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Filtervorrichtung mit einer Filterkammer Die Erfindung betrifft eine
Filtervorrichtung mit einer Filterkammer, durch die über eine flüssigkeitsdurciilässige
Stützplatte absatzweise ein Filterband geführt ist wobei der Bandtransport über
Zeitrelais steuerbar ist.
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Derartige Filter werden beispielsweise zum Entwässern der bei der
Abwasseraufbereitung anfallenden, eingediokten Suspensionen wie Klärschlämmen, zum
Filtern von I#ühlmitteln von Werkzeugmaschinen, zum Abfiltern von Metallsalzbädern
und bei der Ausschwemmefiltration eingesetzt, daß heu bei Flüssigkeiten angewandt,
aus denen suspendierte Feststoffe entfernt werden sollen.
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Bei bekannten Filtervorrichtungen wird das Filterband durch Absenken
der Oberkammer auf die Unterkammer zwischen den Kanten vorübergehend festgeklemmt,
wozu am Kammerumfang senkrechte
verschiebbare Rahmen verwendet werden.
Für den Weitertransport des Filterbandes werden die obere und die untere Kammer
voneinander getrennt, so daß das Band fortgeschaltet werden kann.
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Bei den bekannten Kammerbandfiltervorrichtungen wird Überdruck mittels
Druckpumpe innerhalb der oberen Kammer erzeugt. Außer erheblichen Dichtungsproblemen
für die Erstellung einer dichten Verbindung während des Filtrierens treten in der
Regel auch Pumpenverschleißerscheinungen, bedingt durch die abreibende Eigenschaften
von vielen eingedichten Suspensionen, auf.
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Zur Vermeidung des hohen Aufwands für die Anpress- und Dichtungsanordnung
wird bei einem bekannten Bandfilter ein Filterbehälter anstelle der zweigeteilten
Kammer vorgesehen, bei dem durch die Anordnung von zwei einander in zwei gegenüberstehenden
Behälterwänden oberhalb der Stützplatte angeordneten Schlitzen zur Durchführung
des Filterbandes und zwei vor diese dichtend einschwenkbare, von innen anliegende
Dichtungsdeckel, deren Unterkanten das Filterband an die Stützplatte klemmen, die
abzudichtenden Offnungen klein gehalten werden. Da die beiden Kammern mit der Stützplatte
an den Längskanten fest und dauernd vereint sind, ist ein aufwendiger Dichtungsmechanismus
zwischen diesen Teilen teilweise vermieden. Dennoch wird mit dieser Dichtungseinrichtung
ein Austreten von unfiltrierter Flüssigkeit außerhalb der Filterdruckkammer nicht
ausgeschlossen.
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Diese bekannte Anordnung weist auberdem den Nachteil auf, daß die
in der Schmutzflüssigkeit befindlichen Feststoffe unter Umgehung des Filtermitteis
über die Stützplatte in den Reintank gelangen, so daß es erforderlich ist, neben
einer Einspannung an den Schmalseiten ein Einklemmen des Filterbandes auch an seinen
beiden Längskanten vorzusehen. Die Möglichkeit einer Umgehung kann jedoch nie ausgeschlossen
werden.
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Die gefilterte Flüssigkeit wird bei der bekannten Vorrichtung am Boden
der unteren, großvolumigen kammern mittels einer Pumpe eine Leitung abgezogen und
durch eine Leitung in den Reintank hineingedrückt. Diese Pumpe dient in erster Linie
zum Hineindrücken des Filtrats in den Reintanlc, hat aber keine Funktion bei dem
direkten Filtervorgang, daß heißt beim Hindurchtreten der zu filtrierenden Flüssigkeit
auch das Filterband zu erfüllen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine robuste, einfache
Filtervorrichtung zu schaffen, bei der zur Vermeidung eines möglichen Austretens
der zu filtrierenden Flüssigkeit oder des Filtrats und zur Vermeidung eines Umgehens
des Filtermittels, eine absolut dichte Verbindung der Filterkammer während des Filtrierens
vorliegt, ohne daß dazu ein hoher, komplizierter Aufwand für die Dichtungsanordnung
der einzelnen Teile der Filterkammer erforderlich ist, und bei der im Hinblick auf
die verwendete Pumpe möglichst geringe Verschleißerscheinungen durch Abrieb auftreten.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Filtervorrichtung
der genannten Art dadurch gelöst, daß der Filterbehälter aus einer Filterplatte
und einem unmittelbar auf diesen aufsitzenden, mit Druck beaufschlagbaren Filterdeckel
besteht und daß eine an der Unterseite der Filterplatte angeordnete Vakuumpumpe
über eine vom Filterdeckel zu einem Schmutzbecken verlaufende Zuflußleitung die
zu filtrierende Flüssigkeit auf das Filterband ansaugt.
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Durch diese Filtervorrichtung ist es nunmehr möglich, die zu filtrierende
Flüssigkeit nur mit Hilfe einer einzigen Pumpe auf das Filterband aufzutragen, so
daß die bei bekannten Anlagen vorhandene Filterpumpe, neben der Absaugpumpe für
das
Filtrat entfällt0 Die-Filterpumpe bei bekannten Anlagen saugt
üblicherweise aus einem Sclimutztanlc die zu filtrierende Flüssigkeit an und verteilt
sie tibar ein Verteilerrohr auf das Filterband.
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Durch die schmale kompakte Bauweise der Filtervorrichtung nach der
Erfindung reicht die Vakumm-Saugpumpe völlig aus um die zu filternde Flüssigkeit
aus dem Schmutzbehälter auf das Filterband anzusaugen, wobei der in der Filterplatte
entstehende Unterdruck das Abdichtell zwischen der hilterplatte und dem Filterdeckel
unterstützt.
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Zum Erreichen der kompakten Bauweise ist die Filterplatte vorzugsweise
mit einem eingesenlcten AbfluBraum versehen, der Längsstützen aufweist, auf denen
die Stützplatte in Form einer gelochten Blechplatte auflieft. Dadurch wird erreicht,
daß der untere Beil der Filterkanmer sehr geringe Bauhöhe aufweist, so da19 die
von der Vakuumpumpe zu fördernde, ursprünglich angesaugte Luftmenge unterhalb der
Stützplatte klein gehalten ist.
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Das Anpressen des Filterdeckels gegen die Filterplatte geschieht in
einer an sich bekannten Weise durch einen oberhalb des Filterdeckels angeordneten
Druckzylinder.
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Die aufeinanderliegenden Kanten des Filterdeckels und der Filterplatte
klemmen während des Ansaugens der zu filtrierenden Flüssigkeit auf das Filterband
dieses vollständig abdichtend ein. Da im Filterdeckel im Gegensatz zu bekannten
Anlagen kein Überdruck sondern ein Unterdruck entstehen kann, reicht der durch den
Unterdruck der Vaknumpumpe und den Anpressdruck des vom Druckzylinder auf den Filterdeckel
erzielte Abdichtung völlig aus, um eine dichte Verbindung ohne sonstige
pneumatische
oder hydraulische Anordnung zwischen der Filterplatte oder dem Filterdeckel zu erzielen.
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Im Filterdeckel ist vorzugsweise eine Luftleitung mit einem Lüftungsventil
zum Unterbrechen des Vakuums in der Filterkammer vorgesehen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist für das Entfernen des
Içuchens von dem Filterband nach dessen Austragung aus der Filterkammer ein Abschaber
nahe einer Umlenkrolle angeordnet.
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Mit der Filtervorricntung der genannten Art wird unter anderem der
Vorteil erzielt, daß nicht nur Normal- sondern auch Unterdruck in der Filterkauwier,
bestehend aus der Filterplatte mit aufliegendem Filterniedium und einem unmittelbar
auf diesen aufsetzbaren Filterdeclel :nährend des des ganzen Filtrationsvorgangs
erzeugt werden kann. Dieser Unterdruck wird dadurch erreicht, daß die an der Unterseite
der Filterplatte angeordnete Vakuumpumpe direkt über die vom Filterdeckel zu einem
Schmutzbecken verlaufende Ansaugleitung die zu filtrierende Flüssigkeit durch das
Filterband ansaugt. Mit dieser Anordnung ist ein Austreten von Flüssigkeit aus der
Kammer oder ein Umgehen des Filtermittels absolut ausgeschlossen. Hierzu kommt noch,
daß die an der Unterseite der Filterplatte angeordnete Vakuumpumpe dafür sorgt,
daß nur filtrierte Flüssigkeit in Berührung mit der Pumpe kommt, wodurch ein Abrieb
in der Pumpe ausgeschlossen wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an hand eines Ausführungsbeispieles
in der Zeiclmtmg erläutert. Ein Rahmen 46 trägt eine Filterkamlner 10, die aus einer
Filterplatte 12 und einem Filterdeckel 20 besteht. An dem Rahmen 46 ist eine Vorratsrolle
40 mit dem aufgewickelten Filterband 28 angeordnet, das zwischen der Filterplatte
12 und dem Filterdeckel 20 hindurch-geftthrt wird und nach dem Austreten aus der
Filterkammer 10 über eine Umlenkrolle 36 in Richtung auf zwei Abzugsrollen 42 verläuft.
in. unmittelbarer Nähe der Umlenkrolle 36 ist ein Abschaber 34 für den Filterkuchen
angeordnet. Die Abzugsrollen 42 werden von einem Austragungsmotor 44 angetrieben,
der unterhalb der Filterplatte 12 an dem Rahmen 46 angebracht ist.
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Aus einem Schmutzbecken 24 mit der zu filtrierenden Flüssigkeit wird
über eine Zuflußleitung 26 die Filterflüssigkeit in das Innere des Filterdeckels
20 angesaugt wo sie gleichmäßig auf das Filterband 200, daß auf einer Stützplatte
18 aufliegt, verteilt wird und mit Hilfe einer unterhalb der Filterplatte angeordneten
Vak#uumpumpe 22 , die über eine Abflußleitung 50 mit der Filterplatte 12 in Verbindung
steht, abgesaugt wird.Die Pumpe 22 dient zugleich zum Ansaugen.
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Die Filterplatte 12 besteht aus einem ausgeschnittenen, eingesenkter
Abflußraum 14, der Längsstützen 16 aufweist, auf denen die waagerechte Stützplatte
18 aufliegt. Die Stützplatte 18 besteht zweclanäßigerwoise aus einer gelochten Blechplatte
und schließt fluchtend mit den Umfangskanten der Filterplatte 12 den Abflußraum
ab~ An der Filterplatte 12 ist ein Bügel 48 vorgesehen, der einen Druckzylinder
38 für die pneumatisckle 13etätigung des Filterdeckels 20 trägt0
Von
dem Filterdeckel 20 geht eine Luftleitung 30 ab, in der ein 3elüftungsventil 32
angeordnet ist, das bei Erreichen eines bestimmten voreingestellten Druckabfalls
in der Filterkammer 10 automatisch öffnet und dadurch das Vakuum in der Filterkammer
10 unterbricht.
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Die gefilterte Flüssigkeit wird über die Abflußleitung 50 durch die
Vakuumpumpe 22 abgezogen und in ein nicht marge stelltes Klarbecken gepumpt. An
Stelle eines Schmutz- und Klarbeckens können selbstverständlich auch Tanks oder
sonstige Behälter für die zu filternde Flüssigkeit und das Filtrat vorgesehen sein,
Die Filtervorrichtung arbeitet folgendermaßen: In der dargestellten Lage verläuft
das Papierfilterband 28 von der Vorratsrolle 40 über die Stützplatte 18, die Umlenkrolle
36 zwischen den vom Austragungsmotor 44 angetriebenen Umlenkrollen 36 hindurch,
Durclllietätigen des Druckszylinders 38 wird der Filterdeckel 20 auf das saubere
Papierfilterband 28 aufgesetzt und drückt dessen Handteile abdichtend gegen die
Kanten der Filterplatte 12. Die innerllalb der Filterkammer 10 liegende Fläche des
Papierfilterbandes 28 liegt auf der gelochten Stützplatte 18 auf, Durch Einschalten
der Vakuumpumpe 22 wird über die Zuflußleitung 26 aus dem Schmutzbecken 24 die zu
filtrierende Flüssigkeit in den Deckelraum gesaugt und über dem Papierfilterband
28 verteilt. Hierbei ist ein Entlüftungsvorgang nicht nötig. Das Filtrat und das
Luftgemisch werden durch das Filterband 28 mit Hilfe der Vakuumpumpe 22 gesaugt
und gelangen über die Abflußleitung 30 in das nicht dargestellte Reinbecken, Der
Schlamm beziehungsweise die in der zu filternden Flüssigkeit dispergierten festenTeilchen
scheiden sich als Filterkuchen auf dem Papierfilterband 28 ab. Sobald der Deckelraum
des Filterdeckels 20
mit Feststoffen gefüllt ist, beziehungsweise
der Druckabfall das heißt das Vakuum einen bestimmten Wert erreicht hat, der mit
zunehmender Höhe des Filterkuchens auf dem Filterband ansteigt, wird automatisch
das Belüftungsventil 32 in der Luftleitung 30 geöffnet. Dadurch wird das Vakuum
unterbrochen und von der Pumpe 22 Luft durch die Leitung 30, durch den auf dem Papierfilterband
28 liegenden Filterkuchen und durch das Papierfilterband 28 selbst hindurchgesaugt.
Die noch in der Zufißleitung 26 befindliche Filterflüssigkeit fließt gleichzeitig
in das Schmutzbecken 24 zurück.
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Nach einer variabel einstellbaren Zeit, in der inzwischen der Filterkuchen
ganz oder teilgetrocknet ist, wird der Druckzylinder 38 entlastet und der Filterdeckel
20 automatisch angehoben. Gleichzeitig wird der Austragungsmotor 44 eingeschaltet,
so daß die Abzugsrollen 42 das Papierfilterband 23 langsam aus der Filterkammer
10 herausfXlren. Bei der Umlenkung des Filterbandes 28 in die Senkrechte wird der
Filterkuchen durch den schräg zu der Bewegungsrichtung des Filterbandes 28 angeordneten
Abschaber 34 von dem Papierfilterband 28 abgehoben und in einen nicht dargestellten
Auffangbehälter geleitet. Anschließend kann der Filterkuchen weiterverarbeitet werden.
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Sobald wieder ein sauberer Abschnitt des Papierfilterbandes 28 auf
der Stützplatte 1S aufliegt, stoppt der Austragungsmotor 44 den Weitertransport
des Papierfilterbandes 28. Der Druckzylinder 38 wird betätigt, der Filterdeckel
20 mit Druck beaufschlagt und wieder dichtend auf die Filterplatte 12 aufgesetzt,
so daß der Arbeitszyklus wiederholt werden kann.
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Der voranstehende beschriebene Arbeitsvorgang läuft yollautomatisch
ab, wobei durch nicht dargestellte Zeitrelais die Filtrations- und Trocknungszeit
beliebig eingestellt werden kann.
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Durch die geringen Abmessungen der Filterkammer 10 ist es möglich,
mit einer einzigen Pumpe auszukommen, die sowohl das Ansaugen der zu filternden
Flüssigkeit aus dem Schmutzbecken als auch das Absaugen der Pilterfliissigkeit durch
das Papierfilterband bewerkstelligt. Bs wird in einfacher Weise ein abgedichteter
Zustand der Filterkammer während des Filtrationsvorganges erzielt und die neigung
zu Verstopfungen der Zuflußleitung, der Stützplatte und der Abflußleitung einschließlich
der Vakuumpumpe weitgehend herabgesetzt.
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Die Anlage kann in nicht dargestellter Weise mit einer geeigneten
Verkleidung luftdicht umgeben werden.
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A n s p r ü c h e s