten ist. Ausserdem ist noch zu bemerken, dass die bekannte SprUhwaschleitung
20 mit ihren Düsen 21 und die Reinigungsleitung 22 eine beträchtliche Menge von
Waschwasser auf das Filterband 14 etwa im Bereich des Ablösepunktes 16 des Filterbandes
von der Walze 12 aufbringen.
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Die Waschwalze 12 wird vorzugsweise aus einem Hohlzylinder 25 hergestellt,
der auf seiner Zylindermantelfläche in Reihen angeordnet radial verlaufende Öffnungen
27 aufweist, durch die eine Verbindung zwischen des Filterband 14 und dem Zylinderinneren
hergestellt wird. Lauf t nun das Filterband 14 über die Walze 12, so kann die Filtratflüssigkeit,
die beim Andrücken des Filterbandes 14 gegen die Walze 12 Öffnungen aus diesem herausgequetscht
wird, durch die aufgesprühte 27 in die Walze abfließen. Auch das mit Druck aus den
Dugon 21 auf das Filterband Waschwasser, das durch das hindruchtritt und dann seinen
Zweck erfüllt hat, wird Band abgeführt. auf einfache Weise durch die Offnungen 27
in der Waschwalze 12 Flüssigkeit, DarUber hinaus wird auch die auf die Walze 12
herablaufende inneren die aus der stammt, Reinigungsleitung 22 abgeführt.
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Wie aus der Abbildung des bevorzugten Ausführtungsbeispiels hervorgeht,
haben die Offnungen 27 einen Winkelabstand
von 90° gegeneinander,
so dass, wenn das Filterband 14 auf der Walze 12 einen Umsehlingungswinkel von wenigstens
180° hat, stets zwei Öffnungsreihen und zu Zeiten auch drei Offnungsreihen zur Verfügung
stehen, das unerwUnschte Wasser aus den Poren des Filterbandes 14 und das Wasser,
das zwischen der Walze 12 und dem Filterband 14 am Auflauf-und am Ablaufpunkt 15
bzw. 16 eingeschlossen ist, abzuführen.
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Nachdem das Wasser in das Innere der Walze eingetreten ist, wie dies
in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet ist, läuft es gemSS eines weiteren Merkmals der
Erfindung durch die offenen Enden der Walze 12 wieder ab. Diese ? e offenen Enden
sind in der Fig. 3 mit den Bezugsziffern 30 und 31 bezeichnet. Ist alao die Flüasigkeit
vom Filterband 14 in das Innere des Walzenzylindera 25 eingetreten, so kann sie
an den offenen Knden 30,, 31 wieder herauslaufen, wo aie dann auch bei laufender
Walse 12 in einen Behälter oder ein Ablaufrohr (nioht gezeigt) ablaufan dann. Das
Wasser wird also kontinuierlich abgefördert, denn en kann in jeder Winkelatellung
der Walze 12 ablaufen.
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Aus den Fig. 3 und 4 lässt sich noch erkennen, dass der Innendurobzerser
des Walzenzylindera 25 nahe den offenen Enden 30 und 31 8rober irait als in der
Mitte, um aine Traganordnung
35 aufnehmen zu können, die im einzelnen
aus einem Wellenstumpf 36 mit einem darauf befestigen Armstern 37, der in die Walze
eingepaaat ist, besteht.
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Aus diesen Figuren ist auch deutlich sichtbar, daß die Waschwalze
12 des bevorzugten Ausführungsbeispiels ein Paar über den Walzenumfang vorstehender
8eltenRlansche 40, 41 an den offenen Enden 30, 31 hat, die dazu beitragen, dass
das Filterband 14 gerade läuft. Es lässt sich erkennen, daß es möglich ist, derartige
Flanche 40 41 zu verenden, an denen die Kante des Filterbandes 14, wie in der Fig.
3 gezeigt, gerade anliegt, da die Öffnungen 27 am Auflauf-bzw. Ablaufpunkt 15 bzw.
16 des Filterbandes 14 an der Walze 12 sich sammelnde FlUssigkeit ableiten. Diese
Flüssigkeit läuft dann aus den offenen Enden 30, 31 der Walze 12 ab, ohne dass sie
nochmals mit dem Filterband 14 in BerUhrung kommt.
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In der Fig. 5 ist zu erkennen, dass die Bintrittsseiten der Öffnungen
27 bei 45 trichterförmig ausgebildet sind, so dass sie besonders leicht die Flüssigkeit
aus dem Filterband 14 aufnehmen, wenn dies um die Zylindermantelflache der Walze
heromgespannt ist. Versuohe haben ergeben, dass die Fltissigkeit aus dem Filterband
14 in der Umgebung der Offnungen 27 radial auf diese sustrdmt und durch die
Offnungen
27 in das Walzeninnere hineinläuft. Eine derartige Ausbildung des Offnungsrandes
verhindert ausserdem eine Zerstörung des Filterbandes 14, da es sich dem Offnungsrand
harmonisch anpasst.
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Mit der Erfindung ist demnach eine billige und wirksame Einrichtung
geschaffen, mit deren Hilfe ein Grund fUr den Schräglauf des Filterbandes 14,'nämlich
der Ubermässigen Ansammlung von Wasser im Filterband 14, ausgeschaltet ist. Sollte
es zweckmässig erscheinen, so kann auch die Umkehrwalze 13 in der Weise ausgebildet
sein wie die Waschwalze 12, um auch an dieser noch aus dem Filterband 14 überschüssige
Flüssigkeit zu entfernen. Es würde dann der Entzug der FlUssigkeit noch dadurch
unterstUtzt werden, dass das Filterband 14 auf der Waschwalze 12 in der einen und
auf der Umkehrwalze 13 in der anderen Richtung @ekrümmt ist, so dass in noch vollkommenerer
Weise Wasseransammlungen 19 aus dem Filterband entfernt werden.