-
Filterscheibe Die Erfindung betrifft eine Filterscheibe mit mindestens
einer Lage aus einem grobmaschigen Stützgewebe und mindestens einer darüber angeordneten
Lage aus feinmaschigem Filtergewebe.
-
Bei industriellen Filtern, wie sie insbesondere auch in der chemischem
Industrie verwendet werden, ist es bekannt, in einem aufrechtstehenden im wesentlichen
zylindrischen Behälter zahlreiche Filterscheiben übereinander anzubringen. In dem
Zylinder befindet sich ferner eine senkrechtstehende zylindrische Hohlwelle, an
der die Filterscheiben befestigt sind, und die mit Durchtrittsöffnungen zum Einrühren
des Filtrates in die Hohlwelle versehen ist. Die von außen in den Behälter eingeführte
Trübe wird beim D##chgang durch die Filterscheiben gereinigt,und das Filtrat kann
nach Durch-
gang durch die Hohlwelle an deren unterem Ende abgeführt
werden. Das Reinigen des Filters bzw. das Entfernen des Filterkuchens kann auf unterschiedliche
Arten erfolgen. So ist es bei Filtern häufig in der Regel üblich, eine Rückspülung
vorzunehmen, bei der eine Spülflüssigkeit vom Filterausgang her in rückwärtiger
Richtung durch die Filterscheiben hindurch zum Filtereingang gepumpt wird, um die
an den Filterscheiben haftenden Rückstände mitzunehmen. Eine andere Möglichkeit
besteht in der mechanischen Beseitigung des auf den Filterscheiben liegenden Filterkuchens.
Dieser kann entfernt werden, indem die Filterscheiben in Rotation versetzt werden,
so daß er infolge der Zentrifugalkräfte abgeschleudert wird. Er kann dann als Filterschlamm
am unteren Ende des Behälters ausgetragen werden.
-
Bei den verschiedenen Arten der Filterreinigung werden jeweils die
Filterscheiben einer starken mechanischenBeanspruchung unterworfen. Hiervon sind
insbesondere die oft sehr reinen Filtergewebe betroffen, die ihrerseits auf Stützgeweben
aufliegen. Hierdurch wird zwar erreicht, daß die auftretende Beanspruchung der Filtergewebe
bei Normalbetrieb weitgehend von den Stützgeweben aufgefangen wird, jedoch erfolgt
die Verformung beim Reinigungsvorgang in der Regel in umgekehrter Richtung, wo das
Stützgewebe seine Stützfunktion nicht wahrnehmen kann. So werden feinmaschige Filtergewebe
beim Rückspülen häufig nach oben hin aufgeblasen und geweitet. Sie bilden sich nach
Beendigung des Rückspülvorganges nicht zurück, sondern legen sich mit Falten auf
die Stützgewebe auf.
-
Es besteht die Gefahr, daß das Filtergewebe an den Faltstellen brüchig
wird. Eine ähnliche Wirkung
ergibt sich b#eim Reinigen des Filters
durch Abschleudern.
-
Zur Beseitigung dieser Mängel wurden bereits Filterscheiben entwickelt,
bei denen die die einzelnen Scheiben voneinander trennenden, als Abstandhalter wirkenden
Ringe mit Verstrebungen versehen sind, die sich speic1ienradförmig von oben her
auf die Filterschicht auflegen und somit als Niederhalter wirken. Die Verstrebungen
müssen aus Konstruktionsgründen bis an den als Abstandhalter wirkenden Ring herangeführt
sein, der bei den in der Regel verwendeten Kreisscheiben das Mittelloch umgibt.
-
Man kann sich leicht vorstellen, daß die speichenförmigen Verstrebungen,
die im Bereich des Ringes einen nur geringen gegenseitigen Abstand voneinander haben,
die Festsetzung des Filterkuchens in diesem Bereich begünstigen, so daß der Filterkuchen
dureh Schleudern oder Gegenspülung häufig nicht entfernbar ist. Es ist auch nicht
ausgeschlossen, daß sich das Filtergewebe noch unter den Verstrebungen verschiebt.
-
Bei einer anderen bekannten Lösung des Problems wurden die die Filterschicht
bildenden Gewebe an ihrer Auflageplatte festgenietet. Die Nietung erfolgte entweder
punktförmig oder durch Aufbringung streifenförmiger Niederhalter. Diese Konstruktion
ist insbesondere für feinmaschige und empfindliche Filtergewebe ungéeignet, weil
sich beim Reinigen eine außerordentlich starke Knickbeanspruchung an den Rändern
der Niete bzw. der Niederhalter-ergibt und die Gefahr der Beschädigung des Filtergewebes
groß ist.
-
Darüber hinaus besteht stets die Gefahr, daß die zumeist härteren
Materialien der Stütz- oder Zwischengewebe, die an den Rändern der Filterscheibe
frei auslaufen
durch die empfindliche darüberliegende Filterschicht
hindurchstoßen und diese so beschädigen. Auch diese Schwierigkeit ist bei den bekannten
Filterscheiben nicht ausgeräumt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Filterscheibe der
eingangs genannten Art anzugeben, bei der das Abheben des Filtergewebes von dem
Stützgewebe bzw. einem Zwischengewebe bei der Filterreinigung wirksam verhindert
wird, ohne daß die hierzu erforderlichen Maßnahmen Beschädigungen am Filtergewebe
hervorrufen würden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Filtergewebe
zusammen mit dem Stützgewebe punktweise oder linienförmig in eine Masse aus einem
sich verfestigenden Kunststoff oder Klebemittel eingebettet ist.
-
Bei der erfindungsgemäßen Filterscheibe, die zunächst genauso hergestellt
wird, wie die bekannten Filterscheibe, wird anschließend ein zähflüssiger Kunststoff
oder ein Klebemittel auf die Filterschichten aufgetragen. Der Kunststoff oder das
Klebemittel dringt durch die Gewebe hindurch und verbindet bei seiner Verfestigung
die einzelnen Gewebelagen miteinander. Auf diese Weise wird das Filtergewebe punktweise
bzw. linienförmig fest mit dem Stützgewebe verbunden, so daß es sich, beispielsweise
beim Rückspülen,nicht in beträchtlichem Umfang nach oben aufblähen oder sonstwie
verformen kann. Die erfindungsgemäße Filterscheibe ist nicht an die Verwendung spezieller
Materialien für die einzelnen Gewebe lagen gebunden. Die Gewebe können wahlweise
aus Drahtgeflecht, Kunststoffasern oder Textilfasern bestehen. Die Schichten werden
an den entsprechenden Stellen vollständig mit der sich verfestigenden Masse ausgefüllt
und auf diese Weise
mechanisch miteinander verbunden. Eine Beschädigung
der Gewebe kann dabei nicht auftreten. Die Erfindung ist daher insbesondere bei
solchen Filterscheiben mit Erfolg anwendbar, bei denen das Filtergewebe aus sehr
feinen Draht-Textilfasern besteht.
-
Bei der erfindungsgemäßen Filterscheibe ist in erster Linie wichtig,
daß das Filtergewebe durch die sich verfestigende Masse mit dem Stützgewebe, dem
Zwischengewebe und evtl. noch vorhandenen weiteren Geweben verbunden wird. Es ist
aber auch möglich, die Befestigung so vorzunehmen, daß sämtliche Gewebeschichten
an der darunterliegenden, für Flüssigkeiten undurchlässigen Platte befestigt werden.
In welcher Weise im einzelnen verfahren wird, liegt weitgehend im Ermessen des Herstellers,
der die Wahl des Kunstharzes bzw. des Klebemittels oder die Vorbehandlung der Plattenoberfläche
so vornehmen kann, daß entweder eine mechanische Verbindung zwischen beiden stattfindet
oder nicht.
-
Vorteilhaft ist der Kunststoff oder das Klebemittel nach der Verfestigung
wieder erweichbar oder abbrennbar. Auf diese Weise ist es möglich, eine Filterscheibe
unter Auswechselung des Filtergewebes mehrfach zu verwenden. Das Filtergewebe kann
durch Erweichen oder Lösen und insbesondere bei Metallgeweben durch Abbrennen der
Masse entfernt und anschließend durch ein neues ersetzt werden.
-
Die vondbr Masse ausgefüllten Verbindungsstellen enden vorteilhaft
in Entfernung von einem in der Filterscheibe vorgesehenen zentralen Loch. Auf diese
Weise wird erreicht, daß sich im Zentralbereich der Filterscheibe keine Rückstände
zwischen verfestigten Stellen ansetzen, die beim Rückspülen oder Schleudern nur
schwer entfernbar wären.
-
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Filterscheibe
sind die Gewebe an den außen umlaufenden Kanten gemeinsam in die Masse eingebettet.
Hierdurch wird verhindert, daß die unteren Gewebe mit ihren frei auslaufenden stacheligen
Kanten in das empfindliche Filtergewebe hineinstoßen.
-
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an
einem bevorzug-ten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Filters, in dem die Filterscheiben
verwendet werden, Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine einzelne Filterscheibe gemäß
der Erfindung, und Fig. 3 zeigt schematisch einen Schnitt entlang der Linie 111-111
deyfig. 2.
-
Gemäß Fig. 1 sind in einem etwa zylindrischen Gehäuse 1 die Filterscheiben
2 übereinanderliegend angeordnet und durch Abstandhalter 3 voneinander getrennt.
Die Filter sind jeweils rund und mit einer Mittelöffnung ausgestattet. Durch sämtliche
Mittelöffnungen der übereinander angeordneten Filterscheiben 2 hindurch verläuf#
die Hohlwelle 4, die in Höhe dettilterscheiben mit nicht dargestellten oeffnungen
versehen ist, durch die das Filtrat in das Innere der Hohlwelle 4 hinein gelangt.
-
Die Hohlwelle 4 ist um ihre Achse drehbar und besitzt an ihrem unteren
Ende einen Kollektor 5 zum Abführen des Filtrates durch die Leitung 6.
-
Die zu filternde Trübe wird durch die im unteren Teil der Seitenwand
des Behälters 1 vorgesehene Leitung 7 unter Druck eingeführt. Sie steigt im Behälter
auf, um durch die Filterscheiben und die Öffnungen der Hohlwelle 4 hindurch in das
Innere der Hohlwelle zu gelangen und schließlich durch Leitung 6 abgeführt zu werden.
-
An der Unterseite des Behälters 1 befindet sich ferner eine Austragöffnung
8 für den Schlamm beim Reinigen des Filters. Die Reinigung erfolgt entweder durch
Abschleudern, indem die Hohlwelle 4 mit den daran befestigten Filterscheiben 2 in
Rotation versetzt wird und der nach außen abgeschleuderte Schlamm durch die Öffnung
8 abgezogen wird, oder durch Gegenspülen. Im zweiten Fall wird die Spülflüssigkeit
in die Hohlwelle 4 hineingepumpt und durchläuft die Filterscheiben auf dem entgegengesetzten
Weg, den die Filterflüssigkeit sonst nimmt. Der Schlamm wird schließlich durch die
Öffnung 8 abgeführt.
-
Die erfindungsgemäßen Filterscheiben sind in Fig. 2 und 3 dargestellt.
Sie bestehen jeweils aus einer Platte 10 aus einem flüssigkeitsundurchlässigen Material,
beispielsweise aus einem Metallblech, die an den Außenrändern bei 11 nach oben gebogen
ist und dann in einem horizontalen Flansch 12 ausläuft. Auf der Platte 10 liegt
zunächst das Stützgewebe 13, das in Fig. 3 mit Längsdrähten und Querdrähten sichtbar
ist und entweder aus Metall oder Kunststoffasern besteht. Die Stränge sind verhältnismäßig
stark und die Maschenweite ist so groß; daß dieses Gewebe keine Filterfunktion ausübt.
Es dient lediglich zur Schaffung eines Sammelraumes zwischen detpilterschicht 14
und der Platte 10, aus dem das Filtrat zur Öffnung 15 hin abgeführt werden kann.
-
Zwischen dem Filtergewebe 14 und dem #StUtzg,ewebe 13 liegt beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel noch ein Zwischengewebe 16 mittlerer Maschenweite, das als Auflager
für das Filtergewebe 14 dient.
-
Alle Gewebe 13,14,16 sind in punktförmigen Bereichen 17 oder in den
linienförmigen Bereichen 18 durch eine ausgehärtete Kunstharzmasse oder ein verfestigtes
Klebemittel durchgehend miteinander verbunden. Die Gewebestränge sind jeweils vollständig
in die Masse eingebettet. Auf diese Weise entsteht ein fester Halt zwischen den
drei Geweben.
-
Eine zu starke Verformung des die oberste Schicht bildenden Filtergewebes
wird durch die exakte Festlegung verhindert. Die Festlegung erfolgt im wesentlichen
durch radial verlaufende Stege 18, in denen die Gewebe in der gleichen Weise miteiander
verbunden sind, wie an der punktförmigen Stelle 17. Die radialen Stege 18 reichen
nicht unmittelbar bis an den Rand der Mittelöffnung 15, sondern enden im Abstand
von ihm , um ein Zusetzen im engen Bereich der Mittelöffnung zu vermeiden.
-
Die verschiedenartigen Gewebe sind außerdem im Bereich der Randzone
19 in die gleiche Masse eingebettet. Auf die se Weise wird verhindert, daß die Enden
der stärkeren Gewebe in das empfindliche Filtergewebe hineinstechen.
-
Das Vergießen im Randbereich kann auch ohne Einschluß des Filtergewebes
erfolgen, nur um den scharfen Enden der übrigen Gewebe ihre Gefährlichkeit- zu nehmen.
-
Im Randbereich erfolgt schließlich die Befestigung des Filtergewebes
14 am umlaufenden Flansch 12 der Platte 10 mit einer elastischen Klammer 20 aus
Metall oder Kunststoff.