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Trommelfilter Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit einer
in einem Behälter gelagerten drehbaren Trommel.
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Die Erfindung ist darauf gerichtet, einen Trominelfilter zu schaffen,
der konstruktiv sehr einfach ausgebildet ist, sehr leicht zu benutzen und zu reparieren
ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Trommel ein Paar Stirnwände und
einen Trommelmantel aufweist, der aus Filtermaterial gebildet ist, und daß ein Einlauf
zur Einführung der zu filternden Flüssigkeit in das Trommelinnere sowie ein Einlaß
zur Ableitung der gefilterten Flüssigkeit aus dem Behälter vorgesehen sind und daß
in der Trommel Enrichtungen zur Aufnahme und Abführung von Verunreinigungen aus
der Trommel, die am Trommelmantel aufgefangen werden, angeordnet sind un& daß
in dem Behälter eine Einrichtung vorgesehen ist,
mittels welcher
Spülmittel durch-die Filtermittel gesprüht wird, um die Verunreinigungen abzuspülen
und zu den Aufnahme- und Abführungseinrichtungen zu leiten.
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Vorteilhafte Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die Trommel
des erfindungsgemäßen Trommelfilters einen Mantel aus unabhängig voneinander ersetzbaren,
gefalteten Abdeckungen besitzt. Die erfindungsgeinäße Vorrichtung weist in vorteilhafter
Weise einen maximalen Strömungsmitteldurchsatz auf, und die Filtertrommel besitzt
eine maximale Filterfläche. Sie ist in vorteilhafter Weise nur an-den Achsen abgedichtet.
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In weiterer Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung kann der
Trommelfilter mehrstufig ausgebildet und zur Erhöhung des Durchsatzes an eine Unterdruckquelle
angeschlossen sein. Es kann in vorteilhafter Weise auch vorgesehen sein, daß der
Tronunelfilter mit einer ständig betätigbaren Reinigungseinrichtun# ausgestattet
ist sowie Einrichtungen aufweist, mit denen die Reinigungsflüssigkeit umgepumpt
weT-den kann. Dabei kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, daß die Reinigungseinrichtung
betätigbar ist, ohne den Filtervorgang zu unterbrechen.
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Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann der Trommelfilter
mit einer Einrichtung zur Entfernung und zur Ableitung von Schmutzteilchen oder
Schlamm ausgestattet sein. Ein anderes vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht
darin, daß der erfindungsgemäße Trommel filter mit Fördermitteln ausgestattet sein
kann, die einen Teil der abfließenden gefilterten Flüssigkeit zur Spülung des Filtermaterials
fördern.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieis anhand der Zeichnung.
Darin zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Erfindung teilweise
in Querschnitt; Fig. 2 eine achnittansicht gernäß der Linie 2-2 nach Fig . 1 ; Fig.
3 eine Detaillansicht im vergrößerten Maßstab; Fig.4 eine Schnittansicht gemäß der
Linie 4-4 nach Fig. 3; Fig.5 eine im vergrößerten Maßstab dargestellte Detaillansicht
im Querschnitt; Fig. 6 eine im vergrößerten Maßstab dargestellte Detaillansicht
im Querschnitt; Fig. 7 eine Teilansicht einer Mehrfachtro@melausführung ger. der
Erfindung; Fig. 8 eine Schnittansicht gemäß der Linie 8-8 nach Fig. 7; Fig.9 eine
Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles gemäß der Erfindung teilweise
im Quers chni tt und Fig. 10 eine Seitenansicht eines weiteren Ausffihrungsbeispiels
gemäß der Erfindung ähnlich der Fig.1, teilweise im Querschnitt.
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In der Beschreibung und in den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet.
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In der Fig. 1 der Zeichnung ist ein Behälter 1 dargestellt, dessen
oberes offenes Ende durch einen Deckel 2 abgeschlossen ist. Innerhalb des Behälters
1 ist ein Trommelfilter 3 drehbar gelagert. Außerhalb des Behälters. 1 ist ein Antriebsmotor
4 für die Trommel 3 angeordnet, dessen Antriebswelle 5 mittels einer geeigneten
Kupplung 6 mit der Achse der Trommel 3 verbunden ist, und es sind geeignQte Lager
zur Aufnahme der an der Trommel 3 befestigten Nabenteile 7 vorgeschen.
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Eine gröbere Nabe 9 ist axial fluchtond zur Nabe 7 an der Trommel
3 angeordnet. An den Naben 7, 9 sind geeignete Dichtungen 10, 11 vorgesehen.
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Auf der dem Motor 4 gegenüberliegenden Seite des Behälters 1 ist ein
vergröPerter Füllstutzen 12 vorgesehen, der axial zur Trommel 3 ausgerichtet ist
und einen sich nach innen erstreckenden Teil zur Lagerung. der drehbaren Trommel
3 aufweist, wofür die Lager 8 vorgesehen sind. Der Füllstutzen 12 weist einen Einlauf
13 für das zu filternde Strömungsmittel auf, das im Folgenden als "Zustrom" bezeichnet
1verden soll, und. der Fiillstutzen 12 erstreckt sich in den Innenraum der Trommel
3. In der Trommel 3 ist ein Schlammtrichter 15 befestigt, dessen weiteres, oben
gelegenes offene. Ende unmittelbar unter dem Trommelmantel der Trommel 3 angeordnet
ist und der in ein festes, hohles Rohr 16 mündet. Es ist zu erkennen, daß sich das
Rohr axial in der Trommel 3 und der Nabe 7 erstreckt, und daß zwischen der Nabe
bzw. der Trommel und dem Rohr eine Lager- und Dichtungseinrichtung 17 vorgesehen
ist. Das in der Nabe 7 gelagerte Ende des Rohres 16 ist verschlossen, und das gegenüberliegende
Ende des Rohres weist eine- Oeffnung 18 auf, die an die Öffnung 19 im Füllstutzen
12 anschließt, so daß die Öffnungen einen Schlammauslaß bilden.
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Der Behälter 1 weist eine Öffnung 20 auf, die in einen Abflußstutzen
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endet, der seinerseits mit eine geeigneten Abflußregler 22 in Verbindung steht.
An den Abflußstutzen 21, der vorzugsweise im unteren Bereich des Behälters 1 angeordnet
ist, ist eine Leitung 25 angeschlossen. Die Leitung 25 ist an eine Flüssigkeitspupe
26 angeschlossen, die üblicherweise mit einem eigenen Antriebsmotor ausgestattet
ist.
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Von der Pumpe 26 führt eine Leitung 27 die geklärte, abfliessende
Flüssigkeit zu einem Sprührohr oder einer länglichen Sprühdüse 30, die über der
oberen Mantel fläche der Trommel 3 angeordnet und, wie am besten in der Figur 2
zu erkennen ist, unmittelbar gegenüber dem oberen offenen Ende des Trichters 15
ausgerichtet ist. An der Unterseite des Behälters ist ein Ablaß 31 vorgesehen (siehe
Figur 2).
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Es ist zu erkennen, daß die Trommel 3 im wesentlichen aus einem Paar
im Abstand zueinander angeordneten, im wesentlichen runden, parallelen Seitenwänden
35, 36 gebildet wird. Die Mantelfläche der Trommel 3 besteht aus einer Vielzahl
von einzelnen im allgemeinen rechteckigen Abdeckungen 37. Jede der Abdeckungen -37
besteht aus einem rechteckigen Rahmen 38 mit einer darin enthaltenen Filterfläche
39, wobei das Filtermittel aus gefaltetem, porösem Material besteht, um eine maximale
Filterfläche innerhalb des durch die Mantelfläche der Trommel 3 vorgegebenen Raumes
zu erhalten. Das Material des Filtermittels 39 ist vorzugsweise ein Drahtgeflecht,
obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
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In den Figuren 3 und 4 sind Einrichtungen zur Befestigung der Abdeckungen
37 an der Trommel 3 dargestellt. Über den Umfang der Trommel verteilt erstrecken
sich zwischen den Wänden 35, 36 eine Vielzahl von tragenden Querträgern 40.
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Die Träger 40 weisen steife Mittelteile 41, die sich radial von den
Außenkanten der Wände 35, 36 nach innen erstrecken und nach außen über die Trommel
3 hinausragen. Die im Abstand
zueinander angeordneten Schenkel oder
Teiler 42 erstrecken sich parallel vom Mittelteil 41 in das Tron;melinnere der Trommel
3 zu einem später noch beschriebenen Zweck.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die Rahmen 38 Teile aufweisen, die
den Rand der Filtermittel 39 in Profile 45 aus gummiartigem Material einklemmen.
Die Rahmen 38 sind aufgebrochen, damit ein unterer Teil der Profile 45 auf den Kantel;l
des tragenden Mittelteils 41 aufliegen kann. Quer zu den angrenzenden Abdeckungen
37 erstreckt sich zwischen diesen eine Klennistange 46, die einen Klemmbügel 47
gegen die aneinander angrenzenden Teile der Abdeckungen 37 drückt. Auf den Wänden
35, 36 ist eine von Hand betätigbare Endlagensperre 48 angeordnet, die die Klenimstange
46 nach unten gegen den Klemmbügel 47 und die Abdeckungen 37 drückt.
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In der Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine lösbare
Befestigung der Abdeckungen 37 an der Trommel 3 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist das i«Iittelteil 41 eines j#eden Querträgers 40 mit einer Dffnung an einer zweckmäßigen
Stelle versehen, durch welche sich ein geeigneter Gewindebolzen 50 erstreckt, und
es sind Flügelmuttern 51 vorgesehen, die einen Klemmbügel 52 nach unten auf die
gegenüberliegenden Endteile von angrenzenden Abdeckungen 37 drücken.
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In-der Figur 6 ist zu erkennen, daß das Sprührohr 30 in üblicher Weise
von einem Träger 55 aufgenommen wird, der an einem Gewindebolzen 56 höhenverstellbar
gelagert ist, in dem der Gewindebolzen 56-in den Träger 55 und eine Halterung 57
eingeschraubt ist, die ihrerseits an dem Deckel 2 mittels geeigne#ter Befestigungsmittel
58, wie sie zum Beispiel in der Figur dargestellt sind,- befestigt ist. Die Förderleitung
27 erstreckt sich durch die Halterung 57 und ist, wie an der
Stelle
60 zu erkennen ist, beweglich in dieser gelagert und abgedichtet.
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Inl der Figur 7 ist eine Mehrfachtrommelkonstruktion da#gestellt.
Die Wand 36a weist einen größeren Durchmesser auf als die Wand 36. Die Wand 35 kann
die gleichen Abmessungen wie die Wand 36 aufweisen. Die Konstruktion zur Abstützung
und Lagerung 70 der Trommelachse ist größer als die Ausführung der in der Fig. 1
mit 6, 7, 8 und 10 bezeichneten Bauteile. I s versteht sich jedoch, daß eine geeignete
Antriebswelle vorgesehen ist, dic der in der Fig.1 dargestellten Welle 5 entspricht,
ur die in der Fig. 7 dargestellte Trommel 3a anzutreiben. Gleichfalls ist axial
in der gegenüberliegenden Wand des Behälters 1 eine vergrößerte Buchse 71 vorgesehen,
die den Fiillstlltzen 12 im Abstand halt. Die Wand 35 ist drehbar auf dem inneren
Ende Da des Füllstutzens 12 gelagert. Eine Wand 35a, die den gleichen Durchmesser
aufweist wie die Wai,id 36a, trägt eine vergrößerte Buchse 9b, die auf der Mantelfläche
der Buchse 71 drehbar gelagert ist. Zwischen den Trommelwänden 36a. 35a der Mehrfachtrommel
3a sind Abdeckungen 37a von größerer Länge als die Abdeckungen 37 angeordnet. Unter
den Abdeckungen 37a, das heißt wenn diese den oberen Punkt der Trommel 3a durchlaufen,
ist ein Schlammtrichter 15a angeordnet, dessen schräge Bodenwand zu dem senkrecht
verlaufetzen Schlammabführungsrohr 72 führt, das mit dem innerhalb der Buchse 71
gelegenen und den Füllstutzen 12 umgebenden Raum 73 in Verbindung steht, so daß
der Schlamm durch den Schlammauslaß 74 abgeleitet werden kann.
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Eine Leitung 27a ist in gleicher Weise wie die Leitung 27 der Fig.
1 vorgesehen, um Spülflüssigkeit ZU einem @änglichen Spülrohr 30a zu leiten, das
über dem Trichter 15a angeordnet ist. Eine ähnliche Leitung 27b leitet Spiilfliissigkeit
zum Sprührohr 30b über dem Trichter 15. In dem in der
Figur 7 dargestellten
Ausführungsbeispiel der Erfindung, erstreckt sich die Leitung 27b von der Pumpe
26 oder von einer nicht dargestellten ähnlichen Pumpe wie der in der Fig.1 dargestellten
Pumpe 26 durch den Raum 73 und die Wandung der Buchse 71. Während in der Zeichnung
nur zwei Abdeckungen 37, 37a dargestellt sind, die zwei Filtertrommelwände bilden,
versteht es sich von selbst, daß auch mehr solcher Wände vprgesehen sein können.
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In der Figur 9 ist eine Konstruktion dargestellt, die in der Lage
ist, einen Unterdruck oder eine Saugwirkung zu erzeugen, durch welche eine vergrößerte
Strömung durch die Filtertrommel erzielt werden kann. ItTährend in der Figur 9 nur
eine einheitliche Trommel dargestellt ist, versteht es sich von selbst, daß auch
die Mehrfachtrommelkonstruktion nach Fig.7 Verwendung finden kann. Das Gehäuse 1a
des Ausführungsbeispiels nach Fig.9 ist verlängert. Zum Antrieb der Trommel 3 kann
beispielsweise der in der Fig.1 dargestellte Motor 4, der bereits vorher beschrieben
wurde, Verwendung finden. In der in der Fig,9 dargestellten Konstruktion ist eine
geeignete Unterdruckquelle, wie zum Beispiel eine in der Zeichnung nicht dargestellte
Unterdruckpumpe mit dem Abflußstutzen 21 verbunden.
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Eine Schneckenförderwelle 80 erstreckt sich durch das Schlammrohr
16 in der Fig~9, und der Wellenkörper erstreckt sich über den Füllstutzen 12 hinaus
und ist an den#Antriebsmotor 81 angekuppelt. Eine Schmutz- oder Schlammsammelkammer
82 schließt sich dem Füllstutzen 12 an, um den durch den Auslaß 18 mittels dem Schneckenförderer
80 aus dem Trichter 15 geförderten Schlamm aufzunehmen. Ein Filter 83 unterteilt
den Raum der Kammer 82, so daß die Verunreinigungen auf der einen Seite des Filters
83 aufgefangen werden. Der Raum auf der gegenüberliegenden Site des Filters 83 ist
an eine Leitung
84 angeschlossen, die das Spülmittel, das durch
den Filter 83 geströmt ist, in den Einlauf 13 zurückleitet.
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Die Konstruktion des in der Fig.10 dargestellten Ausführungsbeispieles
entspricht im wesentlichen der Konstruktion des in der Fig.1 dargestellten Ausffihrungsbeispiels,
und es wurden die entsprechenden Bezugszeichen verwendet. Es ist sche: matisch ein
Luftanschluß 112 angezeichnet, der mittels einer Leitung 114 an eine längliche Sprühdüse
30 angeschlossen ist, Auf diese Weise kann anstelle der gefilterten Flüssigkeit
Luft als Spülmittel Verwendung finden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung
von Luft als Spülmittel beschränkt, da 6 eine Vielzahl von anderen gasförmigen Mitteln
gibt, die ebenso befriedigend einsetzbar sind. Wichtig ist; daß zwischen dem Spülmittel,
sei es Luft, eine Flüssigkeit oder dergleichen, und der bestimmten Substanz, die
gefiltert werden soll, eine Verträglichkeit besteht.
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Im folgenden sollen die Verwendung und die Wirkungsweise des Gegenstandes
der Erfindung beschrieben werden. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1
bis 8 wird die zu filternde Flüssigkeit oder der Zustrom unter Druck in den Einlauf
13 geleitet, von wo sie durch den Füllstutzen 12 in den Trommelraum der Trommel
3 strömt. Der Strom fließt durch die Filterabdeckungen 37, die schädliche Teilchen
oder Schlamm auffangen und zurückhalten und dafür sorgen, daß nur gefilterte Flüssigkeit
aus der Trommel 3 in den die Trommel umgebenden Raum innerhalb des Behälters 1 gelangt,
von wo sie durch den Abflußstutzen 21 abfließt. Wie am besten in der Fig.2 zu erkennen
ist, ist das Niveau des einströmenden und ausströmenden Mittels im Behälter 1 im
wesentlichen gleich und befindet sich unterhalb der Mündung des Trichters 15. Die
Flüssigkeitsspiegel 100 bzw. 100a, die in der Fig.2 eingezeichnet sind,
lassen
erkennen, daß der Stand der einströmenden Flüssigkeit etwas höher ist als der Stand
der abfließenden Flüssigkeit.
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Die Ränder oder Schenkel 42 halten etwas von dem Schmutz zu rück,
der sonst von der innenliegenden Oberfläche der Abdek- -kungen 37 tropfen könnte,
wenn diese infolge der Drehung der Trommel #3 nach oben wandern, so daß vorteilhaft
verhindert wird, daß solche Schmutzbestamdteile infolge dg Einwirkung; des Sprührohres
30 in den Trichter 15 befördert werden.
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Mittels des Sprührchres 30, des Schlamm- oder Schmutztrichters 15
und der Sdhmutzabführungsteile 16, -18 wird verhindert, daß Schlamm oder Verunreinigungen
sich an der innenliegenden Oberfläche der Filtermittel 39 ansammeln können und auf
diese Weise den Filtervorgang stören könnten. Der in der Figur 9 dargestellte Schneckenförderer
zur Förderung des SchIamms könnte selbstverständlich auch in dem Rohr 16 angeordnet
sein, das in den Figuren 1 und 7 dargestellt ist.
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Ebenso kann das Abführen der Verunreinigungen in der in der Figur
9 dargestellten Weise erfolgen unter Verwendung der Trommelfilter nach den Figuren
1 und 7, wobei die durch den Filter 83 gefilterte Flüssigkeit unter einem geeigneten
Druck in den Einlauf 13 zurückkehrt.
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Mit der Mehrfachkonstruktion gemäß Figur 7 kann ein größerer Volumenstrom
pro Zeiteinheit oder pro Trommelumdrehung gefiltert werden. Die Unterdruckkonstrüktion-
nach Figur 9 führt zu einem vergrößerten Strom durch die Trommel 3. Der Trommelfilter
gemäß der Erfindung kann ununterbrochen arbeiten, wobei die Flüssigkeit beim Durchgang
durch den Trommelmantel, der durch die Filterabdeckungen 37 gebi#ldet wird gefiltert
wird, wobei die innenliegenden Oberflächen der Abdeckungen ununterbrochen oder zeitweilig
mittels des Sprührohres und der dargestellten Konstruktion zur Abführung des
Schmutzes
gereinigt werden. Wenn es jedoch notwendig oder ratsam erscheint, die Filterabdeckungen
von der Trommel 3 zu entfernen, um sie zu reparieren oder zu ersetzen, dann kann
dies leicht und schnell ausgeführt werden. Dazu wird der Deckel 2 des Behälters
1 entfernt. Die leicht zu lösenden Klemmteile, die zum Beispiel in den Figuren 3
und 4 dargestellt sind, werden geoffnet, und #ie zu ersetzenden oder.
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zu reparierenden Abdeckungen werden einfach aus den tragenden Abschnitten
41 herausgenommen.
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Da der Trommeifilter gemäß der Erfindung unmittelbar innerhalb des
Behälters 1 bewegt wird, ist es nicht notwendig, die Außenfläche der Trommel abzudichten.