DE2710445A1

DE2710445A1 - Kontinuierlich arbeitendes filter zum entfernen von flusen, fasern o.dgl. aus einem fluessigkeitsstrom

Info

Publication number: DE2710445A1
Application number: DE19772710445
Authority: DE
Inventors: Peter Behr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-10
Filing date: 1977-03-10
Publication date: 1978-09-14

Description

Kontinuierlich arbeitendes Filter zum
Entfernen von Flusen, Fasern od.dgl.
aus einem Flüssigkeitsstrom Die Erfindung betrifft ein kontinuierlich arbeitendes Filter zum Entfernen von Flusen, Fasern od.dgl. aus einem Flüssigkeitsstrom.
In Flüssigkeiten enthaltene faserige Verunreinigungen neigen dazu, sich an Umlenkungen und Kanten abzusetzen und so Leitungen, Kanten von Ventilen usw. zuzusetzen, so daß hier häufig Störungen auftreten und ein kontinuierlicher Betrieb von Anlagen mit Umwälzungen nur schwer und mit hohem konstruktiven Aufwand erreichbar ist. Die beschriebenen Störungen treten insbesondere bei Färbereianlagen auf, bei denen in der Färbflüssigkeit sich von den zu färbenden Stoffen lösende Flusen schweben. Diese Flusen haben etwa das gleiche spezifisch Gewicht wie Wasser, so daß sie sich durch Absetzen praktisch nicht entfernen lassen, da die erforderlichen Absetzzeiten einfach zu groß sind.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Filter der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bei einfachem Aufbau und nur geringer erforderlicher Wartung möglichst kostengünstig, vorzugsweise faserartige Schwebeteilchen aus einer Flüssigkeit entfernbar sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß eine Siebtrommel vorgesehen ist, durch die die Flüssigkeit hindurchgeführt wird und daß eine relativ an der Sieboberfläche vorbeiführbare Reinigungseinrichtung vorgesehen ist, mittels der die auf der Siebtrommel zurückgehaltenen Rückstände von dieser ent; fernbar sind.
Der Siebtrommelantrieb wird durch ein Manometer bei Uberschreiten eines bestimmten einstellbaren Druckverlustes des Filters in Betrieb gesetzt. Durch den diskontinuierlichen Betrieb ergibt sich ein guter Abscheidegrad.
Der Aufbau der Vorrichtung wird besonders einfach, wenn die Siebtrommel drehbar und die Reinigungseinrichtung fest in einem Gehäuse angeordnet sind. Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse etwa rotationssymmetrisch ausgebildet und die Siebtrommel konzentrisch darin gelagert, wobei die zu reinigende Flüssigkeit tangential zwischen der Gehäusewandung und der Siebtrommel durch einen Zuführstutzen zuführbar ist, so daß eine tun die Siebtrommel kreisende Flüssigkeitsströmung entsteht. Die Siebtrommel wird dadurch über die gesamte Länge und den gesamten Umfang gleichmäßig beaufschlagt.
In vorteilhafter Weise ist die Siebtrommel als Spaltrohr ausgebildet, wobei zurBildung der Siebfläche parallele Stäbe mit geringem seitlichen Abstand voneinander vorgesehen sind. Der Abstand der Stäbe liegt bei Verwendung des Filters bei Färbereien vorteilhaft zwischen etwa 0,1 und 0,3 mm, wobei die Stäbe zweckmäßig einen Dreieckquerschnitt aufweisen. Zur Erleichterung des Abstreifens der auf der Siebtrommeloberfläche zurückgehaltenen Verunreinigungen sind in vorteilhafter Weise die außen liegenden Seiten der Stäbe gerundet, wobei der Rundungsradius etwa dem Radius der Siebtrommel entspricht. Durch die so gebildeten radialen Einströmkanäle in die Siebtrommel erfährt die zu filternde Flüssigkeit infolge der Drehung der Trommel und der Rotation der tangential einströmenden Flüssigkeit eine scharfe Umlenkung,durch die die Abscheidung der Verunreinigungen stark begünstigt wird. Da zweckmäßig der engste Durchtrittsspalt zwischen den Stäben am Außenumfang der Siebtrommel liegt, können die Rückstände ohne Schwierigkeiten vollständig von der Reinigungseinrichtung abgestreift werden. Dazu besteht diese vorzugsweise aus einem am Umfang der Siebtrommel anliegenden Abstreifer und einer dazu parallelen Sammelrinne, in der die abgestreiften Rückstände durch die Bewegung der Siebtrommel gesammelt werden.
Eine gute Wirksamkeit des Abstreifers unabhängig von eventuell auftretendem Verschleiß, wird dadurch erreicht, daß der Abstreifer zur Oberfläche der Siebtrommeln schwenkbar angeordnet und durch mindestens eine Feder an die Oberfläche angepreßt ist.
Zur einfachen Herstellung besteht die Sammelrinne aus einem auf seiner Oberseite geöffnetem Rohr, wobei im Anschluß an die offene Oberseite eine den Abstreifer abgebende Abwinklung vorgesehen ist.
Zur Herabsetzung des Verschleißes und zur Erhöhung der Abstreifwirkung ist auf der Abwinklung ein auf der Oberfläche der Siebtrommel gleitender Filzbelag vorgesehen, wobei die Sammelrinne zweckmäßigerweise in Umdrehungsrichtung der Siebtrommel vor dem Abstreifer angeordnet ist. Zur Erhöhung der Sammelwirkung ist die Drehrichtung der Siebtrommel und die Drehrichtung der im Gehäuse kreisenden zu reinigenden Flüssigkeit gleichsinnig.
Zum Abführen der Filterrückstände aus der Sammelrinne ist diese mindestens an einer Seite nach außen geführt und über ein Abschlammventil entleerbar. Zur Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen können die öffnungsdauer und die öffnungsintervalle des als Schnellschaltventils ausgebildeten Abschlammventils variierbar sein.
Eine vollständigere Entleerung der Sammelrinne kann dadurch erzielt werden, daß beide Seiten derselben nach außen geführt sind und auf einer Seite ein Zulaufventil und auf der anderen Seite das Abschlammventil vorgesehen sind, wobei beide Ventile zusammen gleichzeitig öffen- bzw. schließbar sind. Hierdurch wird ein Durchspülen mit Eigenmedium möglich, wenn beispielsweise noch eine zusätzliche Pumpe vorgesehen wird. Die Ventile können durch eine entsprechende Steuerung in Abhängigkeit vom Durchflußwiderstand des Filters gesteuert werden, wobei die Druckdifferenz, oberhalb der eine Einschaltung des Reinigungsvorgangs erfolgt, einstellbar ist.
Eine Verbesserung des Spülvorgangs kann dadurch erzielt werden, daß parallel zur Reinigungseinrichtung zusätzlich ein Spülrohr vorgesehen ist, wobei dieses Spülrohr als Schlitzrohr ausgebildet sein kann und die Schlitzöffnung gegen die Reinigungseinrichtung hin geöffnet ist, so daß beim öffnen des Abschlammventils und gleichzeitiger Druckbeaufschlagung des Spülrohrs die Verunreinigungen unmittelbar ausqespült werden.
Die Herstellung des Filters mit der Siebtrommel wird besonders einfach, wenn am Gehäuse ein dem Antrieb gegenüberliegender etwa konzentrischer Abflußstutzen für die gefilterte Flüssigkeit vorgesehen ist und an der Gehäusestirnseite radiale ein Lager für die Siebtrommel tragende Streben angeordnet sind, die den Abfluß der gefilterten Flüssigkeit aus dem Siebtrommelinneren nicht behindern. Um ein Abströmen ungefilterter Flüssigkeit zu verhindern, ist an der abflußstutzenseitigen Stirnwand am Gehäuse innen eine den Gesamtumfang der Siebtrommel am stirnseitigen Ende umfassende Dichtung vorgesehen, die vorzugsweise aus Filz besteht.
Zur leicht zugänglichen Wartung einer Stopfbuchse des Siebtrommelantriebs sind am Gehäuse Arme vorgesehen, deren Enden einen Flanschring für den Antrieb tragen, wobei zum leichten Aufstecken des Antriebs dieser über eine axial montierbare Kupplung mit der Antriebswelle der Siebtrommel gekoppelt sein kann.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Filter, Fig. 2 einen Querschnitt durch das Filter gemäß der Linie II-II in Fig. 1 in größerem Maßstab und Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Siebtrommelrand gemäß der Linie III-III in Fig. 1 in größerem Maßstab.
In einem Gehäuse 1 des Filters ist eine rotationssymmetrische Siebtrommel 2 auf ihrer durchgehenden Achse 3 in einem Endlager 4 und einem Stopfbuchsenlager 5 drehbar gelagert. Der Antrieb der Siebtrommel 2 erfolgt über einen Getriebemotor 6, der an einem an Armen 7 angeschweißten Flanschring 8 befestigt ist.
Durch die Arme 7 hindurch kann die Stopfbuchse 5 gut zugänglich gewartet werden. Der Getriebemotor 6 ist zur einfachen Montage über eine Kupplung 9 axial aufschiebbar mit der Achse 3 gekuppelt.
Das Gehäuse 1 ist durch einen Deckel 10, der die Arme 7 und den Flanschring 8 trägt, unter Zwischenschaltung einer Dichtung 11 verschraubt.
Am dem Deckel 10 gegenüberliegenden Boden 12 des Gehäuses ist in einem konzentrischen Durchbruch 13 ein Abflußstutzen 14 vorgesehen. In diesem Durchbruch 13 sind radiale Streben 15 vorgesehen, durch die bei geringstem Durchflußwiderstand das Lager4getragen ist.
Im Bereich der Deckelseite 10 ist tangential mündend ein Zuführstutzen 16 angeordnet, durch den die nicht näher dargestellte zu reinigende Flüssigkeit tangential in den Zwischenraum 17 zwischen der Wandung des Gehäuses 1 und der Siebtrommel 2 zugeführt wird. Durch die tangentiale Zuführung entsteht in diesem Zwischenraum 17 eine kreisende Strömung, die gleichsinnig mit der Umlaufrichtung der Siebtrommel 2 gemäß dem in Fig. 2 eingezeichneten Pfeil 18 gerichtet ist.
Zur Erzielung der Filterwirkung besteht die Siebtrommel 2 aus einer geschlossenen Stirnseite 19 und gegenüberliegend mit einer durchbrochenen Stirnseite 20, wobei die Durchbrüche 21 im Bereich der Durchbrüche 13 des Bodens 12 angeordnet sind. Die Stirnseiten 19 und 20 In sind an ihrem Außenumfang mit nur geringem Abstand 22 angeordneten Stäben 23 versehen. Die Stäbe 23 haben einen Dreieckquerschnitt, wobei ihre außenliegende Seite 24 einen der Siebtrommel 2 entsprechenden Radius aufweisen, so daß eine glatte Außenseite der Siebtrommel 2 gebildet wird. Der an der Außenseite 24 geringste Abstand 22 zwischen den Stäben 23 beträgt je nach Anwendungszweck des Filters etwa 0,1 bis 0,3 mm. Die zwischen den Stäben 23 in das Innere der Siebtrommel 2 einströmende Flüssigkeit wird bei ihrem Durchtritt an den Kanten der Stäbe 23 stark'umgelenkt, nämlich um etwa 900, da die zirkulierende Strömung im Zwischenraum 17 und zusätzlich die Drehbewegung der Siebtrommel 2 eine zur Siebtrommeloberfläche parallele Strömung bewirken.
Zum Abstreifen der sich an den Kanten der Stäbe 23 absetzenden Verunreinigungen ist im Bereich der Unterseite der Siebtrommel 2 eine sich über deren ganze Länge erstreckende Reinigungseinrichtung 25 eingerichtet. Sie besteht aus einer Sammelrinne 26, einem oben offenen Rohr mit einer anschließenden Abwinklung 27, auf derparallel zur Oberfläche der Siebtrommel 2 an dieser anliegend ein Filzbelag 28 vorgesehen ist.
Zur Erzielung einer stetigen Abstreifwirkung ist die Sammelrinne 26 mit der Abwinklung 27 an mindestens zwei Stegen 29 schwenkbar gelagert und durch wenigstens zwei über die Länge verteilte Federn 30 an der Siebtrommel 2 anliegend gehalten. Die Federvorspannung ist zur Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen einstellbar.
Um ein Umströmen der Siebtrommel 2 zwischen dem Boden 12 und der Stirnseite 20 der Siebtrommel 2 zu verhindern, ist am Boden 12,das ganze Ende der Siebtrommel 2 umschließend, eine Filzdichtung 31 angeordnet.
Durch die Drehung der Siebtrommel 2, die mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von etwa 30 U/min umläuft, wobei die Drehgeschwindigkeit aber bei unterschiedlichen zu reinigenden Flüssigkeiten variierbar sein kann, erfolgt ein Abstreifen der am Außenumfang 32 der Siebtrommel 2 abgelagerten Schmutzteilchen durch die Reinigungseinrichtung 25. Diese gelangen durch das Abstreifen in die Sammelrinne 26. Beim Ausführungsbeispiel ist ein Ende der Sammelrinne 26 durch den Boden 12 nach außen geführt und kann über ein Abschlammventil 33 entleert werden.
Eine vollständige Entleerung der Sammelrinne 26 kann dadurch erreicht werden, daß dieselbe beidseitig durch die Böden 10 und 11 hindurchgeführt ist und über ein Zulaufventil 34 mittels einer Pumpe Eigenmedium zugeführt wird. Das Abschlammventil 32 und das Zulaufventil 34 werden dabei gleichzeitig geöffnet. Die Steuerung erfolgt über eine nicht dargestellte Druckdifferenzmessung. Beim Erreichen eines bestimmten vorwählbaren Durchflußwiderstands des Filters wird der Antrieb für die Siebtrommel 2 eingeschaltet und gleichzeitig oder mit einer gewissen Verzögerung die beiden Ventile 32 und 34 geöffnet.
Zur Erhöhung des Reinigungseffekts ist parallel zur Sammelrinne 26 ein Spülrohr 35, nämlich ein geschlitztes Rohr vorgesehen, wobei die Schlitzöffnungen gegen die Sammelrinne 26 und die Siebtrommel 2 hin geöffnet ist, so daß die von der Siebtrommel 2 abgespülten Schmutzteilchen unmittelbar in die Sammelrinne 26 weggespült werden.
Das Abschlammventil 33, ein schnellschließendes Ventil, wird über eine einstellbare Steuerung in wählbaren Intervallen zeitweise geöffnet, wobei die Öffnungszeiten und die Intervalle so gewählt werden, daß die anfallenden Verunreinigungen mit möglichst wenig Flüssigkeit abgeführt wird, um so möglichst wenig Verluste im Kreislauf des Filters zu haben.
Das Filter arbeitet mit einem besonders guten Wirkungsgrad bei Flüssigkeitsverschmutzungen durch Flusen, Fasern, wie diese insbesondere bei Färbereianlagen auftreten und dort wichtige Bestandteile relativ rasch zusetzen. Mit dem erfindungsgemäßen Filter können diese Verunreinigungen kontinuierlich entfernt werden, so daß insbesondere bei Färbereien die Färbebedingungen über lange Zeit exakt konstant gehalten werden können.

Claims

Patentansprüche Kontinuierlich arbeitendes Filter zum Entfernen von Flusen, Fasern od.dgl. aus einem Flüssigkeitsstrom, dadurch gekennzeichnet, daß eine Siebtrommel (2) vorgesehen ist, durch die die Flüssigkeit hindurchgeführt wird, und daß eine relativ an der Sieboberfläche vorbeiführbare Reinigungseinrichtung (25) vorgesehen ist, mittels der die auf der Siebtrommel (2) zurückgehaltenen Rückstände von dieser entfernbar sind.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebtrommel (2) drehbar und die Reinigungseinrichtung (25) fest in einem Gehäuse(l) angeordnet sind.
3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) etwa rotationssymmetrisch ausgebildet ist und die Siebtrommel (2) konzentrisch darin gelagert ist und daß die zu reinigende Flüssigkeit tangential zwischen der Gehäusewandung und der Siebtrommel (2) durch einen Zuführstutzen (16) zuführbar ist.
4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebtrommel (2) als Spaltrohr ausgebildet ist, wobei zur Bildung der Siebfläche parallele Stäbe (23) mit geringem seitlichen Abstand voneinander vorgesehen sind.
5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (22) der Stäbe (23) zwischen etwa 0,1 und 0,3 mmliegt.
6. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (23) einen Dreieckquerschnitt aufweisen.
7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegende Seite (24) der Stäbe gerundet ist und der Rundungsradius etwa dem Radius der Siebtrommel (2) entspricht (Fig. 3).
8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigende Flüssigkeit in die Spalte der Siebtrommel (2) mit einer Umlenkung von etwa 900 eintritt.
9. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der engste Durchtrittsspalt zwischen den Stäben (23) etwa am Außenumfang (32) der Siebtrommel (2) liegt.
10. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung (25) aus einem am Außenumfang (32) der Siebtrommel (2) anliegenden Abstreifer und einer dazu parallelen Sammelrinne (26) besteht.
11. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer zur Oberfläche der Siebtrommel (2) hin schwenkbar angeordnet ist und durch mindestens eine Feder (30) an die Oberfläche angepreßt ist.
12. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorspannung einstellbar ist.
13. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrinne (26) als auf seiner Oberseite geöffnetes Rohr ausgebildet ist.
14. Filter nach Anspruch 10 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Rohr im Anschluß an die offene Oberseite eine den Abstreifer abgebende Abwinklung (27) vorgesehen ist (Fig. 2).
15. Filter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwinklung (27) mit einem auf der Oberfläche der Siebtrommel (2) gleitenden Filzbelag (28) versehen ist.
16. Filter nach Anspruch 10 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seite der Sammelrinne (.26) nach außen geführt und über ein Abschlammventil (33) entleerbar ist.
17. Filter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlammventil (33) mit einstellbarer Zeitdauer und einstellbarer Periode automatisch offenbar ist.
18. Filter nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlammventil (33) ein Schnellschaltventil ist.
19. Filter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der Sammelrinne ~26) nach außen geführt sind und vorzugsweise über ein gemeinsames Abschlammventil (33) entleerbar sind.
20. Filter nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Antriebsseite liegende Stirnseite (19) der Siebtrommel (2) geschlossen und die gegenüberliegende Stirnseite (20) teilweise offen ist.
21. Filter nach Anspruch 1 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebtrommel (2) über einen Getriebemotor (6) antreibbar ist.
22. Filter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebtrommel (2) etwa mit einer Drehzahl von 30 U/min angetrieben ist.
23. Filter nach Anspruch 3 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Antrieb gegenüberliegend ein etwa konzentrischer Abflußstutzen (14) für die gefilterte Flüssigkeit vorgesehen ist, und daß an der Gehäusestirnseite radiale ein Lager (4) für die Siebtrommel (2) tragende Streben (15) angeordnet sind.
24. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem abflußstutzenseitigen Boden (12) des Gehäuses (1) innen eine den gesamten Umfang der Siebtrommel (2) am stirnseitigen Ende umfassende Dichtung, vorzugsweise aus Filz (31) vorgesehen ist.
25. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Siebtrommel (2) durch eine Stopfbuchse (5) hindurchgeführt ist.
26. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß antriebsseitig am Gehäuse (1) Arme (7) vorgesehen sind, deren Enden einen Flanschring (8) für den Antrieb tragen.
27. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb über eine axial montierbare Kupplung (9) mit der Antriebwelle (Achse 3) der Siebtrommel (2) gekoppelt ist.
28. Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es im Umwälzkreislauf einer Färbereianlage angeordnet ist.
29. Filter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß beide Seiten der Sammelrinne (26) nach außen geführt sind und auf einer Seite ein Zulaufventil (34) und auf der anderen Seite das Abschlammventil (33) vorgesehen sind, wobei beide Ventile zusammen gleichzeitig öffen- bzw. schließbar sind.
30. Filter nach Anspruch 16 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlammventil (33) in Abhängigkeit vom Durchflußwiderstand durch das Filter steuerbar ist.
31. Filter nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz oberhalb der eine Einschaltung erfolgt, einstellbar ist.
32. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Reinigungseinrichtung (25) ein Spülrohr (35) vorgesehen ist.
33. Filter nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülrohr (35) als geschlitztes Rohr ausgebildet ist, wobei die Schlitzöffnung gegen die Reinigungseinrichtung (25) hin geöffnet ist.