DE289817C

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Publication number: DE289817C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf Fiitervorrichtungen zur Ausscheidung fester Stoffe, insbesondere edler Metalle, aus Flüssigkeiten, welche diese Metalle' in feinen Partikelchen enthalten. Die \Orrichtung gemäß der Erfindung kann außer für metallurgische Arbeiten auch auf allen Gebieten der Technik mit Vorteil verwendet werden, wo feste Stoffe von Flüssigkeiten zu trennen sind, beispielsweise ίο zur Filtration von Lösungen, welche Mineralien oder andere Chemikalien enthalten, oder wo es sich darum handelt, die festen Bestandteile, die sich beim Filterprozeß auf der Außenseite der Filterelemente absetzen, in Form von Filterkuchen zu gewinnen.

Das Wesen der Erfindung wird in der besonderen Ausbildung der Filtervorrichtung erblickt, welche infolge der leichten Zugänglichkeit zu den Filterelementen die Kuchen in einfachster Weise zu entfernen und die Vorrichtung zu reinigen gestattet.

Auf den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform des Filters gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. ι eine Draufsicht auf die Filtervorrichtung;

Fig. 2 ist ein senkrechter Längsschnitt nach Linie X-X der Fig. 1, und

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung;

, Fig. 4 gibt eine andere Äusführungsform der Vorrichtung wieder.
' In den Zeichnungen ist A ein Behälter von beliebigem Querschnitt und aus beliebigem, für den jeweiligen Zweck geeigneten Material, welcher aus zwei Seitenplatten 2, ferner aus einer vorderen und hinteren Kopfplatte 3, welche mit diesen Platten 2 fest verbunden sind, und einer Boden- und einer Deckelplatte 4 besteht, welch letztere abgenommen werden können, um die sich . als feste Masse absetzenden Filterkuchen, welche sich auf der Außenseite der Filterelemente niederschlagen, unbehindert entfernen zu können.

Die vordere und hintere Kopfplatte 3 des Behälters laufen in der Mitte in hohle Naben 5 aus, die in den Lagern 6 geeigneter Lagerböcke 7 drehbar sind. Auf diesen Naben 5 ist mittels der Muffen 8 eine Verstellvorrichtung für die Boden- und Deckelplatte 4 drehbar gelagert, welche aus geeigneten senkrechten Stangen 9 besteht, die an zu beiden Seiten der Vorrichtung vorgesehenen Traversen 10 befestigt sind. Die äußeren Enden dieser Stangen sind oben und unten durch je ein Speichenpaar 11 o. dgl. verbunden, das in der Mitte mit einer mit Gewinde versehenen Bohrung 12 zur Aufnahme einer Schraube 13 versehen ist, deren Kopf mit einem Vorsprung der Bodenoder Deckelplatte 4 lose drehbar verbunden ist. Mittels dieser Schrauben 13, die durch Handräder 13' o. dgl. angezogen werden können, werden die Boden- und Deckelplatte 4 während des Filterprozesses dichtschließend an den Behälter A angepreßt, während sie andeinerseits diese Platten so weit voneinander

parallel zu verschieben gestatten, daß sie unbehindert an den Kanten der Seitenplatten 2 des Filterbehälters A . vorbei um ihre Drehpunkte 5 in eine andere Lage geschwungen werden können. Desgleichen können auch umgekehrt die festen Seitenplatten 2 des Gehäuses A in bezug auf die beweglichen Platten 4 in der weiter unten beschriebenen Weise verdreht werden, um die sich in dem Behälter bil-

de.nden Filterkuchen leicht entfernen zu können. ■

Wie vorher erwähnt, sind die Deckel 3 des Gehäuses A mit hohlen Naben 5 versehen, auf welchen zwischen den inneren Seitenflächen der Lager 6 und ringförmigen Schultern 15 der Naben 5 die Muffen 8 drehbar gelagert sind, \velche, wie Fig. 2 zeigt, Verstellvorrichtungen für die Boden- und obere Deckplatte 4 tragen, so daß diese Verstellvorrichtungen entweder relativ zu dem Behälter A oder mit diesem zusammen verdreht werden können.

Eine der hohlen Naben 5 an der vorderen oder hinteren Deckelplatte 3 ist mit einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise mit einem Handrad 16, versehen, welches die Nabe und die daran befestigten Teile zu verdrehen gestattet. Zu dem gleichen Zweck kann an einer der hohlen Naben 5 oder Muffen der Verstellvorrichtung für die Boden- und obere Deckplatte 4 ein Handrad 14 vorgesehen sein, welches diese Verstellvorrichtung, nachdem die Platten 4, 4 von dem Behälter A wegbewegt worden sind, unabhängig von den feststehenden Teilen des Behälters zu verdrehen ermöglicht.

Innerhalb des Behälters A sind Filterelemente beliebiger Bauart angeordnet. Vorteilhaft bestehen diese· aus einer Rippe aus Drahtgeflecht oder einer anderen geeigneten Versteifung 17 mit welliger Oberfläche, über deren Außenseiten geeignete Filtertücher 18 gespannt sind, die durch das Drahtgeflecht 17 o. dgl. auseinandergehalten werden, wenn zwischen den Innen- und Außenflächen der Filterelemente ein Druckunterschied auftritt. Die Hohlräume der einzelnen Filterelemente stehen oben und unten mit Rohren 19 in Verbindung, die sich quer durch den Behälter A erstrecken und durch die festen Seitenplatten 2 desselben hindurchgeführt· sind. Die äußeren Enden dieser Rohre 19 stehen durch wagerechte Sammelrohre 20 mit radialen Kopfrohren 21 in. Verbindung, durch welche die Flüssigkeit, die durch die Filtertücher hindurch in das Innere der Filterelemente gelangt, in bekannter Weise abgeleitet werden kann. An die radialen Kopfrohre 21 schließt sich zu diesem Zwecke an der Stelle, wo diese Rohre zusammentreffen, ein Rohr 22 an, welches, wie Fig. 2 zeigt, durch die hohle Nabe 5 einer der Deckelplatten 3 des Behälters A hindurchgeführt, mit einer Stopfbüchse 23, an welche sich ein \^entil 25 an-¹ schließt, versehen ist und schließlich in einen ^ Klärbottich 24 mündet.

Jede der abnehmbaren Platten 4, 4 des Behälters A ist vorteilhaft an einer Seite mit je einem Bottich 26 versehen. In einen derselben mündet das abwärts gebogene Ende eines Rohres 27, das durch die Höhlung 5 der festen Kopfplatte 3 hindurchgeführt ist und mit einem mit einem Ventil 29 versehenen Zuflußrohr 28 in Verbindung steht. An das Rohr 28 schließt sich ein Rohr 30 an, welches ebenfalls mit einem Ventil 31 versehen ist. Aus Fig. 2 ist ferner ersichtlich, daß ein Rohr 32 durch das Rohr 27 hindurchgeführt ist, dessen inneres Ende durch die Wandung des Rohres 27 hindurchgesteckt und an dieser Stelle nach oben gebogen ist, so daß sein oberes Ende in den Kasten 26 der oberen entfernbaren Deckelplatte 4 des Behälters hineinragt. An dieses mit einem Ventil 33 versehene Rohr 32 schließt sich eine Zweigleitung 34 an, welche ebenfalls mit einem Ventil versehen ist.

Infolge dieser beschriebenen Bauart des Filters ist es möglich, den Filterbehälter mit seinen Teilen während des Filterprozesses nach Belieben zu drehen, sowie nach Beendigung des Filterprozesses die einander gegenüberliegenden Boden- und Deckelplatten 4, 4, .die an die Seitenflächen 2 des Behälters A angepreßt wurden, so weit von den feststehenden Teilen des Behälters zu entfernen, daß sie unbehindert um diese Teile verdreht werden können, um die Filterelemente vollständig freizulegen und'sie bequem zugänglich zu machen.

In der Fig. 3 ist die Parallelführungsvorrichtung für die bewegliche Boden- und Deckelplatte 4, 4, wenn diese um ungefähr 90⁰ um die Naben der feststehenden Deckel aus ihrer normalen Stellung verdreht worden sind, punktiert dargestellt. In dieser Stellung ist der Behälter praktisch offen, so daß die Filterelemente frei zugänglich sind.

- Mit der Filtervorrichtung kann in verschiedener Weise gearbeitet werden, je nach dem beabsichtigten Zwecke und der Beschaffenheit der zu filternden Flüssigkeit. In Fällen, wo die festen Bestandteile der Lösung wenig Neigung zeigen, sich rasch abzusetzen, kann das Gehäuse A feststehend angeordnet sein.

Die zu filternde Flüssigkeit wird in den Filterbehälter durch die Rohre 28 und 27 eingelassen, wobei die in dem Behälter befindliche Luft durch das Rohr 32 und durch das mit einem Ventil 33 versehene Rohr verdrängt wird. Sobald der Behälter vollständig mit der zu filternden Masse gefüllt ist, was sich durch Ausfließen von Flüssigkeit aus dem Rohr 32 zu erkennen gibt, wird das Ventil 33 dieses Rohres geschlossen. Hierauf entsteht in dem Filter ein hydraulischer Druck, welcher

die Lösung durch die Filtertücher 18 o. dgl. hindurchdrängt, wobei die festen Bestandteile der Masse sich auf der Außenseite der Filtertücher absetzen. Aus dem Innern der Filterelemente gelangt die Flüssigkeit in die an der oberen und unteren Kante der Elemente vorgesehenen, durch die festen Seitenwandungen 2 des Behälters A hindurchgesteckten Rohre 19 in das Knierohr 21 und von dort durch das Rohr 22, die Stopfbüchse 23 und das Ventil 25 hindurch schließlich in den Bottich 24.

Sobald sich ein Kuchen von der gewünschten Dicke auf den Filtertüchern abgesetzt hat, wird das Zuflußrohr 28 durch das darin eingebaute Ventil 29 geschlossen und die ungefilterte Lösung, die in dem Filter zurückbleibt, mittels Druckluft, welche durch das Rohr 34 zugeführt wird, entfernt. Diese Druckluft, welche durch das nach oben gebogene Ende des Rohres 32 in den Behälter A gelangt, expandiert dort und verdrängt so die verbleibende Flüssigkeit durch die Rohre 27 und 28 und durch das Ventil 29 nach außen. Die überschüssige Lösung kann auch ohne Benutzung von Druckluft entfernt werden, indem man einfach das Ventil 33 in dem Rohr 32 öffnet, so daß Luft unter atmosphärischem Druck einströmen und die Flüssigkeit in dem Behälter A entweder durch die Saugheberwirkung der Rohre 27 und 28 selbsttätig durch das Ventil 29 abfließen oder künstlich abgesaugt werden kann.

Sobald der Filterbehälter vollständig von unfiltrierter Flüssigkeit entleert ist, können die Filterkuchen oder die festen Bestandteile, die sich auf der Außenseite der Filterelemente abgesetzt haben, gegebenenfalls noch gewaschen werden, um die in ihnen noch vorhandenen wertvollen Bestandteile zu entfernen. Zu diesem Zwecke wird Waschwasser durch das Ventil 40 und durch die Rohre 30, 28 und 27 zugeführt, wobei die beim Füllen des Behälters mit Waschwasser verdrängte Luft durch das Rohr 32 und durch das Ventil 33 in derselben Weise entweicht wie bei der Füllung des Behälters mit der zu filternden Flüssigkeit. Sobald der Filterbehälter vollständig mit Waschwasser gefüllt ist, was sich durch Ausfließen von Flüssigkeit aus dem Ventil 33 bemerkbar macht, wird dieses Ventil wiederum geschlossen. Die alsdann unter Druck stehende Waschflüssigkeit dringt durch die Kuchen hindurch und wäscht dieselben je nach Erfordernis aus. Die überschüssige Waschflüssigkeit kann in der gleichen Weise wie die unfiltrierte Lösung in der oben beschriebenen Weise abgelassen werden.

Nachdem die Kuchen genügend ausgewaschen worden sind, läßt man Druckluft in den Behälter A durch das mit Ventil versehene Rohr 34 einströmen, um die Kuchen durch die dabei entstehende Luftströmung zu trocknen. Nach genügender Trocknung der Kuchen wird das Einlaßventil des Rohres 34 für die Druckluft geschlossen und das Ventil 33 des Rohres 32 geöffnet, um den Luftdruck in dem Behälter A zu beseitigen.

Die obige Beschreibung bezog sich auf die Bildung der Kuchen, auf die Trennung der flüssigen von den festen Bestandteilen, die Waschung des niedergeschlagenen Materials und die Trocknung der Kuchen. Nach diesen Vorgängen sind die Kuchen, die an den Filtertüchern hängen und sich darauf abgesetzt haben,»zu entfernen. Zu diesem Zwecke werden die beweglichen Platten 4 des Filterbehälters, welche bis dahin mittels der durch die Handräder 13' und 13" gedrehten Schrauben dicht an die festen Teile 2 des Behälters angepreßt wurden, durch die gleichen Mittel von- ■ einander bzw. von dem Behälter so weit entfernt, daß sie mittels des Handrades 14 in die in Fig. 3 punktiert dargestellte Lage geschwungen werden können. Hierauf wird Druckluft, -wasser, Dampf o. dgl. durch das mit einem Ventil versehene Rohr 41 durch die Rohre 22, 21, 19 in das Innere der Filterelemente eingeführt, um die an ihrer Außenseite hängenden Kuchen zu lockern, welche alsdann infolge ihrer Schwere aus dem Behälter durch die freie Öffnung am Boden desselben herausfallen können.

Wenn sich die Kuchen trotz des angewendeten Druckes nicht leicht von den Filterflächen ablösen sollten, so können sie wegen der durch die Entfernung der Boden- und Deckplatte 4 bedingten leichten Zugänglichkeit mittels geeigneter Kratzvorrichtungen oder mittels "Druckwasser entfernt werden.

Filter, bei welchen zwecks Entfernung des Kuchenmaterials der Boden des' Behälters drehbar befestigt ist, sind bekannt. Neu bei dem vorliegenden Filter ist jedoch die vollständige Zugänglichkeit, die durch die Abnehmbarkeit sowohl des Bodens 4 als auch des Deckels 4 mittels der oben beschriebenen Einrichtungen erreicht ist.

In Fällen, wo die in der zu filternden Flüssigkeit schwimmenden festen Bestandteile sich leicht am Boden absetzen, empfiehlt es sich, den Filterbehälter mit seinen daran befestigten Deckeln während des Filtervorganges zu drehen, wodurch die schwereren Bestandteile immer wieder auch mit den oberen Enden der •Filterelemente in Berührung kommen, so daß eine äußerst günstige Zirkulation der Flüssigkeit während der Filtration erreicht ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß die Außenflächen der Filterelemente durch Einführen von Waschwasser unter gleichzeitiger Drehung

des Behälters leicht gereinigt werden können. Die Filtervorrichtung kann daher auch als Waschmaschine benutzt werden, um die Filterelemente von anhaftenden schlammigen Bestandteilen zu befreien. Während dieses Waschvorganges bleibt das Ventil 25 geschlossen, und es wird Luft, Dampf oder Wasser durch das Rohr 41 zugeführt, um die Öffnung der Poren der Filtertücher durch einen auf die Innenseite der Filtertücher ausgeübten Druck zu erleichtern.

In Fig. 4 ist eine Vorrichtung dargestellt, welche es ermöglicht,' die Bodenplatte bzw. obere Abschlußplatte 3' gleichzeitig an den Behälter anzupressen oder von diesem zu entfernen. Dies kann beispielsweise durch Gelenke 42 erreicht werden, die in geeigneter Weise an einer drehbar gelagerten Muffe 43 ο. dgl. angreifen. In diesem Falle brauchte nur eine der Platten mittels einer Schraube 13 bewegt zu werden.

In Fig. 4 sind die Filterelemente nicht quer, sondern in der Längsrichtung des Behälters angebracht. Diese Bauart ermöglicht es, die Filterelemente wagerecht zu stellen, in welchem Falle auf der Unterseite der Filterelemente unter Umständen ein undurchdringliches Material verwendet werden kann, so daß die Kuchen nur auf der oberen Fläche des FiI-ters sich absetzen. Um die sich auf den wagerechten Filtern bildenden Kuchen zu entfernen, werden die parallel verschiebbaren Außenflächen 3' des Behälters in die in Fig. 4 dargestellte senkrechte Lage um etwa 90⁰ wieder zurückgedreht, so daß die Kuchen infolge ihrer Schwere abfallen können.

In Fällen, wo die festen oder halbfesten Bestandteile von den Filtern entfernt werden müssen, ohne den Behälter zu öffnen, wird der Filterbehälter mit den Filterelementen unter gleichzeitiger Zuführung von Wasser gedreht. Die Ausflußrohrleitungen für die filtrierte Flüssigkeit werden während dieses Vorganges geschlossen gehalten, oder es wird ein Druck auf die inneren Seiten der Filterelemente im Gegenstrom ausgeübt. Das abgelöste, feste Material wird während der Drehung des Gehäuses durch die Rohre 27, 28 und das Ventil 29 in gewissen Zeiträumen abgelassen. Der Waschvorgang kann auch kontinuierlich sein, indem man Waschflüssigkeit durch die Rohre 34 und 22 einführt und die abgelösten Bestandteile durch die Rohre 27, 28 und das Ventil 29 abzieht.

In der Fig. 3 ist noch ein Probierhahn 45 in der Verbindungsleitung von den Filterelementen nach den Sammelrohren 21 angedeutet. Dieser dient zur Bestimmung desjenigen Filterelementes, welches nicht einwandfrei arbeitet, sobald sich Trübungen· in dem ausfließenden Filtrat bemerkbar machen.

Claims

Patent-Anspruch e:

ι. Filtervorrichtung zur Ausscheidung fester Bestandteile aus Flüssigkeiten, bei welcher zwei gegenüberliegende Wandungen des die Filterelemente in sich aufnehmenden, kastenartigen.Behälters abnehmbar befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente an den übrigen, starr miteinander verbundenen Wandungen (2,2 oder 3,3) des Behälters (A) befestigt sind, so daß die sich bildenden Kuchen ohne gleichzeitige Herausnahme der Filterelemente nach Entfernung der / abnehmbaren Wandungen (4) aus dem Behälter entfernt werden oder ohne besonderes Zutun infolge ihrer Schwere herausfallen können.
2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abnehmbaren Behälterwandungen (4) an einem um die Naben (5) des Behälters (A) schwingbaren bzw. mit dem Behälter zusammen verdrehbaren Gestell (8,9, 10, 11 oder 42, 43) parallel zueinander verstellbar angeordnet sind, so daß sie nach genügender, gleichzeitiger Entfernung voneinander um die Kanten des übrigen Behälters herum in eine zu der Ebene der Seitenplatten (2) oder der Kopf platten (3) parallele Ebene gelegt werden können.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 zur Parallelverschiebung der abnehmbaren Wandungen des Behälters, dadurch gekennzeichnet, daß vier parallele Stangen (9), die fest in zwei um die Mtitelachse (5) drehbaren Traversen (10) stecken, an ihren Enden durch je ein Armkreuz (11) starr miteinander verbunden sind, dessen Mitte je eine drehbare Bewegungsschraube ' (13) enthält, mit deren Hilfe die in den Stangen (9) geführten Wandungen (4) ■ dichtschließend an den Behälter angepreßt oder von diesem gehörig entfernt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.