DE2928299C2 - Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten mit einem Rahmen, einer oberen und einer unteren Schale, die mittels expandierbarer Kammern relativ zueinander in Vertikalrichtung verschiebbar sind, einem zwischen den Schalen angeordneten Filtermedium, und einem Einlaß für -die zu filtrierende Flüssigkeit in der oberen Schale und einem Auslaß für die gefilterte Flüssigkeit in der unteren Schale.

Eine Vorrichtung der vorstehend bezeichneten Art ist aus der US-PS 28 67 326 bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die obere und untere Schale mit Hilfe der expandierbaren Kammern gegeneinander und gegen das Filtermedium gepreßt, wonach der Filtriervorgang stattfindet. Die Vorrichtung hat den Nachteil, daß der Betriebsdruck beim Filtrieren auf den Druck begrenzt ist, der durch die expandierbaren Kammern zur Verfügung gestellt werden kann.

Ergänzend zum Stand der Technik sei noch auf die US-PS 39 80 580 verwiesen, aus der eine Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten bekannt ist, die ebenfalls eine Verriegelungsvorrichtung aufweist. Bei dieser Filtriervorrichtung werden die obere und untere Filterschale über eine Hydraulikeinrichtung, die aus Kolben und Zylinder besteht, gegeneinander bewegt. Im aneinandergepreßten Zustand werden die Schalen über einen Bolzen miteinander verriegelt, der an der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders angeordnet und durch die Offnungen von an den Schalen befestigten Ansätzen schiebbar ist Bei dieser Vorrichtung ist somit zwar eine Verriegelungsvorrichtung vorhanden; die Vorrichtung entspricht jedoch im übrigen nicht den Merkmalen des Erfindungsgegenstandes, da hierbei die obere und untere Schale nicht über expandierbare Kammern, sondern über einen Hydraulikzylinder gegeneinander bewegbar sind. Der Aufbau der aus dieser Voröffentlichung bekannten Verriegelungsvorrichtung ist ohnehin von der erfindungsgemäß ausgebildeten Verriegelungseinrichtung verschieden, da erfindungsgemäß ein drehbarer Haltering vorgesehen ist und die Verriegelung nach Art eines Bajonettverschlusses erfolgt, während bei der bekannten Vorrichtung eine simple Bolzenverriegelung vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtriervorrichtung der in Rede stehenden Art zu schaffen, mit der bei höherem Druck filtriert werden kann als bei alleiniger Verwendung der expandierbaren Kammern zum Zusammenhalten der Filterschalen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Verriegelungseinrichtung s bestehend aus einem drehbaren Haltering mit mindestens einem Halteringblock, der durch Betätigungszylinder in eine verriegelte und eine entriegelte Stellung mit mindestens einem komplementären Halteblock der oberen Schale drehbar ist

to Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zeichnet sich somit gegenüber der bekannten Vorrichtung dadurch aus, daß sie zusätzlich zu den expandierbaren Kammern eine Verriegelungseinrichtung aufweist, mit deren Hilfe die Filterschalen im aneinandergepreßten Zustand verriegelt werden können. Dadurch läßt sich der Betriebsdruck beim Filtrieren wesentlich erhöhen. Die Verriegelungseinrichtung ist so aufgebaut, daß ein mit mindestens einem Halteringblock versehener Haltering durch Betätigungszylinder in eine

Μ Stellung verdrehbar ist in der sich die Halteringblöcke mit an der oberen Fikerschale vorgesehenen Halteblökken verriegeln. Durch Zurückdrehen des Halteringes sind die Halteringblöcke mit den Halteblöcken der oberen Schale wieder entriegelbar.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. J eine perspektivische Seitenansicht einer Filtervorrichtung, bei der sich die obere Filterschale in einer abgesenkten Stellung befindet;

Fig.2 eine perspektivische Seitenansicht der in F i g. 1 gezeigten Filtervorrichtung bei Drehung um 90°, wobei sich die obere Filterschale in einer angehobenen Stellung befindet; und

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Filtervorrichtung nach Linie 3-3 in Fig. 1, wobei der Haltering in der entriegelten Stellung dargestellt ist.

Die Filtervorrichtung nach der F i g. 1 enthält Lagerschenkel 1, die durch untere Lagerrahmenelemente 52 und obere Lagerrahmenelemente 53 miteinander verbunden sind. Im allgemeinen sind vier Lagerschenkel 1 vorgesehen. Das Druckfiltergefäß enthält zwei voneinander trennbare Filterschalen, nämlich eine obere Schale 4 und eine untere Schale 2. Die untere Schale 2 ist durch einen Lagerring 54 an den unteren Lagerrahmenelementen 52 befestigt Beide Schalen

. besitzen eine zylindrische Form. Der Lagerring 54 umgibt die untere Schale 2. Bei dieser Ausführungsform ist die obere Schale 4 unmittelbar über der unteren

so Schale 2 angeordnet und in Vertikalrichtung beweglich, während die untere Schale 2 stationär angeordnet ist.

Die obere Schale 4 wird durch Hubrahmenarme 43 gelagert, die durch geeignete Mittel, wie beispielsweise durch Schweißen, an der Oberseite der oberen Schale 4 befestigt sind. Die Arme 43 bilden einen Teil der Hubrahmenanordnung 34. Die oberen Lagerrahmenelemente 53 sind durch einen festen Hubrahmen 39 verbunden und lagern eine obere Rahmenanordnung, welche obere Rahmenelemente 38 enthält, die an den oberen Lagerrahmenelementen 53 befestigt sind. Die oberen Rahmenelemente 38 sind durch ein Deckrahmenteil 41 verbunden, welches die oberen Rahmenelemente 38 in seitlicher Richtung abstützt.

Eine erste expandierbare Kammer 30 ist mit ihrer Oberseite an der Unterseite des Deckrahmenteils 41 befestigt und stößt mit ihrer Unterseite gegen das Hubrahmenelement 35 an. Bei Expansion der Kammer 30 durch eine Druckluftquelle (nicht gezeigt) wird die

Filterschale 4 zur Berührung mit der Dichtung 6 abgesenkt und bildet somit mit der unteren Schale 2 eine Kammer, die miteinander in Strömungsmittelverbindung gebracht werden. Es ist zu beachten, daß die an den Hubrahmenarmen 43 befestigten Blöcke 42 die Abwärtsbewegung der oberen Schale 4 durch Berührung des festen Hubrahmenelementes 39 begrenzen.

Eine zweite expandierbare Kammer 32 berührt mit einer Oberseite das Hubrahmenelement 35 und ist mit einer Unterseite an dem festen Hubrahmenelement 39 befestigt. Bei Expansion der Kammer 32 durch eine Druckluftquelle (nicht gezeigt) wird die obere Filterschale 4 aus ihrem Kontakt mit der unteren Schale 2 heraus bewegt Das Absenken und Anheben der oberen Schale 4 ist mit der Betätigung einer Verriegelungseinrichtung 8 für die Schalen koordiniert

Die Verriegelungseinrichtung 8 enthält ein Halteringlager 50, das an dem oberen Lagerrahmen 53 durch geeignete Mittel, wie beispielsweise durch Schweißen, befestigt ist An dem Halteringlagei 50 ist eine Halteringlagerverlängerung 51 befestigt Sowohl das Halteringlager 50 als auch die Halteringlagerverlängerung 51 sind ringförmig und von größerem Durchmesser als die obere Schale 4.

Die Halteringlagerverlängerung 51 ist in der Nähe ihres von dem Halteringlager 50 entfernten Randes mit einer Einrichtung zur Aufnahme von Rollen 48 versehen. Im allgemeinen sind acht Rollen mit gleichen Abständen um den Umfang der Lagerverlängerung 51 herum angeordnet. Die Rollen 48 sind durch geeignete Einrichtungen, wie beispielsweise die in F i g. 1 gezeigten Bolzen und Muttern, an der Lagerverlängerung 51 befestigt.

Auf den Rollen 48 ist ein Haltering 24 gelagert. Der Haltering 24 besitzt einen größeren Durchmesser als die obere Schale 4, ist jedoch von kleinerem Durchmesser als die Halteringlagerverlängerung 51. Die Höhe des Halteringes 24 ist geringer als die Entfernung zwischen den Rollen 48 und dem unteren Abschnitt des Halteringlagers 50, um eine Drehbewegung des Halteringes 24 zu gestatten.

An dem Haltering 24 ist eine Anzahl Halteringblöcke 26 befestigt. Diese Blöcke sind bogenförmig ausgebildet und wie am besten aus Fig.3 ersichtlich, am Innenumfang des Halteringes 24 befestigt und derart auf Abstand gehalten, daß zwischen benachbarten Halteringblöcken 26 komplementär ausgebildete Halteblöcke 28 der oberen Schale 4 aufgenommen werden können. Die Halteblöcke 28 sind ebenfalls bogenförmig ausgebildet und in Abständen um den Außenumfang der oberen Filterschale 4 herum angeordnet und daran befestigt

Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, sind zwei Betätigungszylinder 22 am Haltering 24 befestigt Bei diesen Betätigungseinrichtungen handelt es sich ncrmalerweise um Hydraulikzylinder, von denen ein Ende an einem der Lagerschenkel 1 und das andere Ende an dem Haltering 24 befestigt ist. Die Betätigungszylinder 22 bewirken die Drehung des Halteringes 2* und der daran befestigten Halteringblöcke 26 auf den Rollen 48. Durch den Verriegelungskonstakt zwischen den Halteringblöcken 26 und den komplementären Halteblöcken 28 wird ein dichtender Eingriff zwischen der oberen Filterschale 4 und der unteren Filterschale 2 bewirkt.

Wie man F i g. 1 entnehmen kann, erstreckt sich ein Filterband 12 über den Bereich des Filters hinweg und läuft durch die von der Dichtung 6 und ihrer Paßfläche 10 gebildete Oberfläche hindurch. Das Filterband 12 steht in Berührung mit einem Lagersieb 14. Das Lagersieb 14 wird \·οη einer inerten Füllung 16 getragen, welche in der unteren Schale 2 angeordnet ist und die Kräfte innerhalb des Filters gleichmäßig über den gesamten Bereich der von den Schalen 2 und 4 gebildeten Druckbarriere verteilt. Bei der inerten Füllung 16 der unteren Schale handelt es sich vorzugsweise um einen regelmäßig geformten stabilen Festkörper mit einer harten glatter; Oberfläche, wie beispielsweise um Glasperlen.

Die obere Schale 4 weist eine Einlaßdüse 18 auf, und die untere Schale 2 weist eine Auslaßdüse 20 auf. Die zu filternde Flüssigkeit tritt in die Einlaßdüse 18 ein, und die gefilterte Flüssigkeit tritt aus dem Auslaß 20 aus.

Die die suspendierten Feststoffe enthaltende Flüssigkeit tritt durch die Düse 18 in das Gefäß ein, strömt abwärts über den gesamten Bereich des Filters und geht durch das Filterband 12 hindurch, welches im allgemeinen aus einem Fasermaterial hergestellt ist das abgestufte öffnungen bildet, welche den Durchgang der Flüssigkeit gestatten und den Durchgang der Fesistoffe begrenzen und diese auf der Oberseite des Filterbandes 12 zurückhalten. Die Anhäufung von Feststoffen auf dem Filterband baut weiterhin einen Widerstand gegenüber dem Durchfluß durch den Filter auf und erhöht dabei den Druck innerhalb der oberen Schale 4, bis dieser Druck ein folgendes Maximum erreicht. An diesem Punkt bringt ein mechanisch betätigtes Ventil (nicht gezeigt) vor dem Filtergefäß, welches durch einen Druckschalter (nicht gezeigt) betätigt wird, die einströmende Flüssigkeit zum Stillstand. Nachdem sich das Einströmventil geschlossen hat öffnet sich ein solenoidgesteuertes Luftventil (nicht gezeigt), so daß Druckluft durch die Düse 18 in die obere Kammer 4 einströmen kann, wodurch der Druck innerhalb des Gefäßes aufrechterhalten wird und die verbleibende Flüssigkeit durch das Filterband und die Auslaßdüse 20 hindurchströmen kann. Nach dem Durchgang der Flüssigkeit wirkt der fortgesetzte Luftstrom beim weiteren Trocknen der gefilterten Feststoffe unterstützend mit.

Nach einem genau festgelegten Zeitraum, der in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Feststoffs variiert werden kann, wird das Solenoidluftventil geschlossen und jeglicher überatmosphärischer Restdruck abgelassen. Bei dem auf atmosphärischen Druck gesenkten lnnenduruck werden die Hydraulikzylinder 22 betätigt, um den Haltering 24 mit den Halteblöcken 26 in eine Stellung mit Abstand zu den komplementären Blöcken 28 zu drehen, welche an der Oberschale 4 befestigt sind und einen Teil von ihr bilden.

Wie in Fig.2 gezeigt, wird in dieser Stellung die expandierbare Kammer entlüftet und die expandierbare Kammer 32 durch einen von einem Solenoidventil gesteuerten Luftstrom aufgeblasen. Die Entleerung der Kammer 30 und das Aufblasen der Kammer 32 bewirkt eine Aufwärtsbewegung der oberen Schale 4 durch den Hubrahmeneinbau 34, der an der oberen Schale 4 befestigt ist und von der Oberseite der Kammer 32 getragen wird. Wenn die obere Schale 4 die Grenze ihrer Aufwärtsbewegung erreicht hat, wird durch die Schalenbewegung ein Schalter (nicht gezeigt) betätigt, welcher einen Antrieb (nicht gezeigt) in Tätigkeit setzt, der das Filterband 12 mit den darauf angehäuften Feststoffen aus dem Filter herausbewegt, diese Feststoffe abgibt und eine saubere Filteroberfläche in den Filterbereich vorschiebt Die Bewegung des Filterantriebs betätigt einen Schalter (nicht gezeigt), wenn die angehäuften Feststoffe abgegeben worden sind und eine

saubere Filteroberfläche vorgeschoben worden ist. um das Filterbett wieder zu bedecken. Der Schalter bringt den Filterbandantrieb zum Stillstand, und nach einer zeitgesteuerten Pause, welche sicherstellt, daß das Band zum Stillstand gekommen ist, gibt eine Solenoidventil- ^r> steuerung (nicht gezeigt) die Luft aus der Kammer 32 ab und bläst die sich absenkende Kammer 30 auf, um die Dichtung 6 (F i g. 1) wiederum gegen die Paßfläche 10 anzudichten. Die von der sich absenkenden Kammer 30 gegen die feste untere Schale 2 ausgeübte Kraft drückt die obere Schale 4 mittels des Hubrahmeneinbaus 34 nach unten in eine Stellung zum Zusammendrücken der Dichtung 6 und somit zum Abdichten der Einheit. Durch die Bewegung der oberen Schale 4 auf ihrem Weg in die geschlossene Stellung wird ein Schalter (nicht gezeigt) betätigt, welcher die Beaufschlagung der Zylinder 22 (F i g. 3) bewirkt, um den Haltering 24 in eine Stellung zu drehen, in der die Halteringblöcke 26 an den geneigten Oberflächen der Halteblöcke 28 zur Anlage kommen. Die von der Kammer 30 nach unten ausgeübte Kraft ist so ausgelegt daß sie einen über die zur Aufrechterhaltung der Dichtung der beiden Schalen erforderliche Zusammenpressung hinausgehenden Druck zur Verfügung stellt, wenn der Innendruck das Maximum erreicht hat. Das Ausmaß der Zusammendrückung der Dichtung 6 wird durch den Block 42 begrenzt, der an den Hubrahmenarmen 43 befestigt ist, die gegen den festen Hubrahmen 39 zur Anlage kommen, bevor der Filter unter Druck gesetzt wird. Der Block 42 stellt bei Begrenzung der Abwärtsbewegung sicher, daß die Dichtung 6 nicht übermäßig beansprucht wird, und sichert außerdem, daß ein lichter Raum vorgesehen ist, um dem Haltering 24 eine Bewegung auf den Rollen 48 in die Eingriffsstellung der geneigten Vorderseiten der Halteblöcke 26 und 28 zu gestatten. Bei einem Anstieg des Innendruckes im Filter bewegt sich die obere Schale 4 entgegen der von der sich absenkenden Kammer 30 ausgeübten Kraft, wobei über die Halteblöcke 28 die Halteringblöcke 26 und der daran befestigte Haltering 24 gegen die feste Halteringlagerung 50 bewegt werden, so daß durch den unteren Lagerrahmen 52 ein stabiles System gebildet wird, das einer weiteren Trennung der oberen Schale 4 von der unteren Schale 2 trotz des zunehmenden Innendrucks in dem Gefäß widersteht.

Mit dem Haltering 24 in der Verriegelungsstellung, dem Flansch der oberen Schale 4, den Halteblöcken 26 und 28, dem Halteringlager 50, dem unteren Lagerrahmen 52, dem Lagerring 54 und dem Flansch der unteren Schale 2 wird eine starre Konstruktion in der Form von beabstandeten Halteklemmen (ähnlich C-Klemmen) gebildet, die die obere Schale gegen die feste untere Schale pressen. Im übrigen kann die untere Schale auch in Berührungseingriff mit der oberen Filterschale beweglich sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten mit einem Rahmen, einer oberen und einer unteren Schale, die mittels expandierbarer Kammern relativ zueinander in Vertikalrichtung verschiebbar sind, einem zwischen den Schalen angeordneten Filtermedium, und einem Einlaß für die zu filtrierende Flüssigkeit in der oberen Schale und einem Auslaß für die gefilterte Flüssigkeit in der unteren Schale, gekennzeichnet durch eine Verriegelungseinrichtung (8) bestehend aus einem drehbaren Haltering (24) mit mindestens einem Hnlteringblock (26), der durch Betätigungszylinder (22) in eine verriegelte und eine entriegelte Stellung mit mindestens einem komplementären Halteblock (28) der oberen Schale (4) drehbar ist