DE202009001235U1

DE202009001235U1 - Filter means and filter device

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Publication number: DE202009001235U1
Application number: DE200920001235
Authority: DE
Original assignee: IP AG
Current assignee: IP AG
Priority date: 2009-02-02
Filing date: 2009-02-02
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2019-02-03

Abstract

Scheibenförmiges Filtermittel (3) zur Cross-Flow-Filtration, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Unterseite und/oder der Oberseite der Filtermittel (3) Stützelemente (31) ausgebildet sind.Disc-shaped filter means (3) for cross-flow filtration, characterized in that on the bottom and / or the top of the filter means (3) supporting elements (31) are formed.

Description

Die Erfindung betrifft Filtermittel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Filtervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The The invention relates to filter media according to the preamble of claim 1 and a filter device according to the The preamble of claim 10.

Allgemein bekannt sind Filtervorrichtungen mit Filtermitteln, die als Hilfsvorrichtungen oder Techniken zur Gewinnung von Filtrat, auch als Permeat bezeichnet, und/oder Konzentrat, auch als Retentat bezeichnet, notwendig sind und mit Hilfe derer die Trennung von Filtrat und Schwebstoffen erst ermöglicht wird. Als vorteilhafte technische Lösung sind beispielsweise scheibenförmige Filtermittel genannt, die hinter- oder übereinander auf einer Welle angeordnet sind und im Betrieb mit Hilfe eines externen Motors als Antriebseinheit in Rotation versetzt werden. Dadurch wird auf der Oberfläche der Filtermittel eine Querströmung, der so genannte Cross-Flow erzeugt. Diese Querströmung verhindert ein Zusetzen der Filtermitteloberfläche.Generally Filter devices with filter means known as auxiliary devices are known or techniques for recovering filtrate, also referred to as permeate, and / or concentrate, also called retentate, are necessary and with the help of which the separation of filtrate and suspended matter only is possible. As an advantageous technical solution For example, disc-shaped filter media are mentioned, which are arranged behind or above each other on a shaft and in operation by means of an external motor as a drive unit be set in rotation. This will be on the surface the filter means a cross-flow, the so-called cross-flow generated. This cross flow prevents clogging of Filter media surface.

Derartige Filter für flüssige und gasförmige Medien sind auch aus der Patentschrift DE 1 187 226 bekannt, die einen drehbaren, hohlen Filterkörper beinhalten, der in einem Gehäuse angeordnet ist. Durch die Rotation der Filterkörper wird beim Durchtritt des flüssigen Mediums von Außen nach Innen der auf der Filterkörperaußenseite verbleibende Rückstand von der Filterkörperoberfläche abgeschleudert. Dieser Filterrückstand fällt in einen trichterförmigen Schacht im Bodenbereich des Filters und wird dort abgezogen. Bei derartigen Filtern wird das Gehäuse üblicherweise nicht vollständig mit der zu filternden Suspension gefüllt.Such filters for liquid and gaseous media are also known from the patent DE 1 187 226 known, which include a rotatable, hollow filter body, which is arranged in a housing. As a result of the rotation of the filter bodies, the residue remaining on the outside of the filter body is thrown off the filter body surface as the liquid medium passes from the outside inwards. This filter residue falls into a funnel-shaped shaft in the bottom region of the filter and is removed there. In such filters, the housing is usually not completely filled with the suspension to be filtered.

Eine weitere Filtervorrichtung ist aus der Druckschrift DE 10 2005 019 394 A1 bekannt. Die Filtervorrichtung weist einen Behälter mit scheibenförmigen Filtermitteln auf, an den eine Suspensionszuleitung und eine Suspensionsableitung sowie eine Filtratableitung angeschlossen ist. Die scheibenförmigen Filtermittel sind auf einer hohlen Achswelle übereinander angeordnet, die mittels einer elektrischen Antriebseinheit rotierbar ist. Im Betrieb wird durch aus einer im Wesentlichen horizontal strömenden Suspension über die Filtermittel ein Filtrat gewonnen, das zentral über das Innere der rotierenden Achswelle abgeführt wird. Solange sich die Suspension im Behälter befindet, wird diese durch die rotierenden Filtermittel in eine rotatorische Bewegung versetzt, wobei die aus der Suspensionszuleitung zuströmende Suspension die rotatorische Strömung stört. Die gleichmäßig rotierende Strömung der Suspension wird dadurch lokal unterbrochen, wodurch die Effizienz des Filtervorgangs gefördert wird. Alternativ zu einer elektrischen Antriebseinheit wird vorgeschlagen, eine rotatorische Bewegung der Filtermittel durch die einströmende Suspension selbst zu bewirken. Hierzu sind beispielsweise am Filtermittelpaket Rotorschaufeln ausgebildet, an denen die einströmende Suspension angreift und die Filtermittel in Rotation versetzt.Another filter device is from the document DE 10 2005 019 394 A1 known. The filter device has a container with disk-shaped filter means, to which a suspension feed line and a suspension outlet and a Filtratableitung is connected. The disc-shaped filter means are arranged one above the other on a hollow axle shaft, which is rotatable by means of an electric drive unit. In operation, a filtrate is obtained through a substantially horizontally flowing suspension via the filter means, which is discharged centrally via the interior of the rotating axle shaft. As long as the suspension is in the container, it is caused to rotate by the rotating filter means, whereby the suspension flowing in from the suspension feed disturbs the rotary flow. The uniformly rotating flow of the suspension is thereby locally interrupted, whereby the efficiency of the filtering process is promoted. As an alternative to an electric drive unit, it is proposed to effect a rotational movement of the filter means by the inflowing suspension itself. For this purpose, rotor blades are formed, for example, on the filter medium package, where the inflowing suspension attacks and sets the filter medium in rotation.

Zudem ist aus der Druckschrift WO 2007/104270 A1 ein Distanzstück zum Einsatz in einer Filteranlage bekannt. Derartige Distanzstücke eignen sich für Filtermittelpakete, die aus auf einem Zentralrohr angeordneten scheibenförmigen Filtermitteln aufgebaut sind. Die Distanzstücke werden zwischen die Filtermittel platziert, um ausreichend Raum für eine entsprechende Querströmung zwischen den einzelnen Filterscheiben zu schaffen. Die Distanzstücke haben über das Beabstanden der einzelnen Filterscheiben hinaus eine Mehrfachfunktion. Über diese Distanzstücke wird sowohl die Suspensions- oder Unfiltratzufuhr als auch die Filtratabfuhr bewerkstelligt. Hierzu sind entsprechende Bohrungen oder Ausnehmungen an den Filterscheiben und Distanzstücken so angeordnet, dass aus den einzelnen Teilabschnitten im Betriebszustand zentrale Zufuhr- und Abfuhrleitungen ausgebildet sind.In addition, from the document WO 2007/104270 A1 a spacer known for use in a filter system. Such spacers are suitable for filter medium packages, which are constructed from arranged on a central tube disc-shaped filter means. The spacers are placed between the filter means to provide sufficient space for a corresponding cross flow between the individual filter discs. The spacers have beyond the spacing of the individual filter discs beyond a multiple function. About these spacers, both the suspension or Unfiltratzufuhr and the Filtratabfuhr is accomplished. For this purpose, corresponding holes or recesses are arranged on the filter discs and spacers so that from the individual sections in the operating state central supply and discharge lines are formed.

Insbesondere bei der letztgenannten Lösung der Cross-Flow-Technologie wird bei höheren Rotationsgeschwindigkeiten eine mit den Filtermitteln mitrotierende Suspensionssäule ausgebildet, welche die Filtration weniger effizient machen kann. Um dem entgegenzuwirken, werden mechanische Stromstörer eingesetzt, die im Filterbehälter angeordnet sind und sich in der Regel sowohl zwischen der Behälterwand und dem Filtermittelpaket erstrecken. Die rotierende Strömung, die durch das Drehen des Filtermittelpakets erzeugt wird, wird durch die Stromstörer verwirbelt. Dadurch wird durch einen Filterkuchenabtrag auf der Filteroberfläche die Filterwirkung verbessert. Als Folge kann es durch die Stromstörer bei höheren Drehzahlen zu so ausgeprägten Verwirbelungen kommen, dass Schäden an den vergleichsweise dünnen Filtermitteln nicht mehr sicher auszuschließen sind.Especially in the latter solution of the cross-flow technology becomes at higher rotational speeds one with the Filter medium co-rotating suspension column formed, which can make the filtration less efficient. To counter this, mechanical baffles are used in the filter tank are arranged and usually both between the container wall and the filter medium package. The rotating flow, which is generated by the rotation of the filter medium packet is through the baffles swirled. This is done by a filter cake removal on the filter surface improves the filter effect. As a result, it may be due to the baffles at higher Speeds come to such pronounced turbulence that Damage to the comparatively thin filter media no longer safe to exclude.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filtermittel mit einer erhöhten Standzeit bereitzustellen. Das Filtermittel soll insbesondere in einer Filtervorrichtung mit drehbaren Filtermitteln einsetzbar sein.Of the Invention is based on the object, a filter medium with a to provide increased service life. The filter agent should in particular in a filter device with rotatable filter means be usable.

Die Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 wiedergegeben. Die rückbezogenen Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung. Das erfindungsgemäße scheibenförmige Filtermittelistzum Einsatz bei der Cross-Flow-Filtration geeignet, sowohl bei Cross-Flow-Filtration mit stehenden Filtermitteln als auch Cross-Flow-Filtration mit rotierenden Filtermitteln. Auf der Unterseite und/oder auf der Oberseite der Filtermittel sind Stützelemente ausgebildet. Dabei handelt es sich um Strukturen, die sich über die Oberfläche des Filtermittels erheben und darüber hinaus stehen. Dies bewirkt, dass die Filtermittel eines sog. Filtermittelspakets, d. h. bei einer Hintereinanderreihung mehrerer Filtermittel, stets zueinander einen ausreichenden und gleichmäßigen Abstand wahren. Es verbleibt zwischen benachbarten Scheiben ein Raum, in dem sich Suspension, d. h. Unfiltrat, befindet. Dadurch kann die Suspension in die Filtermittel eintreten und so filtriert werden. Benachbarte Filtermittel stützen sich gegeneinander ab und liegen jeweils auf den Stützelementen des vorangehenden Filtermittels auf.The invention is represented by the features of claim 1. The dependent claims relate to advantageous embodiments and further developments of the invention. The disc-shaped filter medium of the invention is suitable for use in cross-flow filtration, both in cross-flow filtration with standing filter media and in cross-flow filtration with rotating filter media. On the bottom and / or on top of the filter means support elements are formed. These are structures which rise above the surface of the filter medium and above it stand out. This has the effect that the filter means of a so-called filter medium package, ie, when a plurality of filter media are arranged in succession, always maintain an adequate and uniform distance from each other. There remains between adjacent disks a space in which suspension, ie unfiltrate, is located. This allows the suspension to enter the filter media and thus be filtered. Adjacent filter means are supported against each other and each lie on the support elements of the preceding filter means.

Insbesondere bei großen Filtermittelscheiben, d. h. bei Scheiben mit größeren Durchmessern, kam es bei Scheiben des Standes der Technik immer wieder zu Verwindungsproblemen. Zur Erzielung einer möglichst hohen Filterfläche müssen die Filtermittel möglichst dünn sein. Gleichzeitig soll der Durchmesser möglichst groß sein. Metall- und Kunststoffscheiben fehlt jedoch ab einem gewissen Durchmesser die Steifigkeit, um möglichst eine Ebene bildend im Filtermittelpaket ausgerichtet zu bleiben, zumal durch das Überströmen mit Suspension, wie es bei der Cross-Flow-Filtration geschieht, erhebliche Kräfte auftreten, die zusätzlich zu der aufgrund der Größe bereits vorhandenen Tendenz zu einem Verwinden beitragen. Insbesondere Scheiben mit Polytetrafluorethylen (Handelsnamen: Teflon, Gore-Tex) als Filtermaterial zeigten die genannten Verwindungsprobleme. Dies führte dazu, dass der Raum zwischen den Filtermitteln teilweise nicht mehr zugänglich war und so die Filtrationsleistung, trotz an sich hoher Filterfläche, sank. Keramikfiltermittel verwinden sich zwar nicht, sind jedoch bruchgefährdet und diese Bruchgefahr nimmt mit zunehmendem Durchmesser zu, aufgrund der auf das Filtermittel einwirkenden Kräfte. Bei den erfindungsgemäßen Filtermitteln traten die vorgenannten Probleme nicht mehr auf. Der Abstand zwischen den einzelnen Filtermitteln eines Pakets ist konstant und die Filtermitteln verwinden sich weder noch neigen sie zu Bruch.Especially for large filter media discs, d. H. with discs with larger diameters, it came with slices of State of the art always twisting problems. To achieve have the highest possible filter surface the filter media should be as thin as possible. simultaneously the diameter should be as large as possible. Metal- and plastic discs is missing, however, from a certain diameter the stiffness, as possible forming a plane in the filter medium package to stay aligned, especially because of the overflow with suspension, as happens in cross-flow filtration, considerable forces occur in addition to the tendency already existing due to the size contribute to a twisting. In particular slices with polytetrafluoroethylene (Trade names: Teflon, Gore-Tex) as filter material showed the mentioned twisting problems. This caused the Space between the filter means partially no longer accessible was and so is the filtration performance, despite the fact that it has a high filter surface, sank. Ceramic filter media do not twist, but are at risk of breakage and this risk of breakage increases with increasing diameter due to the forces acting on the filter medium. Occurred in the filter media according to the invention the aforementioned problems are no longer on. The distance between the individual filter means of a packet is constant and the filter means they neither twist nor tend to break.

Die Stützelemente können radial beabstandet nahe an einem äußeren Umfang des Filtermittels angeordnet sein. Hierdurch findet eine gegenseitige Abstützung, insbesondere im äußeren Bereich der Filterscheiben statt, dort wo beispielsweise eine durch statische Stromstörer verursachte Wirbelbildung auch die größten Kräfte auf die Filterscheiben ausübt. Alternativ oder zusätzlich können sie auch flächig verteilt angeordnet sein. Hierdurch wird über den gesamten Bereich eines Filtermittels eine Stützfunktion ausgeübt.The Support members may be radially spaced close to an outer periphery of the filter means arranged be. This results in a mutual support, in particular in the outer area of the filter discs instead, there where, for example, one caused by static baffles Vortex formation also the biggest forces exerts on the filter discs. Alternatively or in addition they can also be distributed over a wide area. This will over the entire range of a filter medium exercised a supportive function.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung werden die Filtermittel nach dem Verfahren hergestellt, wie es in der WO 2006/051109 A1 beschrieben ist. Ein äußerer Rand des Filtermittels ist somit von einer Randeinfassung umgeben und eingefasst. Die Stützelemente sind bei dieser besonders bevorzugten Ausführung in der Randeinfassung ausgebildet, insbesondere sind sie integraler Bestandteil der Randeinfassung. Die Stützelemente werden bei der Herstellung der Randeinfassung und damit bei der Herstellung der Filtermittel mit hergestellt. Sie sind bevorzugt gleichmäßig um den Umfang des Filtermittels verteilt.According to a particularly preferred embodiment, the filter means are prepared by the method as described in the WO 2006/051109 A1 is described. An outer edge of the filter means is thus surrounded and edged by a border. The support elements are formed in this particularly preferred embodiment in the edge enclosure, in particular they are an integral part of the edge enclosure. The support elements are produced in the production of the edge enclosure and thus in the production of the filter media. They are preferably distributed uniformly around the circumference of the filter medium.

Die Stützelemente weisen bevorzugt eine Kalotten- oder Stabform auf. Sie können die Form einer Kugelhaube, auch als Kugelsegment oder Kugelabschnitt bezeichnet, haben. Es handelt sich um Vorsprünge, die aus der Oberfläche des Filtermittels, insbesondere aus der Randeinfassung, hervorragen. Diese einfachen geometrischen Ausgestaltungen liefern insbesondere einen wesentlichen Beitrag zur gegenseitigen Abstützung der Filterscheiben. Ihre Höhe hängt von dem gewünschten Abstand benachbarter Filtermittel ab.The Support elements preferably have a dome or rod shape on. They can take the form of a spherical cap, also called a spherical segment or spherical section, have. These are protrusions, from the surface of the filter medium, in particular from the border, stand out. These simple geometric Embodiments provide in particular a significant contribution for mutual support of the filter discs. Your height hangs from the desired distance of adjacent filter media.

Die Stützelemente sind bevorzugt steif. Anders ausgedrückt, sie sind aus einem relativ festen Material, wie es das Material ist, aus welchem die Randeinfassung gemäß WO 2006/051109 A1 häufig hergestellt ist. Somit sind die Stützelemente unnachgiebig und können deshalb auch als unelastisch bezeichnet werden.The support elements are preferably rigid. In other words, they are made of a relatively strong material, as is the material from which the edging according to WO 2006/051109 A1 is often made. Thus, the support elements are unyielding and therefore can also be referred to as inelastic.

Bevorzugt sind die Stützelemente so ausgebildet, dass diese in einer Suspensionsströmung in einer Filtervorrichtung, in welcher das Filtermittel angeordnet ist, zu einer Wirbelbildung beitragen.Prefers the support elements are formed so that these in one Suspension flow in a filter device in which the filter means is arranged, contribute to a vortex formation.

Die Erfindung schließt eine Filtervorrichtung ein, aufweisend einen Behälter mit Behälterwand, Behälterboden und Behälterdeckel, mit mehreren rotierbaren Filtermitteln, die in dem Behälter auf einer zentralen Achswelle angeordnet sind, zumindest eine Suspensionszuleitung und Filtratableitung, wobei auf der Unterseite und/oder der Oberseite der rotierbaren Filtermittel Stützelemente angeordnet sind.The The invention includes a filter device comprising a container with container wall, container bottom and container lid, with several rotatable filter media, which are arranged in the container on a central axle shaft are, at least one suspension feed and Filtratableitung, being on the bottom and / or the top of the rotatable Filter means supporting elements are arranged.

Für einen Einsatz in der Industrie-, Pharma-, Lebensmittel- und Biotechnologie werden im Regelfall bei in der Fachsprache als SSDF-Anlagen (Single-Shaft-Disk Filter) bezeichnete Filtervorrichtungen rotierende Filterscheiben aus Metall eingesetzt, insbesondere Filtergewebe aus Edelstahl, um eine hohe Filtrationsleistung in Verbindung mit einer Platz sparenden, vertikalen Bauweise zu erzielen. Filterscheiben aus Keramik oder aus Polymeren werden dagegen bevorzugt für die Mikro-, Ultra- und Nanofiltration eingesetzt.For a use in industrial, pharmaceutical, food and biotechnology are usually in the jargon as SSDF systems (single-shaft disk Filter) designated filter devices rotating filter discs used in metal, in particular filter fabric made of stainless steel, a high filtration performance in conjunction with a space-saving, to achieve vertical construction. Filter discs made of ceramic or from polymers are preferred for the micro-, Ultra- and nanofiltration used.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung haben die Stützelemente zunächst die Funktion, die einzelnen Filterscheiben gegeneinander abzustützen und über die radiale Ausdehnung zu stabilisieren. Dies kann insbesondere bei dünnen Filtermitteln von Vorteil sein, wenn durch Strömstörer in der Filtermittelvorrichtung oder durch tangentiales Einströmen bei Cross-Flow-Filtrationsanlagen mit statischen Filtermitteln eine ausgeprägte Wirbelbildung stattfindet, die zum Teil eine unkontrollierte Krafteinwirkung auf die vergleichsweise dünnen Filterscheiben ausübt. Durch die Stützelemente kann auch insbesondere die Strömung der Suspension zwischen den Filterscheiben gezielt beeinflusst werden, um die Filterwirkung zu erhöhen.In the solution according to the invention, the support elements initially have the function to support the individual filter discs against each other and to stabilize the radial extent. This may be particularly advantageous in the case of thin filter media, if due to flow disruptors in the filter medium device or by tangential inflow in cross-flow filtration systems with static filter means a pronounced vortex formation takes place, which exerts some uncontrolled force on the comparatively thin filter discs. In particular, the flow of the suspension between the filter discs can be specifically influenced by the support elements in order to increase the filter effect.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass durch die gegenseitige Stabilisierung der Filtermittel hohe Standzeiten des gesamten Filtermittelpakets gewährleistet werden. Insbesondere bei einem Einsatz bei SSDF-Filtersystemen ist die daraus resultierende sehr kompakte und robuste Anlagenkonstruktion auch wesentlich unempfindlicher gegenüber starker Feststoffbelastung. So können hoch effiziente Anlagen mit einem außerordentlich niedrigen Energieverbrauch von ca. 0,12 W/m² Filterfläche mit bis über 200 m² Filterfläche konstruiert werden. Aus der erfindungsgemäßen Lösung resultiert eine wirtschaftliche Betriebsweise mit maximaler Prozesssicherheit.The particular advantage of the solution according to the invention is that long service lives of the entire filter agent package are ensured by the mutual stabilization of the filter medium. Particularly when used in SSDF filter systems, the resulting very compact and robust system design is also much less sensitive to heavy solids loading. Thus, highly efficient plants with an extremely low energy consumption of approx. 0.12 W / m ² filter surface with up to more than 200 m ² filter surface can be constructed. From the solution according to the invention results in an economical operation with maximum process reliability.

Neben vielen Ausgestaltungen der Filtermittel, sind Formen bevorzugt, welche die Filterwirkung vorteilhaft beeinflussen. Vorteilhafterweise können die Filtermittel scheibenförmig ausgebildet sein. Insbesondere bei SSDF-Filtersystemen, bei denen die zum Filtern zugeführte Suspension zentral über oder entlang der Achswelle eintritt, sind scheibenförmige Filtermittel in Verbindung mit der Cross-Flow-Strömung in der Filterwirkung besonders effizient.Next many embodiments of the filter media, molds are preferred, which favorably influence the filter effect. advantageously, the filter media can be disc-shaped be. Especially with SSDF filter systems, where those for filtering supplied suspension centrally over or along the axle shaft enters are disk-shaped filter means in conjunction with the cross-flow flow in the filter effect especially efficient.

Bevorzugt können die Stützelemente so ausgebildet sein, dass zumindest einige in der Suspensionsströmung zur Wirbelbildung beitragen. In diesem Falle sind zumindest einzelne oder alle Stützelemente auch als Stromstörer wirksam. Auch diese Ausgestaltung beeinflusst den oberen Bereich der rotierenden Suspensionssäule durch die Wirbelbildung dergestalt, dass die Stabilität der paraboloidförmigen Oberfläche entsprechend gestört wird.Prefers the support elements can be designed in such a way that at least some in the suspension flow for vortex formation contribute. In this case, at least some or all support elements also effective as a baffle. Also this configuration affects the upper part of the rotating suspension column by the vortex formation such that the stability corresponding to the parabolic surface is disturbed.

Die Erfindung wird durch weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.The Invention is achieved by further preferred embodiments explained in more detail with reference to the schematic drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung; 1 a schematic representation of an embodiment of the filter device according to the invention;

2 eine Aufsicht auf ein Filtermittel; 2 a view of a filter means;

3 eine Seitenansicht eines Filtermittels nach 2; und 3 a side view of a filter means after 2 ; and

4 einen Schnitt durch einen Randbereich des erfindungsgemäßen Filtermittels gemäß der 2 und 3 im Detail 4 a section through an edge region of the filter medium according to the invention according to the 2 and 3 in detail

Einander entsprechende Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are provided with the same reference numerals.

1 zeigt eine Filtervorrichtung 1, die einen als Behälter 2 bezeichneten Raum umfasst, der die Filtereinheit 11 darstellt. Der Behälter 2 wird durch eine Behälterwand 21, einen Behälterboden 22 und einen Behälterdeckel 23 abgegrenzt. Im Behälter 2 sind auf einer zentralen Achswelle 6 mehrere rotierbare Filtermittel 3 angeordnet, die durch zwischen den Filtermitteln 3 liegende Distanzstücke 5 voneinander beabstandet sind. Dieses Filtermittelpaket wird über die Achswelle 6 mittels einer Antriebseinheit 12 rotatorisch angetrieben. Die in 1 nicht im Einzelnen dargestellte Antriebseinheit 12 umfasst einen elektrischen Antriebsmotor mit Steuereinheit, der im Betrieb die Achswelle 6 und damit auch das Filtermittelpaket in Rotation versetzt. Die Achswelle 6 übernimmt jedoch noch weitere Funktionen. Das zu filternde Unfiltrat wird als Suspension über die Achswelle 6 als Teil der Suspensionszuleitung 4 zentral zugeführt. Auch das Abführen des Filtrats erfolgt über die zentrale Achswelle 6. Das in die Filtermittel 3 eintretende Filtrat wird im Inneren der Filtermittel 3 radial nach innen geleitet und gelangt über entsprechende Ausnehmungen oder Leitungen in den zwischen den Filtermitteln 3 angeordneten Distanzstücken 5 in die zentrale Achswelle 6, die als Zentralrohr folglich sowohl die Zuführung der Suspension als auch das Ableiten des Filtrats übernimmt. 1 shows a filter device 1 one as a container 2 designated space that includes the filter unit 11 represents. The container 2 is through a container wall 21 , a container bottom 22 and a container lid 23 demarcated. In the container 2 are on a central axle shaft 6 several rotatable filter media 3 arranged by between the filter means 3 lying spacers 5 spaced apart from each other. This filter agent package is via the axle shaft 6 by means of a drive unit 12 rotationally driven. In the 1 not shown in detail drive unit 12 includes an electric drive motor with control unit, which in use the axle shaft 6 and thus also sets the filter medium package in rotation. The axle shaft 6 but takes on even more features. The unfiltered material to be filtered becomes a suspension over the axle shaft 6 as part of the suspension feed 4 centrally supplied. The removal of the filtrate via the central axle shaft 6 , That in the filter media 3 entering filtrate is inside the filter medium 3 directed radially inward and passes through corresponding recesses or lines in the between the filter means 3 arranged spacers 5 in the central axle shaft 6 , which thus takes over as the central tube both the supply of the suspension and the discharge of the filtrate.

In 2 ist eine Aufsicht auf ein scheibenförmiges Filtermittel 3 und in 3 eine Seitenansicht des Filtermittels 3 dargestellt. Die Stützelemente 31 sind in diesem Fall stabförmig ausgebildet und nur auf einer Seite und nahe am äußeren Umfang des rotierbaren Filtermittels 3 angeordnet. Die Stützelemente 31 haben zunächst die Funktion, die einzelnen Filterscheiben zu stabilisieren. Dazu weisen die Stützelemente 31 eine ausreichende Höhe auf, so dass sie sich axial gegenüber benachbarten Filtermitteln 3 abstützen. Bezogen auf 1 entspricht die Länge der Stützelemente 31 im Wesentlichen der Dicke bzw. Höhe der zwischen den Filtermitteln 3 angeordneten Distanzstücke 5 zur Filtratableitung. Diese bestimmen den Abstand benachbarter Filtermittel 3, der zur Stabilisierung des gesamten Filtermittelpakets überbrückt werden muss. Auch bereits eine stabförmige Ausführung der Stützelemente 31 beeinflusst den oberen Bereich der rotierenden Suspensionssäule, indem die Formstabilität der paraboloidförmigen Oberfläche durch Wirbelbildung entsprechend gestört wird. Durch weitere, den Figuren nicht explizit dargestellte, komplexer gestaltete Stützelemente 31 kann die Strömung der Suspension zwischen den scheibenförmigen Filtermitteln 3 noch besser beeinflusst werden, um die Filterwirkung zu erhöhen und als Stromstörer wirksam zu sein.In 2 is a plan view of a disc-shaped filter medium 3 and in 3 a side view of the filter means 3 shown. The support elements 31 are in this case rod-shaped and only on one side and close to the outer periphery of the rotatable filter means 3 arranged. The support elements 31 initially have the function to stabilize the individual filter discs. For this purpose, the support elements 31 a sufficient height so that they are axially opposite to adjacent filter means 3 support. Related to 1 corresponds to the length of the support elements 31 essentially the thickness or height of the between the filter means 3 arranged spacers 5 for filtrate removal. These determine the distance between adjacent filter media 3 , which must be bridged to stabilize the entire filter media package. Also already a rod-shaped design of the support elements 31 affects the upper part of the rotating suspension column by disturbing the dimensional stability of the paraboloid surface by vortex formation. By further, not explicitly illustrated figures, more complex designed support elements 31 can the flow of the suspension between the disc-shaped filter means 3 even better impressed be flowed to increase the filtering effect and to be effective as a baffle.

Auf der Oberseite des obersten rotierbaren Filtermittels 35 sowie auf der Unterseite des untersten rotierbaren Filtermittels 36, die ein Filtermittelpaket jeweils zum Behälterdeckel 23 und Behälterboden 22 hin abschließen, kann auf Stützelemente 31 auch verzichtet werden.On top of the top rotatable filter medium 35 as well as on the underside of the lowest rotatable filter medium 36 , the filter media package each to the container lid 23 and container bottom 22 complete on support elements 31 also be waived.

4 zeigt ein Detail eines Schnitts durch das Filtermittel 3 der 2 und 3 im Randbereich. Bei einem Filtermittel handelt es sich um ein Element, das in einer Filtrationsvorrichtung eingesetzt wird und das den eigentlichen Filtrationsvorgang, z. B. die Abscheidung bestimmter Stoffe, bewirkt. Filtermittel sind zumeist mehrlagig aufgebaut, wobei in der Regel in der Mitte ein gröberes Drainagegewebe angeordnet ist, das von zumindest jeweils einer Lage einer feineren Filtermembran umgeben ist. 4 zeigt ein Filtermittel mit einem mehrlagigen Aufbau. Bei der mittleren Lage 54 handelt es sich um Abstandsgewebe, auch Spacer bezeichnet. Dieses führt das Filtrat beim späteren Einsatz des Filtermittels 3 einer Filtratableitung zu. Weiterhin hält es die eigentlichen Filtermembranen auf Abstand. Das Abstandsgewebe wird von je einer Lage 52 bzw. 53 umgeben, bei denen es sich hier um ein Grobdrainagegewebe handelt. Schließlich wird das Filtermittel 3 nach außen von den Lagen 50 und 51 abgeschlossen, den eigentlichen Filtermembranen, beispielsweise Metallgewebe oder Kunststoffgewebe. Ihre Porengröße bestimmt die Filtrationsleistung. Die Filtermittellagen 50–54 sind zu einem Filtermittel 3 durch eine Randeinfassung 60 zusammen gefasst. Die Randeinfassung 60 ist im Randbereich 55 ausgebildet und verbindet die einzelnen Lagen 50–54 miteinander und dichtet diese nach außen ab, so dass Unfiltrat nur über die Filtermittellagen 50–53 in das Innere des Filtermittels 3 gelangen kann und dass das Filtrat anschließend über die Drainagelage 54 abgeführt werden kann. Auf der Randeinfassung 60 ist ein Stützelement 31 angeordnet. 4 shows a detail of a section through the filter means 3 of the 2 and 3 at the edge. A filter means is an element that is used in a filtration device and that controls the actual filtration process, e.g. As the deposition of certain substances causes. Filter media are usually constructed in multiple layers, usually in the middle of a coarser drainage tissue is arranged, which is surrounded by at least one layer of a finer filter membrane. 4 shows a filter medium with a multilayer structure. In the middle position 54 it is spacer fabric, also called spacer. This leads the filtrate during later use of the filter medium 3 a Filtratableitung to. Furthermore, it keeps the actual filter membranes at a distance. The spacer fabric is made of one layer each 52 respectively. 53 surrounded, which is here a rough drainage tissue. Finally, the filter medium 3 outward from the layers 50 and 51 completed, the actual filter membranes, such as metal mesh or plastic fabric. Their pore size determines the filtration performance. The filter media layers 50 - 54 are to a filter medium 3 through a border 60 summarized. The bordering 60 is in the edge area 55 trained and connects the individual layers 50 - 54 with each other and seals them to the outside, so that unfiltrate only on the filter media layers 50 - 53 into the interior of the filter medium 3 and that the filtrate can then pass through the drainage layer 54 can be dissipated. On the edge facing 60 is a support element 31 arranged.

Genauer das Stützelement 31 ist Bestandteil der Randeinfassung 60 und gemäß dieser bevorzugten Ausführung mit ihr einstückig ausgebildet.Specifically, the support element 31 is part of the border 60 and according to this preferred embodiment integrally formed with her.

Die Stützelemente 31 sind in den Darstellungen der 2–4 jeweils nur auf einer Seite des Filtermittels 3 ausgebildet, auf der Oberseite 56. Sie können jedoch ebenso nur auf der Unterseite 57 oder sowohl auf Unter- als auch auf der Oberseite ausgebildet sein.The support elements 31 are in the representations of 2 - 4 only on one side of the filter medium 3 trained, on the top 56 , However, you can just as well on the bottom 57 or be formed both on bottom and on the top.

11: Filtervorrichtungfilter means
1111: Filtereinheitfilter unit
1212: Antriebseinheitdrive unit
22: Behältercontainer
2121: Behälterwandcontainer wall
2222: Behälterbodencontainer bottom
2323: Behälterdeckelcontainer lid
33: Filtermittelfilter means
3131: Stützelementsupport element
3535: oberstes rotierbares Filtermitteltop rotatable filter medium
3636: unterstes rotierbares Filtermittellowermost rotatable filter medium
44: Suspensionszuleitungsuspension feed line
55: Distanzstücke zur Filtratableitungspacers for filtrate removal
66: Achswelleaxle shaft
5050: FiltermembranlageFilter membrane layer
5151: FiltermembranlageFilter membrane layer
5252: GrobdrainagegewebelageCoarse drainage fabric layer
5353: GrobdrainagegewebelageCoarse drainage fabric layer
5454: AbstandsgewebelageDistance fabric layer
5555: Randbereichborder area
5656: Oberseitetop
5757: Unterseitebottom
6060: Randeinfassungedging

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 1187226 [0003]
DE 102005019394 A1 [0004]
- WO 2007/104270 A1 [0005]
WO 2006/051109 A1 [0011, 0013]

Claims

Disc-shaped filter medium ( 3 ) for cross-flow filtration, characterized in that on the underside and / or the top of the filter means ( 3 ) Supporting elements ( 31 ) are formed.

Filtering means according to claim 1, characterized in that the supporting elements ( 31 ) are radially spaced near an outer periphery of the filter means.

Filter means according to claim 1 or 2, characterized in that an outer edge of the filter means ( 3 ) is surrounded and bordered by a border and that the support elements ( 31 ) are formed in the edge enclosure.

Filtering means according to claim 3, characterized in that the supporting elements ( 3 ) are an integral part of the edging.

Filter means according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting elements ( 31 ) evenly around the circumference of the filter medium ( 3 ) are distributed.

Filter device according to claim 1, characterized in that the support elements ( 31 ) are distributed flat.

Filter means according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting elements ( 31 ) are dome-shaped or rod-shaped.

Filter means according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting elements ( 31 ) are designed so that they contribute to a vortex formation in a suspension flow in a filter device in which the filter means is arranged.

Filtering agent according to one of the preceding claims, characterized in that the filter medium is circular and has a central opening.

Filter means according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting elements ( 31 ) are relentless.

Filter device ( 1 ), comprising a container ( 2 ) with container wall ( 21 ), Container bottom ( 22 ) and container lid ( 23 ), with several filter media ( 3 ) contained in the container ( 2 ) on a central shaft ( 6 ) are arranged, with at least one suspension feed line ( 4 ) and filtrate removal ( 5 ), characterized in that a filter means according to one of the preceding claims is used.