DE2808537A1 - Filter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich grundsätzlich auf umlaufende oder Rotationsfilter, wie Rotationsscheiben- oder Rotationsblattfilter, wie sie in der Industrie für Entwässerung von Trüben oder Pulpen verwendet werden. Auf Zechen werden zum Beispiel ^otationsscheibenfilter oft zur Entwässerung aufgeschwemmten Materials nach dem hydraulischen Transport oder der Flotation verwendet, um mineralische Feststoffe auszuscheiden. Derartige Scheibenfilter weisen meist eine Anzahl koaxial angeordneter Filterscheiben auf, die von einer umlaufenden Längswelle oben im Bereich eines offenen Tanks umlaufend gelagert sind, der das zu entwässernde Magerial enthält. Ein unterer Teil einer jeden Filterscheibe wird hierbei in das in dem offenen Tank befindliche Material eingetaucht. Vakuumpumpen verbinden über ein in der umlaufenden Welle angeordnetes Netzwerk mit den FiIterscheiben, um in den eingetauchten Teilen einer jeden Scheibe einen Saugdruck zu erzeugen und die flüssige Komponente oder das Filtrat aus dem aufgeschwemmten Material durch einen Bereich des den Filterscheibenrahmen abdeckenden Filtermediums herauszuziehen. Die feste Komponente wird auf diese Weise in Form eines festen Kuchens am Äußeren des eingetauchten Scheibenteiles abgelagert. Durch Umlauf der angetriebenen Welle werden die eingetauchten Scheibenteile aus dem im Behälter befindlichen Material zum Trocknen mittels kontinuierlicher Vakuumeinwirkung od. dgl. herausgedreht, um das Restwasser

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zu entziehen und um anschließend den Kuchen von den Scheiben mittels Kratzen oder durch Zurückblasen von Luft durch das Filtermedium zu entfernen. Durch kontinuierlichen Umlauf werden die gereinigten Scheibenteile anschließend wieder in die Trübe eingetaucht, und der Filterzyklus wird zur Herbeiführung des bekannten kontinuierlichen Entwässerungs- oder Feststoffentnahmeprozesses wiederholt.

Obgleich bisher bekannte umlaufende Scheibenfilter grundsätzlich ihre Zwecke erfüllt haben, weisen sie doch verschiedene Nachteile auf. So weisen die Hauptumlaufwellen bekannter Filter oft Filtratströmungsleitungen auf, die sich axial erstrecken und oft einstückig mit ihnen ausgebildet sind; vgl. US-PS 2 932 4o2 und 3 659 716. Reparatur- und Unterhaltungsarbeiten der einzelnen Filtratleitungen sind hierbei außerordentlich schwierig, wenn nicht unmöglich. Auch treten bei bekannten Filtern oft Erosionsprobleme an den Filtratleitungswandungen wegen der großen Filtratströmungsgeschwindigkeiten in diesen Leitungen und Abnutzung der Leitungswandungen durch in die Filtratströmung hineingezogene Restfestkörper auf. Dies führt zu vorzeitigem Bruch der Leitungen und kompliziert weiter Reparatur- und Unterhaltungsarbeiten an solchen Filtern. Auch tritt bei bekannten Scheibenfiltern Abnutzung zwischen den gleitend aneinander anliegenden Flächen auf, zum Beispiel an den Verschleißflächen der Grenzschicht der Zapfen der umlaufenden Welle mit dem stationären Zapfenventil; siehe US-PS 3 452 874. Eine derartige Abtragung kann übermäßigen Abrieb an den Grenzflächen bzw. Schnittstellen und vorzeitigen Verlust der dort notwendigen Dichtwirkung bedeuten. Auch können Restteilchen sich zwischen den relativ aneinander gleitenden Flächen ablagern, wodurch die Abtragungsund Abriebprobleme weiter gesteigert werden.

Die Erfindung vermeidet diese und weitere Nachteile bekannter Filter und schlägt zu diesem Zweck erfindungsgemäß ausgebildete Filtratströmungsleitungen der Hauptwelle vor, einschließlich einzeln entfernbarer und austauschbarer Filtratleitungen oder Rohre mit austauschbarem, abriebbeständigem Rohrfutter. Die Erfindung stellt weiterhin eine verbesserte Zapfen- und Ventilkonstruktion einschließlich austauschbarer, antriebbeständiger

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Zapfenabrieb- und. Ventilabriebteile vor sowie eine verbesserte Einrichtung zur Richtungssteuerung der Filtratströmung aus den einzelnen Filtersektorer in die Filtratrohre.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Einrichtung zur Strömungsführung bei Rotationsfiltergeräten zu schaffen. Die umlaufenden Filterscheiben sollen mit einer Filtratströmungsführung einschließlich einer abriebbeständigen Einrichtung versehen sein, die darüberhinaus leicht austauschbar ist. Die Filtratströmungsleitungen oder Rohre des Rotationsscheibenfilters sollen einzeln austauschbar und überprüfbar sein. Die Strömungsführung soll zwischen relativ zueinander bewegbaren Strömungssteuerungselementen erfolgen, wobei auch eine verbesserte Flächendichtung vorhanden sein soll. Auch geht es darum, eine Einrichtung zum Verbinden einzelner Filtersektoren in einem Scheibenfilter zu schaffen, wobei die Weiterleitung der Flüssigkeit zu den jeweiligen Filtratströmungsleitungaa oder Rohren gewährleistet sein soll.

Diese Aufgabe ist gemäß den Patentansprüchen gelöst.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie anhand der schematischen Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Rotationsscheibenfilters gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen teilweisen Schnitt längs der Hauptrotationsachse des Filters der Fig. 1 nach Linie 2-2 der Fig. 3 einschließlich Teilen der daran angeordneten Filterscheiben;

Fig.3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2 ;

Fig. 4 einen Teilschnitt der Fig. 2 zur Darstellung eines Querschnitts einer Sektorendichtung mit darin aufgenommenem Hals eines Filtersektors;

Fig. 5 eine Ansicht der Sektorendichtung der Fig. 4 entsprechend den Linien 5-5 der Fig. 4 unter Weglassung des Sektorenhalses; 809836/0710

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Fig. 6 ein teilweiser Längsschnitt entsprechend Fig. zur Darstellung eines Teils des Endteils der Hauptwelle.

Gemäß Fig. 1 ist ein Rotationsscheibenfilter insgesamt mit 1o bezeichnet. Es weist einen festen, nach oben offenen Tank 14 zur Aufnahme zu entwässernden Materials, wie eine Pulpe oder aufgeschwemmtes mineralisches Erz, auf. Der Tank 14 weist fest an ihm angeordnete Antifriktionslager 16 an seitlich voneinander getrennten Stellen im Bereich seines Oberteils auf. Die Lager nehmen eine sich längs erstreckende, vergleichsweise starre Filterscheibenanordnung 18 mit horizontaler Drehachse X-X auf. Die Filterscheibenanordnung 18 beinhaltet eine sich längs erstreckende Wellenanordnung 2o, die im Bereich ihrer axialen Enden in den Lagern 16 um die Achse X-X drehbar gelagert ist. Weiterhin gehört zu ihr eine Anzahl im wesentlichen kreisförmiger Filterscheiben 22, die koaxial und nichtdrehend bezüglich der Welle 2o axial mit Abstand auf letzterer derart angeordnet sind, daß jeweils ein Unterteil jeder Scheibe 22 in die im Tank 14 enthaltene Trübe eingetaucht ist.

Die Wellenanordnung 2o umfaßt einen sich längs erstreckenden Mittelteil 2o b mit einem Paar von End- oder Zapfenteilen 2o a, 2o c, die koaxial im Bereich der jeweiligen beiden einander gegenüberliegenden Enden fest ageordnet sind. Wenigstens eines der Endteile, als Endteil 2o c gezeigt, steht in wählbarer Flüssigkeitsströmungsverbindung mit einem Endventil 24 zur Steuerung des Filterprozesses in bekannter Weise durch wahlwises Verbinden innerer Teile der Filterscheiben 22 mit einer anliegenden Saug- oder Teilvakuumquelle, beispielsweise einer nicht gezeigten Vakuumpumpe die über eine Leitung 26 an das Endventil 24 angeschlossen ist. Weiterhin weist wenigstens eines der Endteile, als Endteil 2o a gezeigt, einen Drehantrieb auf, beispielsweise ein herkömmliches angetriebenes Schneckengetriebe 28, um die Filterscheibenanordnung 18

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in Umlauf zu setzen.

Jede Filterscheibe 22 ist aus einer Anzahl im wesentlichen flacher, hohler Filtersektoren 3o (Fig. 3) zusammengesetzt, die am Umfang des Mittelteils 2ob der Wellenandordnung angeordnet sind und sich radial von dort aus nach außen erstrekken. Jeder Filtersektor 3o weist einen im wesentlichen ebenen_s starren Rahmen (nicht gezeigt) auf, der beispielsweise aus Polyurethan gespritzt ist, der seinerseits von einem relativ großflächigen Filtermedium 34 umgeben ist. In dem hohlen Inneren ( nicht gezeigt ) eines Jeden Filtersektors 3o verbinden bekannte Filtratströmungsleitkanäle über einen radial innen gelegenen Sektorhalsteil 36 mit einer der jeweiligen axial sich erstreckenden Filtratrohranordnungen 32, die, wie unten beschrieben auf der Wellenanordnung 2o angeordnet sind. Andererseits stehen die Filtratrohranordnungen zur Weiterleitung der Flüssigkeitsströmung mit dem Endventil 24 in der unten beschriebenen Weise derart in Verbindung, daß der flüssige Bestandteil der Trübe im Bereich eines eingetauchten Filtersektors 3o unter Einfluß der oben erwähnten Saugkraft durch das Filtermedium 34 gezogen werden kann und hierdurch die Festkomponente der Trübe am Filtermedium 34 abgelagert wird, um dort anschließend durch Abschaben oder Zurückblasen von Luft durch das Filtermedium in bekannter Weise abgenommen zu werden.

Aus Gründen der Klarheit werden in der folgenden Beschreibung die axialen Richtungen in Richtung auf das Mittelteil 2ob von beiden äußeren Enden der Achse X-X aus als die axialen inneren Richtungen und die entgegengesetzten Richtungen als die axialen äußeren Richtungen bezeichnet. Gleichfalls ist in dieser Beschreibung die Wellenanordnung 2o in Fig. 2 unter Weglassung des linken oder Antriebsendteils 2oa gezeigt, wobei sich aber die folgende Beschreibung des rechten oder Ventilendteils 2o c und der axial angrenzenden inneren Teile des Mittelteils 2o b der Welle ebenfalls auf das nicht gezeigte linke Endteil 2o a· bezieht, sofern nichts anderes vermerkt ist. In gleicher Weise bezieht sich

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die Beschreibung einer alternativen End- oder Zapfenkonstruktion nach Fig. 6, die auf das Antriebsende 2o a bezogen ist, auch auf das Ventilendteil 2o c.

Das Mittelteil 2o b (Fig. 2 und3) umfaßt ein längliches, vergleichsweise starres Rohrteil 38, zum Beispiel ein Abschnitt eines Stahlrohres, mit einer Endkappe 4o, die fest und koaxial im Bereich eines jeden Längsendes des Rohrteils 38 befestigt ist, beispielsweise durch eine Umfangsschweißung 42. Mindestens ein kreisförmiger Nabenring 44, der aus zur Herstellung von Lagern geeignetem Material, wie gespritztes Polyurethan oder Stahl, hergestellt ist, umfaßt dicht anliegend das Rohrteil 38 an bestimmten Stellen über seine Länge. Jeder Nabenring 44 weist eine Anzahl am Umfang mit Abstand zueinander angeordnete, radial sich nach außen erstreckende Sattelteile 46 (Fig. 3) auf, die jeweils Filtratrohranordnungen 32 aufnehmen, Diese Anordnungen 32 sind lösbar in den Sattelteilen 46 durch Klammern 48 befestigt, welche am Umfang zwischen benachbarten Paaren von Filtratrohranordnungen 32 vorgesehen sind. Jede Klammer 48 weist eine starre, längliche Stange 49 auf die ihrerseits ein Paar Winkelendteile 5o und eine sich dazwischen erstreckende Brücke 52 aufweisen. Im zusammengebauten Zustand wirken die Winkelendteile 5o mit der radial äußeren Wand 32 eines Paares benachbarter Filtratrohranordnungen 3o zusammen, und die Brücke 52 erstreckt sich derart dazwischen, daß eine mittig in der Brücke 52 vorgesehene Bohrung 54 radial mit einer sich radial erstreckenden Bohrung 56 des Rohrteils 38 fluchtet. Ein Bolzen 58 erstreckt sich radial nach innen durch die Bohrung 54 und ist in die Bohrung 56 fest eingeschraubt, um eine Stange 49 radial nach innen vorzuspannen, wodurch die angrenzenden Rohranordnungen in den jeweiligen Sattelteilen 46 festgezogen werden. Die Nabenring 44 sowie die Klammern 48 werden entsprechend der Beanspruchung über die axiale Länge des Rohrteils verteilt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Nabenring 44 beispielsweise in der Ebene der entsprechenden Scheiben 22 (Fig. 2) angeordnet und die Klammer 48 in

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ihrer Nähe, tun so eine maximale Halterung der Rohranordnungen 32 an diesen hohen Belastungstellen zu erhalten.

Jede Filtratrohr- oder Rohranordnung 32 (Fig.2) weist ein Paar axial fluchtender Rohrenden 60 auf, die sich im Bereich des axialen inneren Endes der entsprechenden Endteile 2o a und 2o c erstrecken und dort aus Gründen, die noch zu erläutern sind, befestigt sind. Weiterhin weist die Rohranorndung 32 ein längliches Mittelrohrteil 62 auf, das sich axial zwischen den fluchtenden Rohrenden 60 erstreckt und dichtend und lösbar beispielsweise mittels einer Anzahl Schrauben 68 befestigt ist, die zusammengehörige Paare von Endflanschen 64 und 66 der Rohrteile 62 und 60 miteinander verbinden. Zur Verbesserung der Abdichtung kann eine Dichtung 7o zwischen den Flanschen 64 und 66 angeordnet sein. Vorzugsweise liegen die Flanschpaare 64,66 jeder Anordnung 32 in von der Achse X-X aus radial nach außen divergierenden Ebenen derart, daß die axiale Dimension zwischen den gegenüberliegenden Längsenden eines jeden Mittelrohrteiles 62 kleiner im Bereich einer radial gesehen inneren Erstreckung des selben als im Bereich einer radial gesehen äußeren Erstreckung ist. Aufgrund dessen ist die Entfernung und der Ersatz von Mittelrohrteilen 62 erheblich vereinfacht, da beim Entfernen der Schrauben 68 und Anheben des Mittelteils 62 radial nach außen von den Rohrteilen 60 hinweg die entsprechenden angrenzenden Flanschen 64,66 unmittelbar ohne gleitende Bewegung zwischen ihnen sich voneinander trennen. Die Gesichtspunkte des erforderlichen Spieles und der Herstellungstoleranzen werden somit in ihrer Bedeutung verringert und dementsprechend der Zusammenbau der Rohrteile und das einsetzen der Dichtung 7o entsprechend vereinfacht.

Die Rohrteile 60,62 können praktisch beliebigen Querschnitt haben. Vorzugsweise sind sie jedoch aus im wesentlichen quadratischen oder rechtwinkligen handelsüblichen Stahlrohren gefertigt (Fig.3).

Die Rohrteile 60,62 sind mit entfernbarem Rohrfutter 33 aus abrieb- oder verschleißbeständigem Material, wie gespritztes

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Polyurethan, gefertigt. Das Rohrfutter oder Putter 33 weist solche Querschnittsform auf, daß es in die Rohrteile 60,62 eingeschoben werden kann. Weiterhin weist es im wesentlichen gleiche Länge auf, sodaß es darin fest angeordnet ist, wenn die Rohrteile 6o,62 wie oben beschrieben zusammengefügt sind. Auf diese Weise werden die Futter oder Auskleidungen 33 beim Auseinanderbauen der Rohrteile 60,62 zugänglich und können so entnommen oder ersetzt werden. Die Abriebwiderstandsfähigkeit der Futter 33 vergrößert die Filtrationslebensdauer erheblich. Das Futter erbringt eine dauerhafte Futterwandfläche, die dem Abrieb der großen Filtratströmungsgeschwindigkeiten und dem Auftreffen der Restpartikel in der Filtratströmung Widerstand entgegensetzt. Weiterhin können aber die Futter 33, wenn sie nach ausgiebigem Gebrauch übermäßig abgenutzt sind, schnell und einfach mit geringstem Arbeitsaufwand ersetzt werden. Auf diese Weise wird somit die Zuverlässigkeit des Filters erheblich gesteigert, und die Kosten für die Reparatur und Unterhaltung werden dementsprechend verringert.

Jedes Mittelrohrteil 62 weist an seiner äußeren Wand 53 eine Anzahl lösbar angeordneter Sektordichtungen 72 (Fig. 2,4 und 5) auf, die aus formgespritzten Polyurethan bestehen, beispielsweise an axial Abstand zueinander aufweisenden Stellen, die axialen Orten der entsprechenden Scheibe 22 entsprechen. Jede dieser Dichtungen 72 ist mit einem einheitlichen Dichtungskörper 78 mit einer schrägzulaufenden öffnung 74 und einem breiteren Flansch 76 versehen, der die Öffnung 34 im Bereich des größeren oder nach außen aufgeweiteten Endes umgibt. Die Dichtungskörper 78 sind enganliegend in einer korrespondierenden, durchgehenden öffnung 80 angeordnet, die sich zwischen der äußeren Wand 73 und dem Rohrfutter 33 erstreckt. Der Dichtungskörper 78 ist in diese öffnung mittels einer Anzahl Schrauben 82 lösbar angeordnet. Im Bedarfsfall kann auch noch eine (nicht gezeigte) Dichtung zwischen der äußeren Wand 3 und dem Dichtungsflansch 76 angeordnet werden. Die öffnung 74 verengt sich innnen in Richtung auf das Innere des Mittelrohrteils 62 unter einem Winkel 9 von etwa 1 bis 1o gemessen von der Achse der öffnung 74, um ein nicht abgeschräg-

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tes offenes Ende 36'eines Filtersektorenhalsteils 36 (Fig,2) aufzunehmen. Der jeweilige Winkel θ hängt von verschiedenen Faktoren einschließlich der physikalischen Eigenschaften des Materials der Sektorendichtung und des Sektorenhalsteils 36, der erforderlichen Dichtungswirkung oder des Grades der Dichtungsintegrität zwischen diesen Teilen od. dgl. ab. Vorzugsweise beträgt der Winkel etwa 2 bis 4 °. Der äußere Umfang eines Jeden offenen Endteils 36'ist mit Blick auf einen kontinuierlichen Peripheriesitz beim Zusammenwirken mit der Öffnung 74 ausgelegt, um eine flUssigkeitsdichte Abdichtung zu erzielen. Vorzugsweise ist wenigstens das Material des offenen Endes 36'des Filtersektorenhalsteils oder die Dichtung 72, insbesondere jedoch beide, aus derart biegsamem Material hergestellt, daß eine begrenzte Deformation desselben über einen größeren Oberflächenbereich des gegenseitigen Kontaktes sowie eine verstärkte Flüssigkeitsdichtung ermöglicht wird.

Die Öffnung 74 kann verschiedene Querschnittsformen aufweisen, vorzugsweise ist sie jedoch im wesentlichen quadratisch oder rechtwinklig ausgebildet, siehe Fig. 5. Es hat sich gezeigt, daß diese Form ein Maximum an Flüssigkeitsdichtungsintegrität während kleiner, unvermeidbarer Bewegungen des Filtersektors 3o bezüglich der Wellenanordnung 2o erbringt. Diese Bewegungen haben das Bestreben, das Endteil 36'bezüglich der es aufnehmenden Dichtung 72 zu verkanten oder zu kippen. Selbstverständlich muß die Öffnung 74 nicht gleichförmig unter einem bestimmten Winkel θ zulaufen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Öffnung 74 wenigstens teilweise durch gerade Seiten wie im Falle einer quadratischen oder rechteckigen Öffnung mit unterschiedlichem Schrägungswinkel bezüglich anderer ausgewählter Seiten entsprechend den durch die gewünschte Dichtungseingenschaften vorgegebenen Erfordernissen ausgebildet ist.

Beim Zusammenbau der Filterscheiben 22 werden mehrere Filtersektoren 3o, beispielsweise zehn an der Zahl, in einer gemeinsamen, senkrecht zur Achse X-X verlaufenden Ebene angeordnet, sodaß sie den Mittelteil 2o b der Wellenanordnung umgeben und

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eine Scheibe 22 bilden. Die jeweiligen Halsteile 36 der Sektoren 3o erstrecken sich radial nach innen und wirken mit den Öffnungen 74 der jeweiligen Öffnungen der Sektorendichtungen 72 zusammen, die an den umfangsmäßig mit Abstand zueinander angeordneten Rohranordnungen 32 vorgesehen sind. Ein größerer, sich am U_mfang erstreckender Plansch eines jeden Halses 36 wirkt mit dem Flansch 76 der jeweiligen Dichtung 72 zwecks radialer Lagerung des Sektors 3o zusammen.

Zwischen jedem Paar am Umfang nebeneinander vorgesehener Sektoren 3o erstreckt sich radial ein herkömmlicher Stehbolzen 122, dessen radial gesehen inneres Ende in einer sich radial erstreckenden Bohrung 124 des Rohrteils 38 eingeschraubt ist. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchsetzt jeder Stehbolzen 122 ebenfalls eine Bohrung 126, die mit der zugehörigen Bohrung 124 fluchtet und im Nabenring 44 zwischen benachbarten Sattelteilen 46 vorgesehen ist. Ein an jedem Stehbolzen 122 im Bereich dessen radial gesehen inneren Endes fest vorgesehener Plansch 128 übt eine radial nach innen gerichtete Vorspannung auf den Narbenring 44 nach Einschrauben des Stehbolzens 122 in die Bohrung 124 zur Steigerung der Festigkeit der Anordnung aus. Eine mit dem radial äußeren Ende eines jeden Stehbolzens 122 zusammenwirkende herkömmliche Bolzenklammer (nicht gezeigt) sichert diese äußeren Enden der benachbarten Sektroen 3o in bekannter Weise, wobei jeder Sektor 3o wenigstens durch ein Dreipunktauflager einschließlich der genannten Stehbolzenklammer zweier benachbarter Stehbolzen 122 und des Zusammenwirkens des Sektorenhalsteils 36 in flüssigkextsdichter Anlage an der jeweiligen Sektorendichtung 72 , siehe oben, gelagert ist.

Die End- oder Zapfentaile 2oa, 2oc weisen jeweils im wesentlichen zylindrische, längliche Endkörper 13o auf (wie dies für das Endteil 2oc in Fig. 2 gezeigt ist). Sie sind koaxial im Bereich eines axialen Endes des Rohrteils 38 mittels einer

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Anzahl Schrauben 132, die in die Endkappe 4o eingeschraubt sind, befestigt. Ein Endlagerteil 142 erstreckt sich kontinuierlich um den Endkörper 13o zwischen seinen axialen Enden. Es ist so ausgebildet, daß es mit dem Lager 16 zur Lagerung der umlaufenden Filterscheibenanordnung 18 um die Achse X-X in der vorgeschriebenen Weise zusammenwirkt„ Der Endkörper 13o erstreckt sich radial außerhalb des Rohrteils 38, um eine ringförmige innere Axialendfläche I4o zu erzeugen, von der aus sich die Rohrenden 6o am Umfang mit Abstand zueinander erstrecken. Die Rohrenden 6o sind im Bereich der Axialendflächen 14o durch kontinuierliche UmfangsSchweißnähte 141 od. dgl. zur Herbeiführung einer flüssigkeitsdichten Verbindung am Körper 13o festangeordnet. Letzterer weist eine Anzahl innen angeordneter, im wesentlichen axial sich erstreckende Strömungswege oder Strömungsleitungen 1o2 auf, deren jede im Bereich der Axialendfläche I4o mit dem Inneren der Rohrenden 6o aus den unten zu beschreibenden Gründen in Verbindung steht.

Eine alternative Konstruktion des Endteils (siehe Fig. 6 als angetriebenes Endteil 2o a) weist ein im wesentlichen hohles, zylindrisc.es Antriebsendteil 13o'auf, an dem koaxial zum Antrieb ein Getriebering 143 vorgesehen ist, der in herkömmlicher Weise mittels einer (nicht gezeigten) Schnecke antreibbar ist. Ein Flansch 139 ist im Bereich des axialen Endes des Rohrteils 38 wiederum durch Schweißnähte 42'koaxial befestigt; das Antriebsendteil 13o'seinerseits ist fest, jedoch lösbar, koaxial außerhalb im Bereich des Flansches mittels einer Anzahl über den Umfang verteilter Schrauben befestigt. Über den Umfang verteilt erstreckt sich eine Anzahl modifizierter länglicher Rohrstutzen 6o' axial im Körper 13o', die sich dort in entsprechend ausgebildeten und fluchtenden Öffnungen sowie im Flansch 139 fortsetzen, wodurch sie mit dem Äußeren des Körpers 13o' im Bereich der jeweiligen axialen Endteile 131 in Verbindung stehen.

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Auf diese Weise ergeben sich mehrere axial verlaufende Fluidströmungswege oder Strömungsleitungen entsprechend den bereits beschriebenen Strömungswegen 102. Bei dieser Endkonstruktion sind die Rohrstutzen 60' verschweißt, jedoch vorzugsweise im Körper 130' mittels Schrauben 133 fest und lösbar angeordnet, die durch einen Flansch 135 eines jeden Rohrstutzens 60' und in den Flansch 139 verlaufen. Es können aueh andere Befestigungseinrichtungen, wie lösbare Klammern (nicht gezeigt), anstelle der Schrauben 133 zur Befestigung der Rohrstutzen 60' Verwendung finden.

Das Ventil oder Endventil 24 weist einen einheitlichen Körper 144, der drehbar und koaxial im Bereich des äußeren axialen Endes des Endkörper 130 beispielsweise mittels einer unter Federvorspannung stehenden, insgesamt mit 146 bezeichneten Rückhalteanordnung befestigt ist. Diese Anordnung 146 weist ein längliches Lagerteil 148 mit einem koaxialen Flansch im Bereich eines seiner Längsenden auf, wobei das Lagerteil 148 fest und koaxial bezüglich des Endkörpers 130 mittels mehrerer Schrauben 153 befestigt ist. Aus dem Flansch 150 erstreckt sich koaxial ein Lagerwellenteil 154 heraus, um gleitbar ein entsprechend ausgebildetes Lagerteil 156 des Körpers 144 aufzunehmen. Radial gesehen zwischen der Welle 154 und dem Lagerteil 156 erstreckt sich vorzugsweise ein Drehlagerteil 158, z.B. eine Bronzemuffe. Das axial äußere Ende des Lagerteils 156 steht offen mit einem Teil 160 des Gehäuses der Rückhalteanordnung in Verbindung, welcher Teil im Körper 144 gebildet ist_f und zwar derart, daß ein Bolzen 162, der koaxial in das äußere Ende des Lagerwellenteils 154 eingeschraubt ist, sich im wesentlichen axial im Gehäuse 160 erstreckt. Eine Rückhalteplatte 164 umgibt koaxial den Bolzen 162, wobei ein sich radial nach außen erstreckender Flansch 168 der Platte 164 eine Vorspannungseinrichtung, beispielsweise eine Schraubenfeder 170, axial lagert, die im Zustande mechanischer Zusammendrückung zwischen der Platte 164 und einem axial innen mit Abstand vorge-

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sehenen Ende 172 des Gehäuses 160 gehalten wird. Somit drückt die Feder 170 den Ventilkörper 144 in Richtung auf den Endkörper 130, wodurch es zu einem vorgespannten gleitenden Zusammenwirken unter relativer Drehung zwischen diesen beiden Teilen kommt/ wenn eine Relativdrehung zwischen der Wellenanordnung 20 und dem Ventil 24 der vorbeschriebenen Weise stattfindet.

Der Flansch 168 der Platte 164 dreht sich frei bezüglich einer radial gesehen inneren Platte 169. Zu diesem Zweck ist ein Antifriktions-Axialschublager 166 vorgesehen, das die Relativdrehung zwischen den Platten 168 und 169 mit geringst möglicher Reibung gestattet. Während des Betriebs dreht sich somit die Platte 169 mit dem Bolzen 162 bei Drehung der Wellenanordnung 20, während der Flansch 168 in Drehrichtung durch das vorgespannte Zusammenwirken über die Feder 170 mit dem stationären Gehäuse 144 stationär verbleibt. Eine Abdeckplatte 176 ist mittels mehrerer Schrauben 171 zum Zwecke des Verschließens des Gehäuseteils 160 koaxial im Bereich des äußeren axialen Endes des Körpers 144 lösbar befestigt.

Um einen unzulässigen Verschleiß zwischen Wellenanordnung 20 und Ventil 24, die eine Relativbewegung zueinander ausführen, auszuschließen, sind an der drehbar gleitenden Schnittstelle dieser beiden Teile austauschbare Verschleißteile wie folgt vorgesehen: ein im wesentlichen scheibenförmiges Verschleißteil 178 ist nicht umlaufend mittels mehrerer Schrauben 180 im Bereich des axialen äußeren Endes des Endkörpers 130 lösbar befestigt, so daß es eine flache Verschleißfläche 182 zum vorgespannten Zusammenwirken mit einer Verschleißfläche 183 eines komplementär ausgebildeten Verschleißteiles 184 bildet, das lösbar und nicht umlaufend koaxial im Bereich des inneren Axialendes des Ventilkörpers 144, z.B. mittels Stiften 186, befestigt ist. Vorzugsweise ist wenigstens eine der Verschleißplatten, siehe die stromab gelegene Platte 184,

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aus federndem Material gebildet. Das andere Verschleißteil 178 ist aus dauerhaftem Material mit einer Oberflächenbehandlung im Hinblick auf geringen Abrieb und geringe Reibung, um die Lebensdauer des Verschleißteils unter den oben beschriebenen Betriebsbedingungen zu verlängern. Die Platte 178 kann beispielsweise eine Stahlplatte sein, wobei die Oberfläche 182 auf eine Oberflächengüte von etwa 64 Mikron bearbeitet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die Teile 178 und 184 sich im wesentlichen über die gesamten Axialendflächen der End- und Ventilteile 130, 144 radial außerhalb des Lagers 148 erstrecken mit Ausnahme nur der Ausnehmungen 190, 191, die mit einer der Strömungswege 102 und mit ausgewählten inneren Teilen des Ventilkörpers 144 fluchten und die wahlweise während des Umlaufs der Wellenanordnung 20 zwecks Flüssigkeitsströmungsverbindung miteinander fluchten.

Das die gewünschten Eigenschaften der Platte 184 im wesentlichen niedrige Reibung mit der Stahlplatte 178 und hoher Abriebwiderstand sind, kann eine Vielzahl von Materialien zur Herstellung der Platte 184 verwendet werden. Um niedrige Gleitreibung mit der Platte 178 zu erhalten, kann jedes von Hause aus gute Schmierfähigkeit aufweisendes Material verwendet werden, beispielsweise Bronze oder Messing oder Materialien hoher Dichte, wie Polyäthylen oder Polyurethan. Um jedoch eine lang andauernde Standzeit der Platte 184 unter den vorherrschenden erheblichen Verschleißbedingungen {d.h. Auftreffen von Filtrat und darin enthaltenen Restteilchen auf die Platte 184 während des Öffnens und Schließens des Öffnungen 190, 191) sicherzustellen, ist ein verschleiß - oder abriebwiderstandfähiges Material erwünscht. Dies schließt Materialien wie Messing und Bronze aus, beinhaltet aber Materialien, wie das erwähnte Polyäthylen hoher Dichte, verschiedene Kunststoffe, wie Urethane, ebenso Polyamide, Tetrafluoräthylen, Hartgummi, Phenolharze und verschiedene andere Materialien entsprechender inhärenter Schmierfähigkeit und hohe Abriebwiderstandsfähigkeit. Darüberhinaus

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sei darauf hingewiesen, daß, da nur die Oberfläche 183 der Platte 184 aus derartigem Material hergestellt sein muß, die Platte 184 konstruktive Merkmale, wie ein Stahlskelett 185, zur Verbesserung der Gesamtfestigkeit aufweisen kann. Im Bereich des äußeren Axialendes des Endkörpers 130 steht jeder Strömungsweg 102 wahlweise mit einem inneren Durchgang 106 des Ventilkörpers 144 über einzelne der wahlweise fluchtenden öffnungen 190/ 191 in Verbindung; der Durchgang 106 seinerseits steht in Verbindung mit dem Inneren der Leitung 26, wobei der oben erwähnte Saugdruck während der gewählten Zyklusteile in den entsprechenden Filtersektoren 30 entsprechend der relativen Umlaufstellung der Wellenanordnung 20 bezüglich des Ventils 24 anliegt. Zum Beispiel wird typischerweise Flüssigkeitsverbindung zwischen den Strömungswegen oder Durchgängen 102, 106 zumindest dann aufrecht erhalten, wenn die entsprechenden Sektoren 30 in die Trübe eingetaucht sind. Die Durchgänge 102 und 106 sind mit verschleiß- oder abriebwiderstandsfähigen Futtern 200, 201 entsprechend dem oben beschriebenen Futter33 versehen, um auch diese Durchgänge in ihrer Abriebbeständigkeit zu verbessern.

Wenn Strömungswege 102 vom angelegten Saugdruck abgetrennt sind, so können sie wahlweise mit anderen (nicht gezeigten) Durchgängen in Verbindung stehen, die im Körper 144 zur Zuführung von Druckluft für das Zurückblasen vorgesehen sind. Der Betrieb des Ventils im Hinblick auf das wahlweise öffnen und Schließen der beschriebenen Durchgänge zum Anlegen von Saugdruck, zum Zurückblasen od. dgl. ist insoweit herkömmlich.

Die Erfindung schafft einen verbesserten Rotationsfilter mit einer verbesserten Strömungsführungseinrichtung, die im Hinblick auf eine verlängerte Lebensdauer und gesteigerte Filterzuverlässigkeit

äbriebbeständig ausgebildet ist. Die Erfindung erbringt weiterhin vereinfachte Unterhaltungs- und Reparaturarbeiten bei einer derartigen Strömungsführungseinrichtung und anderen Bauteilen des Umlaufscheibenfilters.

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Vorstehend wurde ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es sind demgegenüber jedoch zahlreiche Abänderungen und Variationen möglich, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Beispielsweise können die Materialien, aus denen die Nabenringe 44, die Verschleißteile 184 und die Sektordichtungen 72 u.a. gefertigt sind, aus einer Vielzahl von Materialien ausgewählt werden. Die Filterrohranordnung 32 kann verschiedene Querschnittsform aufweisen; ebenso kann die Ausbildung und Anordnung der Nabenringe 44 und der Klammern 48 dementsprechend geändert sein. Auch die Ausbildung der Ventilrückhalteanordnung 164 kann in weiten Grenzen geändert werden.

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-SLA-

L e e r s e i t

Claims (18)

PATENTANSPRÜCHE

1. jRotationsfilter mit einer umlaufenden Baueinheit, gekenn- ^-—^zeichnet durch eine axial rotierende, mit ihr umlaufende, Filter (3o) lagernde, längs erstreckte Welle (2o), eine mit der Welle zusammenarbeitende, längs erstreckte Strömungsführungseinrichtung, die mehrere längs erstreckte Strömungsführungsteile aufweist, die ihrerseits in Achsrichtung der Welle (2o), mit dieser umlaufend angeordnet sind, und durch Befestigungseinrichtungen (64,66,68) zur lösbaren Anordnung wenigstens einiger der Strömungsführungsteile bezüglich der Welle (2o) derart, daß die mit ihr versehenen Strömungsführungsteile wahlweise von der umlaufenden Baueinheit unabhängig von der Welle (2o) lösbar sind.

2. Rotationsfilter mit einer längs erstreckten Welle, die zum axialen Umlauf und Halterung von mit ihr umlaufenden Filtern gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl längs erstreckter mit der Welle (2o) zwecks Umlauf mit ihr zusammen-

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arbeitender Strömungsführungseinrichtungen vorgesehen ist und daß Strömungsführungseinrichtungen mit einem in ihnen lösbar angeordneten, sich zur Bildung von Strömungsleitungen im wesentlichen über die gleiche Länge wie die Strömungsführungseinrichtungen erstreckenden Futter (33) versehen sind.

3. Filter nach Anspruch eins oder zwei, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsführungseinrichtung mehrere Rohre (32) und die Strömungsführungsteile mindestens eine Anzahl dieser Rohre (32) aufweisen.

4. Filter nach Anspruch drei, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (32) im wesentlichen gleich lang wie ein axialer Teil (38) der Welle (2o) sind.

5. Filter nach Anspruch vier, dadurch gekennzeichnet» daß die Rohre (32) radial außerhalb, im B_ereich des Teils (38) der Welle (2o) angeordnet sind.

6. Filter nach Anspruch drei, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Rohre (32) flüssigkeitsleitend mit den Filtern (3o) verbunden ist.

7. Filter nach Anspruch sechs, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Rohr (32) mit einem Futter (33) versehen ist.

8. Filter nach mindestens einem der Ansprüche eins bis sieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsführungseinrichtungen mit den Rohren (32) zusammenwirkende Einlasse zur Führung der Flüssigkeitsströmung von den Filtern (3o) in die Rohre (32) aufweisen.

9. Filter nach Anspruch acht, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlasse an ihren gegenüberliegenden Seiten unterschiedlich große Querschnittsflächen aufweisen.

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10. Filter nach Anspruch neun, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Einlasse kontinuierlich von einem zum anderen Ende zunimmt.

11. Filter nach Anspruch acht und neun, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Einlasses im Bereich des Rohres (32) kleiner als der des im Bereich des Filters (30) angeordneten Endes ist.

12. Filter nach Anspruch zwei oder sieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Futter (33) mehrteilig ausgebildet sind.

13. Rotationsfilter mit einer ¥elle einschließlich Fluidströmungsleitungen, die relativ drehbar bezüglich eines Ventils mit ebenfalls Fluidströmungsleitungen angeordnet ist, um wahlweise eine Fluidströmungsverbindung über eine abgedichtete Schnittstelle durch wahlweises fluchtendes Anordnen der Fluidströmungsleitungen der Welle und des Ventils während der relativen Drehung zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl an der Welle (2o) als auch an dem Ventil (24) je eine Dichtung (178,184) lösbar angeordnet ist, daß jede der Dichtungen (178,184) Öffnungen (19O,191) zur Herstellung einer Fluidströjnungsverbindung durch die abgedichtete Schnittstelle und die jeweiligen Fluidströmungsleitungen (32,1o2,1o6) der Welle (2o) und des Ventils (24) aufweist , und daß Oberflächenteile der Dichtungen (178,184) im Bereich der Öffnungen (19O,191) kontinuierlich in gleitender, dichtender Anlage mit den entsprechenden Oberflächenteilen der anderen Dichtung (184,178) zur Bildung der abgedichteten Schnittstelle angeordnet sind.

14. Filter nach Anspruch dreizehn, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberlächenteile aus unterschiedlichem Material hergestellt sind.

15. Filter nach Anspruch vierzehn, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des einen Oberflächenteils größere inhärente Schmierfähigkeit als das andere Material aufweist.

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16. Filter nach Anspruch fünfzehn, dadurch gekennzeichnet, daß das Material größerer Schmierfähigkeit weiterhin größeren Abriebwiderstand als das andere Material aufweist.

17. Filter nach Anspruch sechzehn, dadurch gekennzeichnet, daß das Material größerer Schmierfähigkeit und größeren Abriebwiderstands aus der Gruppe ausgewählt ist, welche die Polyurethane, Polyamide, Tetrafluoräthylen, Phenolharze, Hartgummi und Polyäthylen umfaßt.

18. Filter nach Anspruch sechzehn, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung mit dem Oberflächenteil aus dem Material größerer Schmierfähigkeit und größeren Abriebswiderstands stromabwärts bezüglich der Strömungsrichtung des Fluides über die Schnittstelle an der dichtenden Schnittstelle angeordnet ist.

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