DE3141519C2 - Anschwemmfilter für die Feinstfiltration von Flüssigkeiten - Google Patents

Abstract

Das Anschwemmfilter (1; 105; 123) filtriert insbesondere Flüssigkeiten aus der Zuckerherstellung. In einem Druckbehälter (2) ist eine Welle (11) mit daran festgelegten plattenförmigen Filterelementen (17) gelagert. In einer Anschwemmfiltration wird auf den Filterelementen (17) ein Filterkuchen aus einem Filterhilfsmittel angeschwemmt, der in der nachfolgenden Betriebsfiltration Verwendung findet. Ein innerer Stützraum (33) jedes Filterelements (17) steht über einen Hohlraum (38) der Welle (11) mit der Außenseite des Druckbehälters (2) in Verbindung. Der Druckbehälter (2) ist mit einer Montageöffnung (3) für den Ein- und Ausbau der Filterelemente (17) versehen. Eine Längsachse (12) der Welle (11) schließt mit der Waagerechten einen Winkel (122) ein, der kleiner als 90 ° und im Grenzfall Null ist. Die Filterelemente (17) sind in wenigstens einem Stapel (18, 19; 106 bis 109; 125, 126) jeweils hintereinander angeordnet, wobei eine Längsachse (24, 25, 118 bis 121; 129, 130) jedes Stapels mit der Längsachse (12) der Welle (11) einen Winkel (62) einschließt, der größer als Null ist und im Grenzfall 90 ° beträgt. Die Filterelemente (17) können auf gegenüberliegenden Seiten der Welle (11) angeordnete Stapelpaare (32; 116; 117) bilden. An der Welle (11) befestigte Führungsrohe (28, 29; 110 bis 113; 127, 128) können in vorteilhafter Weise die Filterelemente (17) führen. Die Welle (11) kann eine durch einen Rahmen (124) überbrückte Unterbrechung aufweisen, wobei wenigstens ein Stapel ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Anschwemmfilter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Anschwemmfilter dieser Art (DE-Offenlegungsschrift 21 50 611, Fig. 1 und 3) weist jedes Filterelement ein Nabenteil auf, das auf die Hohlwelle aufgesteckt ist. Die Längsachse des Stapels dieser Filterelemente ist durch die Längsachse der Nabenteile defimiert und schließt mit der Längsachse der Hohlwelle einen Winkel von 0° ein. Nachteilig ist bei den bekannten Filterelementen ferner der Winkel von ungefähr 45°, den diese jeweils mit ihrem Nabenteil einschließen. Dieser Winkel verteuert die Herstellung und kompliziert die Montage des Stapels der Filterelemente.

Aus der DE-Offenlegungsschrift 28 48 188 ist ein Anschwemmfilter an sich bekannt, bei dem die Längsachse der Welle mit der Waagerechten einen Winkel von 90° einschließt und jeweils rechtwinklig zu der Längsachse der Welle angeordnete kreisringförmige Filterelemente auf die Welle aufgeschoben sind. Die Längsachse des Stapels der Filterelemente weist also einen Winkel von 0° gegenüber der Längsachse der Welle auf. Die Welle ist bodenseitig durch den Druckbehälter hindurchgeführt und dort drehend antreibbar. Der Druckbehälter ist nur am oberen Ende längs eines Deckels zu öffnen, in dem die Welle ebenfalls gelagert ist. Bei der Montage wird jedes Filterelement durch die Montageöffnung von oben her auf die Welle geschoben und in den Druckbehälter eingesetzt. Dies ist umständlich und kann insbesondere bei den tiefer liegenden Filterelementen nicht mit ausreichender Sichtkontrolle vonstatten gehen. Die Filtratableitung ist recht kompliziert. Problematisch ist bei dem bekannten Anschwemmfilter auch das Austragen des Schlammes aus dem Druckbehälter, da die zugehörige Auslaßöffnung nicht am tiefsten Punkt des Druckbehälters liegen kann, sondern seitlich versetzt davon angeordnet ist. Daher wird bei einer Ausführungsform zum Austragen des Schlammes eine Art Rührwerk mit Flügeln am Boden des Druckbehälters verwendet das bei Drehung der Welle wahrend des Abreinigens den Schlamm am Boden des Druckbehälters bewegt und aus der Schlammauslaßöffnung austrägt Während des Abreinigens der Filterelemente wird

■> die Welle mit den Filterelementen gedreht und zusätzlich im Gegenstrom gespült, um den Filterkuchen leichter von den Filterelementen entfernen zu können. Die Reinigungsdrehzahl liegt mit etwa 300 U/min verhältnismäßig hoch, um auch die wellennahen Bereiche der

ίο Filterelemente noch hinreichend abreinigen zu können. Dennoch läßt sich auf den bekannten Filterelementen ein Reinigungsgefälle in radialer Richtung nicht vermeiden.

In der DE-Offenlegungsschrift 26 25 594 wirken die Filterelemente nicht als Anschwemmfilterelemente. Die Filterelemente sind beidseitig durchlässig und stehen zumindest in der liegenden Anordnung des Filters stets senkrecht. Nachteilig ist ferner, daß die Längsachse des Stapels der Filterelemente mit der Längsachse der Hohlwelle einen Winkel von 0° einschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Montage, Demontage, Wartung und Abreinigung der Filterelemente zu erleichtern und zu verbessern.
Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Als Filterhilfsmittel kann z. B. Kieselgur, vorbehandelte Magnesium-Aluminium-Hydrosilikate oder Zellstoff Verwendung finden. Der Hohlraum der Welle dient einerseits als Auslaß für den Klarlauf und andererseits als Einlaß für Rückspülflüssigkeit, wenn diese beim Reinigen der Filterelemente eingesetzt werden soll. Man erhält durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erhebliche Freiheit in der Gestaltung des Anschwemmfilters, wobei stets eine einfache und schnelle Montage und Demontage der Filterelemente bei Wartung oder Austausch gewährleistet sind. Ist der Winkel zwischen der Längsachse des Stapels oder jedes Stapels und der Längsachse der Welle größer als 0° und im Grenzfall 90°, ergibt sich beim Abreinigen der Filterelemente durch deren taumelnden Umlauf um die Längsachse der Welle ein zusätzlicher Reinigungseffekt, der zu gründlicher Abreinigung der Filterelemente in kürzerer Zeit führt.

Die Merkmale des Anspruchs 2 vereinfachen und verbilligen den Anschluß der Filterelemente aneinander und ihre gegenseitige Abdichtung.

Die Ausführungsform nach Anspruch 3 ist dynamisch besonders günstig, weil sich Unwuchten und störende Kräfte und Momente während des Abreinigungsumlaufs der Stapel leicht vermeiden lassen.

Auch die Merkmale des Anspruchs 4 bieten ein dynamisch weitgehend ausgeglichenes System.

Die Merkmale des Anspruchs 5 bringen eine konstruktive und bauliche Vereinfachung.

Das Führungsrohr gemäß Anspruch 6 ist geschickt in doppelter Funktion ausgenutzt: Dadurch wird einerseits eine weitgehend ungestörte Strömung innerhalb des Systems gewährleistet und andererseits die Montage der Filterelemente erleichtert.

Durch den unrunden Querschnitt gemäß Anspruch 7 entstehen zwischen dem Führungsrohr und den Naben Strömungsräume von günstig großer Querschnittsflächc. Der unrunde Querschnitt kann auch als Drehzentrierung der Filterelemente bezüglich des Führungs-

bi rohrs dienen, z. B., um die axiale Fluchtung von über den äußeren Umfang der Filterelemente verteilten Abstandselementen sicher zu stellen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 8 sind besonders

günstige Strömungsverhältnisse geschaffen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 9 sind in günstiger Weise jedes Stützgewebe und die zugehörige Filtertresse zwischen einer Nabe und einem Dichtungsring axial eingespannt. Dazu eignet sich als Dichtungsring insbesondere eine elastische Flachdichtung von z. B. 2 mm axialer Höhe.

Der sich gemäß Fig. 10 ergebende Nabenstapel ist bei Bedarf besonders stark axial vorspannbar.

Die Merkmale des Anspruchs 11 ermöglichen eine gezielte axiale Vorspannung der Filterelemente zur Erreichung ausreichender Abdichtung zwischen den Filterelementen und dem Führungsrohr.

Die Merkmale des Anspruchs 12 bringen eine erhebliche Vereinfachung der Montage und Demontage der Filterelemente. So kann bei Bedarf das gesamte Mittclstück der Welle mit sämtlichen Filterelementen aus dem Druckbehälter ausgehoben und von allen Seiten zugänglich sehr schnell gewartet oder instandgesetzt werden.

Diese Art der Montage oder Demontage wird durch die Merkmale des Anspruchs 13 noch erleichtert.

Gemäß Anspruch 14 ist die Steckverbindung besonders gut zugänglich.

Gemäß Anspruch 15 ergibt sich eine baulich besonders einfache Konstruktion mit kUrzcstmöglichen Strömungswegen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 16 ist die Festigkeit der Führungsrohre und ihres Anschlusses an die Welle erhöht.

Durch die Merkmale des Anspruchs 17, sind einerseits die Filterelemente jedes Stapels kraftschlüssig miteinander zu verbinden und ist andererseits der Stapel insgesamt sicher an der Welle festgelegt. So lassen sich Relativdrehungen der Filterelemente eines Stapels gegenüber einander verhindern. Gleichzeitig ist gewährleistet, daß über den Umfang der Filterelemente verteilte Abstandselemente benachbarter Filterelemente in axialer Fluchtung miteinander gehalten werden können. Die Tragvorrichtung und die Spanneinrichtung können Ringe aufweisen, die durch über den Umfang verleihe Spannbolzen miteinander verspannt sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 18, lassen sich die Filterelemente in verhältnismäßig großer Nähe zu der Längsachse der Welle anordnen.

Gemäß Anspruch 19 läßt sich in vorteilhafter Weise der Rahmen zur Leitung von Flüssigkeiten ausnutzen.

Der Anschluß des jeweiligen Führungsrohrs läßt sich gemäß Anspruch 20 besonders einfach bewerkstelligen.

Die Merkmale des Anspruchs 21 ermöglichen eine einfache und schnelle Montage und Demontage der Filterelemente.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Anschwemmfilters mit waagerecht angeordneter Welle,

Fig.2 die Schnittansicht gemäß Linie 2-2 in Fig. 1 mit um 90° gedrehter Welle und ohne Filterelemente, F i g. 3 die Ansicht gemäß Linie 3-3 in F i g. 2,

F i g. 4 die Ansicht gemäß Linie 4-4 in F i g. 2, jedoch ohne Druckbehälter,

F i g. 5 einen Teil der Schnittansicht gemäß Linie 5-5 in F i g. 3 in vergrößerter Darstellung,

F i g. 6 die Schnittansicht gemäß Linie 6-6 in F i g. 5, F i g. 7 einen Längsschnitt durch ein Filterelement,

Fi g. 8 ein Fließschema für das Anschwemmfilter gemäß den Fig. 1 bis 7,

F i g. 9 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform des Anschwemmfilters mit gegenüber der Waagerechten geneigter Welle,

¹S Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Anschwemmfilters mit durch einen Rahmen unterbrochener Welle, und

Fig. 11 den Querschnitt gemäß Linie 11-11 in Fig. 10.

In Fig. 1 weist ein Anschwemmfilter 1 einen Druckbehälter 2 auf, dessen Montageöffnung 3 mittels Schrauben 4 durch einen Deckel 5 verschließbar ist. Im obersten Punkt ist der Deckel 5 mit einer Entlüftungsöffnung 6 verschen. An der tiefsten Stelle des Druckbehälters 2 ist ein Stutzen 7 angeschweißt, der nach unten hin eine Auslaßöffnung 8 für Schlamm und zur Seite hin eine Einlaßöffnung 9 aufweist, durch die in später bei F i g. 8 zu beschreibender Weise unterschiedliche Flüssigkeiten in verschiedenen Betriebsphasen in einen Innenraum 10 des Druckbehälters 2 angegeben werden können.

An dem stehend angeordneten Druckbehälter 2 ist etwa mittig eine Welle 11 mit waagerechter Längsachse 12 drehbar gelagert. An der Welle 11 ist eine Tragvorrichtung 13 befestigt, die vier an der Weile U ange-

2^r> schweißte U-Profiie 14 (vergleiche F i g. 3) aufweist. An gegenüberliegenden Seiten der U-Profile sind Tragringe 15 und 16 angeschweißt. An dem in Fig. 1 oberen Tragring 15 ist ein unteres plattenförmiges Filterelement 17 eines oberen Stapels 18 der Filterelemente 17 und an dem unteren Tragring 16 ein oberstes Filterelement 17 eines unteren Stapels 19 der Filterelemente 17 jeweils mit über den Umfang verteilten stiftartigen Abstandselcmcnlen 20 abgestützt. Jedes Filterelement 17 weist derartige Abstandselemente 20 auf, so daß alle Filterelemente des zugehörigen Stapels 18, 19 in einem vorgegebenen axialen Abstand voneinander gehalten sind. Die Stapel 18,19 werden jeweils durch eine Spanneinrichtung 21 in axialer Richtung zusammengehalten, jede Spanneinrichtung 21 weist einen äußerer. Spannring 22 und über den Umfang verteilte Spannbolzen 23 auf, die mit den Tragringen 15, 16 und den äußeren Spannringen 22 verschraubt sind.

Längsachsen 24 und 25 der Stapel 18, 19 fluchten miteinander und liegen stets in einer Ebene, die rechtwinklig zu der Längsachse 12 verläuft, und in der eine Längsachse 26 des Druckbehälters 2 liegt. Jedes Filterelement 17 weist eine Nabe 27 auf, die auf mit der Welle 11 verschweißte Führungsrohre 28 und 29 aufgesteckt und dadurch in radialer Richtung geführt sind.

Alle Filterelemente 17 jedes Stapels 18,19 sind durch eine sich an dem letzter. Filterelement 17 des Stapels 18, 19 abstützende, mit dem Führungsrohr 28,29 durch eine Schraube 30 verschraubbare Spannvorrichtung 31 in Richtung der Längsachse 24, 25 des Stapels 18,19 gegeneinanderspannbar.

Die Stapel 18,19 bilden in Fig. 1 ein Stapelpaar 32. Ein Stützraum 33 (vergleiche Fig.7) jedes Filterelements 17 ist über Durchbrechungen (34 (Fig.7) in der zugehörigen Nabe 27 und Durchbrechungen 35 (F i g. 2)

in dem zugehörigen Führungsrohr 28,29 mit einem einen gemeinsamen Kanal bildenden Innenraum 36 und 37 des zugehörigen Führungsrohrs 28, 29 verbunden, Die Innenräume 36,37 münden (F i g. 5) in einen Hohlraum 38 der Welle 11. Der Hohlraum 38 ist über einen Stutzen 39 ständig mit einer Außenseite des Druckbehälters 2 verbunden. Der Stutzen 39 ist mit Schrauben 40 an einen Tragring 41 angeschraubt, der seinerseits mit Schrauben 42 mit einem mit dem Druckbehälter 2

verschweißten Aufnahmering 43 verschraubi ist. Mit dem Aufnahmering 43 ist ferner durch Schrauben 44 ein Flansch 45 einer rohrförmigen Steckachse 46 verschraubt. Die Steckachse 46 ist Bestandteil einer als Steckverbindung ausgebildeten Teilung 47 der Welle 11 und besteht aus hochverschleißfestem Stahl. Die Teilung 47 weist außerdem eine mit der Welle 11 verschweißte Hülse 48 auf, mit deren Innenseile eine Lagerbuchse 49 aus einem geeigneten Lagermetall verklebt ist. Die Lagerbuchse 49 steht in lösbarer Gleitverbindung mit der Außenseite des freien Endes der Steckachse 46. Die Steckachse 46 und die Hülse 48 sind gegeneinander durch eine Ringdichtung 50 abgedichtet.

Auf der anderen Seite des Stapelpaares 32 weist die Welle 11 eine als Flanschverbindung ausgebildete weitere Teilung 51 auf. Der zwischen den Teilungen 47,51 befindliche Abschnitt der Welle 11 ist mit den Filterelementen 17 des Stapelpaars 32 durch die Montageöffnung 3 hindurch hebbar und senkbar. Dazu muß lediglich der Deckel 5 nach Lösen der Schrauben 4 abgehoben und die Welle 11 innerhalb der Teilungen 47,51 z. B. mit Hubseilen eines Hebezeugs abgefangen werden. Sodann werden die Schrauben 42 gelöst und der Tragring 41 entfernt. Die dann freiliegenden Schrauben 44 werden ebenfalls gelöst und die Steckachse 46 aus dem Druckbehälter 2 herausgezogen, bis die Steckverbindung im Bereich der Teilung 47 gelöst ist. Auf der anderen Seite werden Schrauben 52 der Teilung 51 gelöst. Sodann kann der jetzt gelöste Teil der Welle 11 mit dem Stapelpaar 32 nach oben hin aus dem Druckbehälter 2 ausgehoben werden. Dieser gelöste Wellenteil soll zur Vermeidung von Toträumen einen nur möglichst kleinen Hohlraum 38 besitzen. Dazu ist unmittelbar angrenzend an die Führungsrohre 28,29 eine Trennwand 53 in die annähernd quadratischen Querschnitt aufweisende Welle 11 eingeschweißt.

In F i g. 1 setzt sich die Welle 11 rechts von der Teilung 51 mit kreisförmigem Querschnitt fort und durchdringt eine Stopfbuchse 54, deren Stellschrauben 55 durch Fenster 56 einer mit Schrauben 57 an den Druckbehälter 2 angeflanschten Laterne 58 betäligbar sind. Außen ist an die Laterne 58 ein durch eine Motor-Getriebe-Einheit gebildeter Antrieb 59 für die Welle 11 mit Schrauben 60 angeflanscht.

Die Filterelemente 17 sind kreisförmig und in dem Fall der F i g. 1 zur Vereinfachung der Herstellung und Lagerhaltung von gleicher Größe und Ausbildung. Zur besseren Raumausnutzung innerhalb des Druckbehälters 2 könnten jedoch auch Filterelemente unterschiedlicher Durchmesser innerhalb der Stapel 18,19 verwendet werden.

Gemäß F i g. 2 ist der Druckbehälter ebenfalls von kreisförmigem Querschnitt. Die Führungsrohre 28, 29 sind mit den miteinander fluchtenden Längsachsen 24, 25 einstöckig ausgebildet und durchdringen mit einem Mittelteil 61 die Welle 11. Die Längsachsen 24,25 schließen mit der Längsachse 12 der Welle 11 einen Winkel 62 von 90° eia

Mit der Welle 11 sind ein das Führungsrohr 28 umgebender Anlagering 63 und ein das Führungsrohr 29 um gebender höherer Anschlagring 64 verschweißt Auf jeden Anlagering 63,64 folgt nach außen hin ein als Flach dichtung ausgebildeter Dichtungsring 65, an den jeweils eines der Filterelemente 17 anlegbar sind

In die Führungsrohre 28, 29 ist jeweils am äußeren Ende eine Verschlußplatte 66 mit einer mittigen Gewindebohrung 67 für die Schrauben 30 flüssigkeitsdicht eineeschweißl.

Gemäß F i g. 3 sind mit dem Tragring 15 über den Umfang verteilt Verstärkungsstücke 68 verschweißt und jeweils mit einer Gewindebohrung 69 zur Aufnahme der Spannbolzen 23 (F i g. 1) versehen. Aus F i g. 3 ist auch der annähernd quadratische Querschnitt des Führungsrohrs 28 erkennbar, wobei das Führungsrohr 29 in gleicher Weise ausgebildet ist.

In F i g. 4 sind die Filterelemente 17 des Stapels 18 zur

Verdeutlichung der Gesamtdarstellung strichpunktiert

ίο gezeichnet. Der Mittelteil 61 ist im Inneren der Welle 11 mit einem in den Hohlraum 39 mündenden Fenster 70 versehen.

Die Lage des Fensters 70 verdeutlicht F i g. 5, in der auch weitere Einzelheiten der Welle 11 und der Führungsrohre 28,29 erkennbar sind.

F i g. 6 zeigt einen Querschnitt durch den Mittelteil 61 mit der Lage des Fensters 70 und der relativen Umfangsverteilung der Durchbrechungen 35 der Führungsrohre 28, 29. Außerdem ist in F i g. 6 strichpunktiert die kreisringförmige Nabe 27 der Filterelemente 17 angedeutet, um zu zeigen, wie die Naben 27 durch die abgerundeten Kanten der annähernd quadratischen Führungsrohre 28,29 in radialer Richtung geführt sind. Zwischen den Naben 27 und den Führungsrohren 28, 29 entstehen auf diese Weise jeweils vier kreissektorförmige Zwischenräume 71, welche die Strömung in beiden Richtungen durch die Durchbrechungen 35 erleichtern. F i g. 7 sind die Einzelheiten eines der Filterelemente 17 zu entnehmen. Mit der rohrförmigen Nabe 27 von kreisringförmiger Querschnittsfläche ist eine flüssigkeitsundurchlässige Grundplatte 72 dicht verschweißt, auf die in den Stützraum 33 ein kreisringförmiges Stützgewebe 73 gelegt ist. Der Stützraum 33 erweitert sich an der Nabe 27 um einen Filtratabflußraum 73', in den die Durchbrechungen 34 münden. Das Stützgewebe 73 trägt als Filtermittel eine Filtertresse 74, die um den äußeren Rand der Grundplatte 72 herum nach unten und innen gezogen und in dieser Betriebsstellung durch einen Spannring 75 von U-förmiger Querschnittsfläche festgelegt ist. Der Spannring 75 ist an einer Stelle des Umfangs in an sich bekannter Weise unterbrochen und dort mit einer Spannvorrichtung in Umfangsrichtung spannbar. Der Spannring 75 trägt an seiner Unterseite über den Umfang verteilt die stiftartigen Abstandselemcntc 20. Unterhalb der Nabe 27 ist der Dichtungsring 65 angedeutet

Oberhalb des in Fig. 7 voll ausgezogenen Filterelements 17 sind strichpunktiert eines der Abstandselemente 20 sowie der Dichtungsring 65 und die Nabe 27 so des benachbarten Filterelements 17 angedeutet. So liegt der Dichtungsring 65 jenes benachbarten Filterelements 17 unmittelbar auf der Filtertresse 74 des darunter befindlichen Filterelements 17 auf.

Die Funktion des Anschwemmfilters 1 wird anhand des Fließschemas gemäß F i g. 8 beschrieben.

Der eigentlichen Betriebsfiltration ist eine Anschwemmfiltration vorgeschaltet In der Anschwemmfiltration wird eine Grundanschwemmung eines Filterhilfsmittels, z. B. Kieselgur, auf der Filtertresse 74 jedes Filterelements 17 vorgenommen. Zu diesem Zweck befinden sich die Filterelemente 17 in waagerechter Stellung mit nach oben weisender Filtertresse 74. In einem Anschwemmgefäß 76 ist eine Aufschlämmung aus Klarlauf oder Trüblauf (Rücklauf vom Anschwemmfilter 1) b5 und dem Filterhilfsmittel bereitgestellt, die durch eine Pumpe 77, eine Leitung 78, ein Ventil 79 und eine Leitung 80 der Einlaßöffnung 9 des Stutzens 7 zugeführt wird und damit in den Innenraum 10 des Druckbehälters

2 gelangt. Dabei ist ein Ventil 81 in einer an die Auslaßöffnung 8 für den Schlamm angeschlossenen Leitung 82 geschlossen. Ein Ventil 83 in einer an die Entlüftungsöffnung 6 angeschlossenen und in ein Trüblaufgefäß 85 führenden Entlüftungslcitung 84 ist geöffnet. Dem Trüb- ^r> laufgefäß 85 wird über eine Leitung 85' Trüblauf aus der Fabrikation zugeführt. Geschlossen sind ein Ventil 86 in einer an den Stutzen 39 angeschlossenen Klarlauflcitung 87, ein Ventil 88 in einer ebenfalls an den Stutzen 39 angeschlossenen ersten Rückspülleitung 89, die i< > durch eine Pumpe 90 mit Rückspülflüssigkeit gespeist werden kann, ein Ventil 91 in einer mil der Leitung 80 verbundenen, ebenfalls an die Pumpe 90 angeschlossenen, zweiten Rückspülleitung 92, ein Ventil 93 in einer mit der Leitung 80 verbundenen Trüblauflcitung 94 und ein Ventii 95 in einer die Leitung 80 mit dem Trüblaufgefäß 85 verbindenden Leitung 96. Die Trüblauflcitung 94 wird durch eine mit dem Trüblaufgefäß 85 verbundene Pumpe 97 gespeist.

Die Aufschlämmung aus dem Anschwemmgefäß 76 strömt auf dem beschriebenen Weg in den Druckbehälter 2, durch die Filterelemente 17 hindurch, aus dem Stutzen 39 heraus und über eine Leitung 98 und eine mit einem Ventil 99 versehene Rücklaufleitung 100 zurück in das Anschwemmgefäß 76. Dabei lagert sich zunehmend Filterhilfsmittel auf der Filtertresse 74 der Filterelemente ab, bis von der anfänglichen Aufschlämmung nur noch klare Anschwemmflüssigkeit aus dem Stutzen 39 austritt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Anschwcmmfiltration abgebrochen und die Betriebsfiltration uufgc- jo nommen.

Dazu bleiben die Filterelemente 17 in ihrer waagerechten Lage. Die Ventile 79 und 99 werden geschlossen, und die Ventile 86 und 93 werden geöffnet. Die Pumpe 97 fördert dann zu filtrierende Flüssigkeit über jo die Trüblaufleitung 94, das Ventil 93 und die Leitung 80 in den Innenraum 10 des Druckbehälters 2, wobei wie schon in der vorangehenden Ansehwemmfiltration das Ventil 83 in der Entlüftungsleitung 84 geschlossen ist. Der Klarlauf tritt aus dem Stutzen 39 aus und wird über die Leitung 98. das Ventil 86 und die Klarlaufleitung 87 sowie ein darin angeordnetes weiteres Ventil 101 abgeführt. Von der Klarlaufleitung 87 zweigi eine mit einem Ventil 102 ausgestattete Fülleitung 103 ab, die in das Trüblaufgefäß 85 mündet und zu dessen Niveauregelung eingesetzt wird.

Während der Betriebsfiltration steigt der Druck proportional zum Aufbau des Filterkuchens auf der Filtertresse 74 in dem Druckbehälter 2 an. Sobald ein vorbestimmter Grenzwert des Druckes erreicht ist, wird das so Anschwemmfilter 1 abgereinigt. Dazu wird der in dem Druckbehälter 2 zu diesem Zeitpunkt noch befindliche Trüblauf über die Leitung 80, das Ventil 95 und die Leitung 96 in das Trüblaufgefäß 85 abgelassen und nach entsprechender Steuerung der zugehörigen Ventile Rückspülflüssigkeit Ober das Ventil 88. die erste Rückspülleitung 89 und den Stutzen 39 rückwärts durch die Filterelemente 17 hindurch in den Druckbehälter 2 eingedrückt Gleichzeitig wird durch den Antrieb 59 die Welle 11 mit dem daran befestigten Stapelpaar 32 z. B. bo mit 25 U/min gedreht, wodurch die Ablösung des Filterkuchens von der Filtertresse 74 beschleunigt und verbessert wird. Der auf diese Weise außerhalb der Filterelemente 17 in dem Druckbehälter 2 entstehende Schlamm wird durch die Auslaßöffnung 8, das Ventil 81 und die Leitung 82 abgelassen.

Alternativ kann z. B. bei einem Durchbruch von Fil tertresse 74 Rückspülflüssigkeit über die zweite Rückspüllcitung 92, das Ventil 91 und die Leitung 80 in den Druckbehälter 2 eingebracht und dort bei Drehung der Welle 11 zum äußeren Abreinigen der Filterelemente verwendet werden.

Schaugläscr 104 in dem Druckbehälter 2 erleichtern die Kontrolle der Punklionsabläufc.

In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielcn sind jeweils gleiche Teile wie in dein zuvorbeschriebenen Ausführungsbeispiel mit gleichen Bc/.ugs-/ahlcn versehen.

Bei einem Anschwemmfilter 105 gemäß Fig.9 sind innerhalb des Druckbehälters 2 vier Stapel 106 bis 109 von Filterelementen 17 über zugehörige Führungsrohre UO bis 113 an der Welle 11 befestigt. Der Drehantrieb für clic Welle 11 ist an ihrem in Fig.9 rechten Ende außerhalb dos Druckbehälter» 2 in der gleichen Weise angeordnet, wie Antrieb 59 in dein zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.

In der in Fi g. 9 dargestellten Bctriebsstellung liegen die Filterelemente 17 waagerecht mit nach oben gerichteter Filtertresse 74.

An jedem Führungsrohr 110 bis 113 ist ein Anschlagring 114 befestigt gegen den der jeweilige Stapel 106 bis 109 durch eine auf das freie Ende des Führungsrohrs 110 bis 113 aufgeschraubte Nutmuttcr 115 gepreßt ist. Die Stapel 106, 107 und 108, 109 bilden jeweils ein Stapelpaar 116 und 117, bei dem Längsachsen 118 und 119 sowie 120 und 121 der Führungsrohre 110 und 111 sowie 112 und 113 jeweils miteinander fluchten und mit der Längsachse 12 der Welle 11 den Winkel 62 einschließen, der in diesem Fall um einen Winkel 122 kleiner als 90° ist. Der Winkel 122 besteht zwischen der Waagerechten und der Längsachse 12 der Welle U.

In F i g. 9 könnten z. B. die Stapel 107 und 108 fortgelassen sein. Die Stapel 106 und 109 würden dann ein Stapelpaar mit zueinander parallelen Längsachsen 118, 121 bilden. In ähnlicher Weise könnten in Fig.9 die Stapel 106 und 109 fortgelassen werden, wodurch ein Stapclpaar 107, 108 mit zueinander parallelen Längsachsen entstünde. Zur Leistungsverringerung könnte auch entweder das Stapelpaar 116 oder das Stapelpaar 117 forlgelassen werden.

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein Anschwemmfilter 123, bei dem die Welle 11 im Innenraum i0 des Druckbehällcrs 2 eine durch einen Rahmen 124 überbrückte Unterbrechung aufweist.

Die Filterelemente 17 sind in zwei Stapeln 125 und 126 nebeneinander auf Führungsrohren 127 und 128 angeordnet, deren Längsachsen 129 und 130 jeweils mit der Längsachse 12 der Welle 11 einen Winkel 62 von 90" aufweisen. Auch bei dem Anschwemmfilter 123 sind die Fiiiercicmentc i/ rechtwinklig zu den Längsachsen 123, 130 angeordnet, wobei die Längsachse 12 der Welle 11 waagerecht verläuft

Die Welle 11 weist in Fi g. 10 links von der in diesem Fall ebenfalls als Flanschverbindung mit Schrauben ausgebildeten Teilung 47 ein Wcllenende 132 auf. das in der Lagerbuchse 49 läuft, die in diesem Fall in dem Tragring 41 festgelegt ist

Die Führungsrohre 127, 128 sind jeweils in Fig. unten mit einem Anschlagring 133 verschweißt der seinerseits mit einem ersten Längsstück 134 des aus Rohr mit quadratischer Querschnittsfläche gebildeten Rahmens 124 angeschweißt ist Die Naben 27 der Filterelemente 17 sind jeweils durch einen stirnscitig eingelegten Dichtungsring 135 gegeneinander abgedichtet und weisen einen die Durchbrechungen 34,35 miteinander verbindenden Sammelraum 136 auf. Ein Innenraum 137 je-

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des Führungsrohrs 127,128 steht über einen Innenraum

138 des ersten Längsstücks 134 und einen Innenraum

139 eines in Fig. 10 links an das erste Längsstück 134 angeschlossenen ersten Querstücks 140 des Rahmens 124 mit dem Hohlraum 38 der Welle 11 in Verbindung. '> Das erste Längsstück 134 ist in F i g. 10 rechts durch die Trennwand 53 abgedichtet und weiter rechts mit einem zweiten Querslück 141 des Rahmens 124 verschweißt, das seinerseits mit der Welle 11 verschweißt ist. Ein zweites Längsstück 142 des Rahmens 124 ist lösbar an den Querstücken 140, 141 mit Schrauben 143 befestigt. Das zweite Längsstück 142 weist mit den Längsachsen 129, 130 koaxiale Buchsen 144 auf, in denen jeweils ein Endstück 145 der Führungsrohre 127, 128 geführt ist. Jedes Endstück 145 ist oben in F i g. 10 mit einer Gewindebohrung versehen, in die eine Schraube 146 eingreift, die über eine Platte 147 an der Buchse 144 abgestützt ist. Die Unterseite der Buchse 144 liegt jeweils an einem Druckring 148 an, der links in Fig. 10 zur Verdeutlichung fortgelassen ist und sich auf der Nabe 27 des obersten Filterelements 17 abstützt. Durch Anziehen der Schraube 146 läßt sich also jeweils die axiale Anpreßkraft der Filterelemente 17 aneinander vergrößern. Der Druckring 148 ist durch einen Dichtungsring 149 gegenüber dem Endstück 145 abgedichtet.

F i g. 11 zeigt, daß die Filterelemente 17 in diesem Fall von abgestuftem Durchmesser sind, um den Innenraum 10 des Druckbehälters 2 möglichst gut auszunutzen.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

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Claims (21)

Patentansprüche:

1. Anschwemmfilter (1; 105; 123) für die Feinstfiltration von Flüssigkeiten, insbesondere von bei der Zuckerherstellung anfallendem Dicksaft, Kläre oder Standardsirup, mit in einem Druckbehälter (2) relativ zu einer drehend antreibbaren, an dem Druckbehälter (2) gelagerten Welle (11) festgelegten plattenförmigen Filterelementen (17), wobei jedes Filtcrele- in ment (17) in dieser Reihenfolge eine undurchlässige Grundplatte (72). ein Stützgewebe (73), eine Filtertresse (74) als Filtermittel und darauf einen angeschwemmten Filterkuchen mit einem Filterhilfsmittel aufweist und während der Filtration mit nach oben weisendem Filterkuchen waagerecht angeordnet ist, webei ein das Stützgewebe (73) aufnehmender Stützraum (33) jedes Filterelements (17) über einen Hohlraum (38) der Welle (U) mit der Außenseite des Druckbehälters (2) verbunden ist, wobei ferner der Druckbehälter (2) mit einer Einlaßöffnung (9) für den Trüblauf, einer Auslaßöffnung (8) für den Schlamm und einer Entlüftungsöffnung (6) versehen ist, wobei der Druckbehälter (2) eine druckdicht schließbare Montageöffnung (3) für den Ein- und Ausbau der Filterelemente (17) aufweist, wobei eine Längsachse (12) der Welle (11) mit der Waagerechten einen Winkel (122) einschließt, der kleiner als 90" und im Grenzfall Null ist, und wobei die Filterelemente (17) in einem Stapel (18,19; 106 bis 109; 125, 126) mit einer Längsachse (24, 25; 118 bis 121; 129, 130) hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (24, 25; 118 bis 121; 129, 130) des Stapels oder mehrerer Stapel (18,19; 106 bis 109; 125,126) mit der Längs- v, achse (12) der Welle (11) einen Winkel (62) einschließt, der größer als Null ist und im Grenzfall 90° beträgt.

2. Filter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement (17) rechtwinklig zu der Längsachse (24,25; 118 bis 121; 129,130) des zugehörigen Stapels (18,19; 106 bis 109; 125,126) angeordnet ist.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Stapel (18, 19; 106, 107; 4-> 108, 109) mit miteinander fluchtenden Längsachsen (24, 25; 118, 119; 120, 121) auf gegenüberliegenden Seiten der Welle (11) als wenigstens ein Slupclpaar (32; 116; 117) angeordnet sind.

4. Filter nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekenn- ^r,o zeichnet, daß jeweils zwei Stapel (106,109; 107, 108) mit zueinander parallelen Längsachsen (118, 121; 119, 120) auf gegenüberliegenden Seiten der Welle

(11) als wenigstens ein Stapclpaar angeordnet sind.

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da- w durch gekennzeichnet, daß die Stützräumc (33) der Filterelemente (17) jedes Stapels (18.19; 106 bis 109; 125, 126) über einen gemeinsamen Kanal mit dem Hohlraum (38) der Welle (11) verbunden sind.

6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzcieh- wi net, daß der gemeinsame Kanal durch einen Inncnrauin (36, 37; 137) eines relativ zu der Welle (It) festen, mit Durchbrechungen (35) versehenen Führungsrohrs (28, 29; 110 bis 113; 127, 128) gebildet ist, und daß auf dem Führungsrohr eine Nabe (27) jedes b^ri Filterelements(17)geführt ist.

7. Filter nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (28, 29) von unrundcm Querschnitt ist und die kreisringförmigen Naben (27) nur örtlich am Umfang mit dem Führungsrohr in Berührung stehen.

8. Filter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stützraum (33) über wenigstens eine Durchbrechung (34) in der Nabe (27) mit dem Innenraum (36, 37; 137) des Führungsrohrs (28, 29; 110 bis 113; 127,128) verbunden ist

9. Filter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Ende jeder Nabe (27) ein Innenrand des zugehörigen Stülzgcwcbes (73) und auf dem anderen Ende ein Dichtungsring (65) aufliegen.

10. Filter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen aneinander anliegenden Enden benachbarten Naben (27) ein Dichtungsring (135) angeordnet ist

11. Filter nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß alle Filterelemente (17) jedes Stapels (18, 19; 106 bis 109; 125, 126) durch eine sich an dem letzten Filterelement des Stapels abstützende mit dem Führungsrohr (28, 29; 110 bis 113; 127, 128) verschraubbare Spannvorrichtung (31; 115; 146.147,144, 148) in Richtung der Längsachse (24, 25; 118 bis 121; 129, 130) des Stapels zur gegenseitigen Abdichtung gegeneinanderspannbar sind.

12. Filter nach einem der Ansprüche I bis II, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (11) im Inneren des Druckbehälter (2) jeweils zwischen einer Wand des Druckbehälters (2) und den angrenzenden Filterelementen (17) quer zu ihrer Längsachse (12) eine lösbare Teilung (47,51) aufweist, und daß die Montageöffnung (3) des Druckbehälter (2) sich oberhalb der Teilungen (47,51) befindet und von solcher Größe ist, daß der zwischen den Teilungen (47, 51) befindliche Abschnitt der Welle (11) mit den Filterelementen (17) durch die Montageöffnung (3) hindurch hebbar und senkbar ist.

13. Filter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Teilung (51) als Flanschverbindung und die andere Teilung (47 Fig. 1) als axial ineinandcrstcckbarc Steckverbindung ausgebildet sind.

14. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (46) der Steckverbindung zur Außenseite des Druckbehälters (2) hin ausbaubar ist.

15. Filter nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Führungsrohr (28, 29; 110 bis 113) unmittelbar an der Welle (11) befestigt ist.

16. Filter nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung gemäß Anspruch 3, die Führungsrohre (28, 29) der Stapel (18, !9) jedes Stapclpaars (32) einstückig ausgebildet sind, die Welle (11) durchdringen und im Bereich der Durchdringung wenigstens ein Fenster (70) zwischen den Innenräumen (36, 37) einerseits und dem Hohlraum (38) der Welle (11) andererseits aufweisen.

17. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis Ib. dadurch gekennzeichnet, daß an der Welle (II) für jeden Stapel (18, 19) eine Tragvorrichtung (13) befestigt ist, und daß mit der Tragvorrichtung (13) eine sich an dem gegenüberliegenden F.ndc des Stapels (18, 19) abstützende, den Stapel (18, 19) außen umgreifende Spanneinrichtung (21) kuppelbar ist, mit der die Filterelemente (17) des Stapels (18, 19) in Richtung der Längsachse (24, 25) des Stapels (18, 19)

gegeneinanderspannbar sind.

18. Filter nach einem der Ansprüche 1,2 und 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (11) im Innenraum (10) des Druckbehälters (2) eine durch einen Rahmen (124) überbrückte Unterbrechung aufweist, und daß der wenigstens eine Stapel (125, 126) der Filterelemente (17) durch gegenüberliegende durch Querstücke (140,141) miteinander verbundene Längsstücke (134,142) des Rahmens (124) gehalten ist

19. Filter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Kanal einen Innenraum (138) eines ersten (134) der Längsstücke (134, 142) und einen Innenraum (139) eines ersten Querstücks (140) des Rahmens (124) aufweist

20. Filter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (127, 128) jedes Stapels (125, 126) an dem ersten Längsstück (134) befestigt und ein Innenraum (137) des Führungsi-ohrs (127, 128) mit dem Innenraum (138) des ersten Längsstücks (134) verbunden ist

21. Filter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites (142) der Längsstückc (134,142) lösbar an den Querstücken (140, 141) und an freien Endstücken (145) des wenigstens einen Führungsrohrs (127,128) befestigt ist