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Die Erfindung beschreibt eine Bandfiltervorrichtung zum Filtrieren von Fluiden, vorzugsweise verschmutzten Wasser aus Teichanlagen und Hälterungsbecken der Aquakultur, in Form von Rahmenträgern mit teilweise geschlossenen Wandungen, die eine Beschickungskammer darstellen, die mit zu reinigenden Fluid beschickt wird. Die Beschickungskammer weist ein darin schräg angeordnetes gelochtes Gleitbett auf, welches mit einem wellengelagerten durchströmbaren Endlosfilterband in der Art eines Siebgewebes umschlungen ist. Die Filtration des zu reinigenden Fluids erfolgt beim Durchströmen des Siebgewebes, wobei Schmutzpartikel aufgenommen werden. Der Abtransport der Schmutzpartikel erfolgt mittels einem Bandantrieb automatisiert in einen Entsorgungsschacht, der eine Abreinigungseinrichtung aufweist.
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Die gesamte Bandfiltervorrichtung ist als Modul, in einen bestehenden Behälter oder Becken mittels Traversen auf dem Beckenrand auflegbar, wobei der Entsorgungsschacht mit Abwurföffnung über den Behälterrand hinauskragt und eine Einhängeeinrichtung auf dem Beckenrand darstellt, wobei die Beschickungskammer in den Behälterinnenraum eintaucht. Bandantrieb und Abreinigungseinrichtung sind im Entsorgungsschacht angeordnet, sodass Schmutzaustrag und Spülwasserentsorgung über den Behälterrand hinaus erfolgt
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Stand der Technik
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Filtervorrichtungen zum Reinigen von Teichwasser oder Hälterungsanlagen sind als eigenständige Filterautomate, in geschlossenen Gehäusekonstruktionen bekannt. Die
DE202019105074U1 ,
DE102009015867A1 zeigen Bandfilterautomate dieser Gattung, die in einem umschließenden Gehäuse ein schräg angeordnetes Endlosfilterband in der Art eines Siebgewebes aufweisen. Der Transport des Filtersiebs wird durch eine mitlaufendes Transportband erzielt, welches beim Abreinigungsvorgang davon entkoppelt wird. Die Abreinigung erfolgt durch eine Anzahl von Spüldüsen von der schmutzzugewandten Seite des Siebgewebes, durch abschälen der Schmutzpartikel mittels Sprühstrahlen. Abgereinigter Schmutz und Spülwasser werden im Gehäuse gesammelt und über einen Rohranschluß ausgeleitet. Die funktionalen Bauteile sind fest mit dem umschließenden Gehäuse verbunden oder schwenkbar darin gelagert. Diese Filterapparate haben einen genau definierten Standort außerhalb der Hälterungsanlage oder eines Wasserbeckens. Zu und Abläufe sowie Schmutz und Abwasserentsorgung sind fest mit einem Teichbecken, weiterführenden biologischen Filterkammern oder direkt angeschlossenen Pumpen bzw. mit der Kanalisation verbunden.
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Der Nachteil dieser Bandfilterautomate ist, dass der feste Verbau der Funktionsteile in einem umschließenden Gehäuse, die Zugänglichkeit für Reparatur, Wartung und Reinigung erheblich erschwert. Ausschwenkmechanismen mit elektrischen Bauteilen, stellen erhöhte Anforderungen an eine sichere Leitungsverlegung oder erfordern das Lösen der Verbindungen zu gehäusefesten Bauteilen. Anforderungen an Dichtheit, Stabilität und Statik der Gehäuse, verursachen hohe Herstellungskosten und Prüfparameter. Durch die stationäre Festinstallation und das hohe Bauteilgewicht, ist ein schneller Austausch der Geräte bei Defekt oder Wartung, nur schwer und zeitintensiv durchführbar. Der individuelle Einbau in einen bestehenden Behälter oder nachträgliche Integration in vorhandene Gegebenheiten ist meist nicht möglich. Ein weiterer Nachteil ist der Bandtransport mittels einer Transportunterlage, da derartige Stützbänder die Durchflußleistung des eigentlichen Filterbands erheblich einschränken und somit eine größere Filteroberfläche erfordert. Das führt zu einem größeren Raumbedarf und Gewicht der Geräte sowie Kosten und Wartungsaufwand für zusätzliche Bauteile. Nachteilig ist auch die Anordnung der Spüldüsen auf der schmutzzugewandten Seite des Filtersiebs, da Schmutzpartikel beim Auftreffen der Sprühstrahlen durch das Siebgewebe hindurchgedrückt werden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zum Stand der Technik zu vermeiden und ein leichtes, kostengünstig herstellbares und einfach austauschbares Bandfiltermodul, zum individuellen Einsatz in ein bestehendes Behältniss oder zur nachträglichen Umrüstung in vorhandene Gegebenheiten darzustellen.
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Die Aufgabe wird durch eine Bandfiltervorrichtung mit den Merkmal des Schutzanspruch 1 und der Unteransprüche gelöst, wobei die Bandfiltervorrichtung als Modul in ein bestehendes Behältniss einsetzbar ist und keine festen Verbindungen zu einem umschließenden Gehäuse zwingend erfordert.
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Die Erfindung betrifft eine Bandfiltervorrichtung in Form von Rahmenträgern mit teilweise geschlossenen Wandungen, wobei die oben angeordneten Rahmenträger zur Stabilisierung der Wandungen dienen, die eine Beschickungskammer darstellen. Vorzugsweise sind die Rahmenträger als Hohlprofil ausgestaltet, die ausziehbare Traversen beinhalten. Durch Ausziehen der Traversen ist die Bandfiltervorrichtung individuell auf die Größe eines bestehenden Behälters anpassbar und als Bandfiltermodul auf einem Behälterrand auflegbar. Des Weiteren weist die Bandfiltervorrichtung am oberen Ende einen Entsorgungsschacht mit einer Abwurföffnung auf, die über den Behälterrand hinwegkragt und die Einhängeeinrichtung zum Einhängen über einen Behälterrand darstellt. Die Unterseite des Entsorgungsschachts ist hierbei trapezförmig ausgestaltet, sodass ein Behälterrand unterschiedlicher Breite formschlüssig aufgenommen werden kann. Der Schmutzaustrag sowie die Spülwasserentsorgung erfolgt über den Behälterrand hinaus, wobei die Beschickungskammer mit dem darin angeordneten Filtermedium, in Form eines Endlosfilterbands, frei in den Behälterinnenraum eintaucht. Das ermöglicht die Verwendung kostengünstiger Standardbehälter oder den Einsatz in bestehende Behältnisse. Vorteilhafterweise ist über der Einhängeeinrichtung der Bandantrieb, in Form einer motorbetriebenen Antriebstrommel angeordnet, sodass elektrische Bauteile stets außerhalb des Behälterinnenraums positioniert sind.
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Die Rahmenträger stellen im vorderen Bereich eine Beschickungskammer mit Wandungen dar, in der ein gelochtes Gleitbett formschlüssig schräg angeordnet ist, wobei die Wandungen über dem Gleitbett geschlossen sind um das zu reinigende Fluid aufzunehmen, welches über eine zweckdienliche Beschickungseinrichtung eingeleitet wird. Um das Gleitbett schlingt sich ein Endlosfilterband in der Art eines Siebgewebes, das mittels unten sowie oben angeordnete Umlenkwellen darum geleitet wird, wobei das Filterband auf der Oberseite des Gleitbetts aufliegt. Das Gleitbett dient zur Stabilisierung des Siebgewebes bei der Schmutzaufnahme und verhindert das Durchsacken bei einwirkendem Wasserdruck und Schmutzbeladung. Um beim Schmutzabtransport den Reibwiederstand der Auflagefläche zu minimieren, sind im Gleitbett Rollkörper angeordnet, die den Bandtransport bei hoher Schmutzbeladung oder Wasserdruck unterstützen und das Filterband vor hohen Zugkräften schützen und den daraus resultierenden Verschleißerscheinungen entgegenwirkt. Der Vorteil der im Gleitbett eingelagerten Rollkörper besteht darin, dass auf ein zusätzlich mitlaufendes Transportband verzichtet werden kann und somit Kosten und Wartungsaufwand für derartige Bauteile eingespart werden können.
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Die Filtration des zu Reinigenden Fluids erfolgt bei der Durchströmung des Filterbands aus der Beschickungskammer in den Behälterinnenraum, wobei sich Schmutzpartikel auf der Oberseite des Filterbands ablagern. Dazu ist das Filterband über der unteren Umlenkwelle zum Behälterinnenraum durch ein Dichtpaneel mit Gummifahne, welche auf dem Filterband aufliegt, abgedichtet. Somit wird verhindert das ungefiltertes Fluid in den Behälterinnenraum entweicht.
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Die Ausströmung des gereinigten Fluids erfolgt durch, an den Seitenwänden unterhalb des Gleitbetts angeordnete Ausströmöffnungen. Darin liegt der Vorteil, dass filtriertes Fluid nach dem Durchströmen des oberen Bandabschnitts direkt in den Behälterinnenraum ausströmen kann und nicht den unteren Bandabschnitt passieren muss. Somit wird die Ansammlung von Restschmutzpartikeln zwischen der Endlosbandschlaufe vermieden, die aus diesem Zwischenraum ohne Demontage der Filterbandschlaufe nicht entnehmbar sind, sowie die Laufeigenschaften der unteren Umlenkwelle beeinträchtigen können.
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Die Reinigung des Filterbands erfolgt mittels einem im Entsorgungsschacht angeordneten, mit Druckwasser beaufschlagten Sprühbalken, in Form eines geschlitzten Rohres. Die platzsparende und kostengünstige Bauform des Sprühbalkens, ersetzt hier die üblicherweise verwendete kostenintensive und raumeinnehmende Sprühdüsenanreihung und ermöglicht somit einen kompakten Aufbau der Triebgeometrie. Vorteilhafterweise ist der Sprühbalken auf der schmutzabgewandten Seite des Filterbands angeordnet, wodurch eine erheblich effizientere Abreinigung des Siebgewebes erzielt wird und keine Schmutzpartikel auf die Sauberseite des Filterbands durchgedrückt werden. Beim Abreinigungsvorgang passiert das Filterband mit der Sauberseite den Sprühschlitz und wird über die gesamte Breite direkt mit druckbeaufschlagtem Spülwasser durchspült. Die Anordnung des Sprühbalken innerhalb der Endlosbandschlaufe wirkt sich zudem dämmend auf die Geräuschentwicklung durch auftreffende Sprühstrahlen aus und reduziert Gischtbildung. Vorteilhafterweise kann die Reinigungsleistung des Sprühbalkens durch mehrfach angeordneten Sprühschlitzen erhöht werden.
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Um beim Durchspülen des Filterbands eventuell wegfliegende Schmutzpartikel in den Abwurfschacht zu leiten, sowie Spülwasser am Rückfließen in den Behälterinnenraum zu hindern, ist im Entsorgungsschacht, hinter dem Sprühbalken eine Prallleiste mit Gummilippe angeordnet, wobei die Gummilippe auf der Schmutzzugewandten Seite des Filterbands anliegt. Somit wird der Eintrag von Schmutzpartikeln und Spülwasser zurück in den Behälterinnenraum vermieden und eventuell noch anhaftende Schmutzpartikel hier abgestreift.
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Die Vorderwand der Rahmenträger weist eine Überlauföffnung mit Schiebeschott auf, das die individuelle Einstellung der Maximalfüllhöhe in der Beschickungskammer ermöglicht. Somit kann ein Überlaufen von eingepumptem Fluid vermieden werden und stellt ein Notüberlauf als Sicherheitsmaßnahme gegen Fluidverlust im Störfall dar.
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Vorteilhafterweise dienen die Rahmenträger in Form von Hohlprofilen der Stabilität der Seitenwände und bildet die Aufnahme der ausziehbaren Traversen auf gleicher Höhenlage der Einhängeeinrichtung. Somit kann die, auf dem Behälterrand eingehängte Bandfiltervorrichtung, durch Ausziehen der Traversen, an die Behältergröße angepasst werden. Das bietet den Vorteil Behälter unterschiedlicher Abmaße zu nutzen. In vereinfachter Weise können auch entsprechende angeordnete Öffnungen oder Laschen zum Einstecken geeigneter Traversenelemente vorgesehen sein.
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In einer weiteren Ausführung sind Einstecköffnungen in der Höhenlage zur Einhängeeinrichtung unterschiedlich angeordnet, sodass der Anstellwinkel der Bandfiltervorrichtung veränderbar ist. In der Praxis hat sich bei der Abscheidung schwimmender Schmutzpartikel, ein flacher Anstellwinkel der Siebfläche bewehrt. Vorteilhafterweise kann somit durch verändern der Traversenposition, der Anstellwinkel der Bandfiltervorrichtung im Behälter, der Art der zu erfassenden Schmutzpartikel angepasst werden
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Die dargestellten Figuren zeigen die Bandfiltervorrichtung
- 1 in perspektivischer Ansicht in Betriebsposition, eingesetzt in ein bestehendes Behältnis
- 2 Längsschnitt
- 3 perspektivische Ansicht Gleitbett
- 4 perspektivische Ansicht Sprühbalken
- 5 Einbauvariante perspektivische Ansicht mit verändertem Anstellwinkel
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Bezugszeichenliste
- 1
- Behälter
- 2
- Behälterinnenraum
- 3
- Beschickungseinrichtung
- 4
- Auslassöffnung
- 5
- Beschickungskammer
- 6
- Bandfiltervorrichtung
- 7
- Endlosfilterband
- 8
- Rahmenträger
- 9
- Ausströmöffnungen
- 10
- Entsorgungsschacht
- 11
- Einhängeeinrichtung
- 12
- Abwurföffnung
- 13
- Überlauföffnung
- 14
- Schiebeschott
- 15
- Gleitbett
- 16
- Rollkörper
- 17a,17b
- Umlenkwelle
- 18
- Spannwelle
- 19
- Spannvorrichtung
- 20
- Antriebswalze
- 21
- Bandabtrieb
- 22
- Sprühbalken
- 23
- Sprühschlitz
- 24
- Prallleiste mit Gummilippe
- 25
- Dichtpaneel mit Gummifahne
- 26
- Traversen
- 27
- Einstecköffnungen
- 28
- Einstecktraversen
- R
- Transportrichtung
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1 die Bandfiltervorrichtung 6 in Betriebsposition in einem bestehenden Behälter 1 eingesetzt. Die oben angeordneten Rahmenträger 8 sind als Hohlprofil ausgebildet, die Traversen 26 beinhalteten. Durch Ausziehen der Traversen 26 wird die Bandfiltervorrichtung 6 auf die jeweilige Behältergröße angepasst und auf dem Behälterrand aufgelegt. Der ebenfalls oben angeordnete Entsorgungsschacht 10 weist eine Abwurföffnung 12 auf, die an der Unterseite trapezförmig ausgestaltet ist und die Einhängeeinrichtung 11 darstellt. Mit der Einhängeeinrichtung 11 wird die Bandfiltervorrichtung 6 über dem Behälterrand eingehängt wobei die Abwurföffnung 12 über den Behälterrand hinauskragt. Die Beschickungskammer 5 taucht frei in den Behälterinnenraum 2 ein und wird über eine Beschickungseinrichtung 3 mit dem zu reinigenden Fluid beaufschlag. Die Filtration erfolgt beim Durchströmen des Fluids durch das Endlosfilterband 7 aus der Beschickungskammer 5 in den Behälterinnenraum 2. Zweckdienlicher Weise verfügt der Behälter 1 über mindestens eine Auslassöffnung 4 um gereinigtes Fluid abzuleiten.
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2 die Bandfiltervorrichtung 6 in Form von Rahmenträgern 8 mit teilweise geschlossenen Wandungen weist ein darin schräg angeordnetes gelochtes Gleitbett 15 auf, welches mit einem Endlosfilterband 7 mittels Umlenkwellen 17a,17b um das Gleitbett 15 geleitet wird, wobei das Endlosfilterband 7 auf der Oberseite des Gleitbett 15 aufliegt. Der Bandtransport in Richtung R erfolgt über die Antriebswalze 20 mittels elektrischem Bandantrieb 21. Um die Antriebskraft der Antriebswalze 20 auf das Endlosfilterband 7 zu übertragen, wird das Endlosfilterband 7 mit der Spannwelle 18 mittels Spannvorrichtung 19 gestrafft.
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Im Betrieb wir das Endlosfilterband 7 mit dem zu reinigenden Fluid durchströmt, wobei sich Schmutzpartikel auf der Oberseite ablagern und gereinigtes Fluid durch die, in den Seitenwänden unterhalb des Gleitbetts 15 angeordneten Ausströmöffnungen 9 in den Behälterinnenraum 2 fließt. Dabei ist die Beschickungskammer 5, sowie das Endlosfilterband 7, über der unteren Umlenkwelle 17b durch ein Dichtpaneel mit Gummifahne 25, welche auf dem Endlosfilterband 7 aufliegt, zum Behälterinnenraum 2 abgedichtet.
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Die abgelagerten Schmutzpartikel schränken den Durchfluß des Endlosfilterbands 7 ein , sodass der Fluidpegel in der Beschickungskammer 5 ansteigt. Nach Erreichen der mittels Schiebeschott 14 eingestellten Maximalfüllhöhe der Überlauföffnung 13 der Beschickungskammer 5, wird mittels einem nicht dargestellten Niveausensors, der Reinigungsvorgang für das Endlosfilterband 7 ausgelöst. Das Schiebeschott 14 dient dabei auch als Notüberlauf, wobei in einem Störfall unfiltriertes Fluid in den Behälterinnenraum 2 abfließen kann.
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Beim Reinigungsvorgang werden die auf dem Endlosfilterband 7 haftenden Schmutzpartikel entlang des Gleitbetts 15 in Transportrichtung R in den Entsorgungsschacht 10 transportiert. Die in 3 gezeigten, im Gleitbett 15 eingelagerten Rollkörper 16 unterstützen hierbei den Transport des schmutzbeladenen Endlosfilterbands 7 und reduzieren den Reibwiederstand der Gleitoberfläche.
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Die Abreinigung des Endlosfilterbands 7 erfolgt im Entsorgungsschacht 10 über einem mit Druckwasser beaufschlagten Sprühbalken 22 in Form eines in 4 dargestellten Rohres mit Sprühschlitz 23, wobei das Endlosfilterband 7 mit der schmutzabgewandten Seite direkt darunter vorbeigeführt wird und durch den Sprühstrahl auf gesamter Breite abgereinigt wird. Vorteilhafterweise kann der Sprühbalken 22 auch in abgewandelter Form und mit mehrfach angeordneten Sprühöffnungen ausgeführt sein.
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Der Austrag von Schmutzpartikeln und Spülwasser erfolgt durch die Abwurföffnung 12 über den Behälterrand hinaus. Dazu weist die Bandfiltervorrichtung 6, im Entsorgungsschacht 10, eine Prallleiste mit Gummilippe 24 auf, wobei die Gummilippe auf der schmutzzugewandten Seite des Endlosfilterbands 7 anliegt. Womit der Rückfluss von Spülwasser in Behälterinnenraum 2 vermieden wird und wegfliegende Schmutzpartikel in die Abwurföffnung 12 geleitet werden, sowie eventuell noch anhaftende Schmutzpartikel abgestreift werden.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wobei die Neigung des Bandfiltervorrichtung 6 durch das Einstecken von Einstecktraversen 28 in die, in der Höhe unterschiedlich angeordneten Einstecköffnungen 27 verändert ist. Bei gleichbleibender Höhenlage der Einhängeeinrichtung 11 auf dem Behälterrand, wird durch eine tiefere Einsteckposition der Einstecktraversen 28, der Anstellwinkel der Gleitbetts 15 flacher. Die somit geringere Neigung der Filterfläche des Endlosfilterbands 7 erleichtert die Aufnahme von schwimmenden Partikeln.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202019105074 U1 [0003]
- DE 102009015867 A1 [0003]
