DE3213029A1 - Vakuumbandfilter - Google Patents

Description

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PATFIN TANWALTt:

z/jörrier, ^/vey

IOOO BFRLIN-IlAHLrM ;t t · PO t.) BIL I. S KIAL LC E- da IiOOO MÜNCHEN 22 WIDENMAYERSTRASSE 49

Robert Linn Somerville

IJCRLlN: DIPL.-ING. R. M Ü L L E R-BÖ RN E R

MÜNCHEIN: DIPL.-INS. HANS-HEINRICH WEY

DIPL.-ING. EKKEHARD KÖRNER

Berlin, den 02. April 1982

Vakuumbandfilter

(Priorität: USA, Ser.No. 250,647 vom 03. April 1981)

27 Seiten Beschreibung mit 17 Patentansprüchen

1 Seite Zusammenfassung mit Fig. 3

6 Blatt Zeichnungen

MP - 27 804

BPRLlN: T Γ Ι. Π F O N (O.H)) B¹IIJ(IHM KABEL: F³ ROPINDUS TELEX: 1 H 4 O f> 7 MÖNCHEN; TF.LEFON (ΟΗΘ) 22Β58Β
KABF-L: P ROF¹I N DUS TELEX: 524244

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vakuumbandfilter zur Entfernung von löslichen Bestandteilen aus einer flüssigen, Feststoffe enthaltenden Trübe und insbesondere auf einen neuartigen und verbesserten Vakuumbandfilter, der zur Entfernung des Filtrats von einem Vakuum Gebrauch macht, wodurch für eine wirksame Entfernung der löslichen Bestandteile gesorgt wird, während zur gleichen Zeit die Reibung des Bandes auf der Tragkonstruktion und starke Beanspruchungen des Bandes, die letztlich eine ständige Verzerrung desselben und des von dem Band getragenen Filtertuchs zur Folge haben, in hohem Maße verringert werden.

Bekannte Bandfilter haben im allgemeinen einen langgestreckten Trog und ein in der Mitte perforiertes Band aus gewebeverstärktem Gummi oder einem anderen ähnlichen Material mit ein Filtergewebe tragenden Quernuten verwendet. Ein Vakuumkasten in Form eines U-förmiqen Kanals erstreckt sich über die gesamte Länge des.Filters hinweg und liegt unter dem mittleren Abschnitt des Bandes, um der im Trog zurückbehaltenen Trübe Filtrat zu entziehen. Als Folge davon wird durch die Verwendung eines Vakuums ein wesentlicher Zug erzeugt, was natürlich sehr wesentlich zu den Energieerfordernissen beiträgt, die natürlich diejenige Energie ausschließen, die für die Vakuumpumpen und die damit verbundene Ausrüstung erforderlich ist, welche für die Filtriertätigkeit benötigt werden. Bei den Filtern des Standes der Technik ließen sich auch Probleme bezüglich des

Randabdichtens beobachten, und bekannte Verfahren zur Lösung dieser Schwierigkeiten haben von Einfassungen aus weichem Gummi Gebrauch gemacht, die an das Band anvulkanisiert waren, mit dem Ergebnis, daß große Antriebs- und Leerlauf rol Ten erforderlich wurden und häufige Bandausfälle aufgrund wiederholter Dehnungen und chemischer Attacken vorkamen. Ein weiteres Problem, das bekannte Filter mit sich bringen, ist die sogenannte "Randwirkung". Bei bekannten Vakuumbandfiltern ergeben sich oft Schwierigkeiten bei einer Filtrierung der Ränder des Filters, und während dieses Problem bei allen Filtern besteht, wirkt es sich besonders störend im Falle kleiner Filter aus. Weiterhin eignen sich die bekannten Filterausgestaltungen nicht für sehr kleine Vakuumbandfilter zur Verwendung in Verbindung mit genauen Arbeiten in Versuchsanlagen.

Die vorliegende Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten, die die bekannten Vakuumbandfilter bis jetzt· mit sich brachten, und schafft einen neuartigen und .verbesserten Filter, der mit einem verhältnismäßig hohen Wirksamkeitsgrad, sowohl bezüglich der Energieerfordernisse als auch der Filtrierwirksamkeit, arbeitet. Außerdem macht das Band keine Löcher-bildung über den gesamten mittleren Abschnitt des Bandes hinweg erforderlich, und aufgrund einer neuartigen und verbesserten Konstruktion wird die Lebensdauer des Bandes und der Tragkonstruktion in hohem Maße gesteigert.

Mit dem neuen und verbesserten Vakuumbandfi1ter werden sowohl das Problem der Randwirkung als auch das der Verzerrung des Bandes und des darüber!iegenden Filtertuchs gelöst mit dem Ergebnis, daß eine wirksamere Filtrierung erhalten und zur gleichen Zeit die Lebensdauer des Filtertuchs und des Bandes in hohem Maße gesteigert wird. Außerdem besteht der Vorteil verhältnismäßig niedriger Kosten, einer leichten Wartung, einer hohen Betriebswirksamkeit und einer verhältnismäßig langen Lebensdauer.

Der erfindungsgemäße Vakuumbandfilter macht von einem Endlosförderband Gebrauch, das über seine gesamte Breite hinweq Quernuten und keinerlei Löcher oder andere Perforationen hat. Das Band wird innerhalb eines Kanals oder Trogs gehalten, und unter und neben jedem Rand des Bandes sind Vakuumkästen angeordnet, die sich über die gesamte Länge des Kanals hinweg erstrecken können. Das Band kann von einem Fluid, wie beispielsweise Luft oder Wasser, geschmiert werden, wobei ein Filtertuch das Filterband bedeckt. Da es keine in der Mitte angeordneten Vakuumkästen gibt, wird der dadurch bewirkte Zug und die daraus folgende Verzerrung des Bandes vermieden. Daraus folgt, daß das Filtertuch nicht relativ zum Band verrutscht, und das oft wiederkehrende Problem eines Zerknitterns des Tuchs, das oftmals die Zerstörung desselben zur Folge hat, wird in hohem Maße vermindert, wenn nicht gar eliminiert, und zur gleichen Zeit erfolgt eine wirksamere Filtrierung. Die Seiten des Kanals sind vorteilhaft aus einem Material mit einem verhältnismäßig niedrigen Reibungskoeffizienten hergestellt, und die verbesserte Filtertuchanordnung, bei der das Tuch derart ausgebreitet ist, daß es die Seiten des Kanals oder Trogs bedeckt, erfährt während des Bandtransports keine Bewegungsverzögerung.

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Die Erfindung erleichtert weiter die Verwendung von Waschlaugeüberläufen, wodurch, wenn diese zur Filtrierung einer sehr schnell setzenden Trübe verwendet werden, die Filterkapazität in hohem Maße vergrößert wird, da klare überstehende Flüssigkeit lediglich überlaufen kann, statt daß sie durch das Filtertuch hindurch gezogen werden muß.

Die vorstehend aufgeführten und andere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele klarer hervor. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht in teilweise schematischer Form auf ein Ausführungsbeispiel eines erf indungsgemä'ßen Vakuumbandfilters;

Fig. 2 eine Seitenansicht in teilweise schematischer Form der in Fig. 1 dargestellten Konstruktion;

Fig. 3 einen Querschnitt durch Fig. 2 entlang der Linie 3-3;

Fig. 4 einen fragmentarischen Querschnitt durch den in den vorangegangenen Figuren gezeigten Filter in Längsrichtung;

Fig. 5 einen vergrößerten, detaillierten Querschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Filter entlang der Linie 5-5;

Fig. 6 einen vergrößerten detaillierten Querschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Filter entlang der Linie 6-6;

Fig. 7 eine fragmentarische Draufsicht auf die in Fig. 6 gezeigte Konstruktion entlang der Linie 7-7;

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Fig. 8 eine perspektivische Ansicht fragmentarischer Abschnitte der Laufband- und der angrenzenden Filterkonstruktion, die für eine Filtratentfernung auf verhältnismäßig kleinen Filtern sorgt;

Fig. 9 einen vergrößerten Querschnitt durch eine abgewandelte Filterausgestaltung zur Verwendung bei großen Filtern; und

Fig.10 eine perspektivische Ansicht fragmentarischer Abschnitte eines Bandes und der angrenzenden Filterkonstruktion zur Verwendung auf dem Filter, wie er in Fig. 9 dargestellt ist.

Fig. 1 bis 4 der Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Filter eine kanalförmige, allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete und von Rahmenteilen abgestützte Konstruktion einschließt. Eine Antriebsrolle 12 wird von von den Rahmenteilen 11 gehaltenen Rahmenteilen 13, 14 und 15 getragen, und eine Leerlaufro!Ie 16 wird von Rahmenelementen 17 und 18 getragen, wobei letzteres an dem Rahmenteil 11 befestigt ist. Ein mit Quernuten versehenes Band 19 wird von den Rollen 12 und 16 getragen und läuft auf der Innenfläche der Kanal konstruktion 10, wie in Fig. 3 deutlicher zu sehen ist. Die Kanal konstruktion 10 ist weiter mit einem Einlaßwehr 20, Trennwehren 21, 22 und 23 und einem Auslaßwehr 24 versehen. Diese Wehre unterteilen den Kanal bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung in vier getrennte Filtriersegmente A, B, C und D.

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Während der Kanal 10 im einzelnen in Verbindung mit Fig. bis 8 beschrieben wird, ist in Fig. 3 zu sehen, daß der Kanal 10, der in Segmente unterteilt ausgebildet sein kann, ein äußeres U-förmiges Gehäuse 25 und eine Einlage aus einem geeigneten Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten wie Polyäthylen mit einem ultrahohen Molekulargewicht oder einem Äquivalent hat. Der Kanal 25 hat einen Boden 27, auf dem das Band 19 läuft, geneigte Randabschnitte 28 und senkrechte Randabschnitte 29. Für jedes der Segmente A bis D können ein oder mehrere Überlaufkanäle 30 vorgesehen sein. An den Außenrändern des Bodens sind Längskanäle 31, die deutlicher in Fig. 6 zu sehen sind, und Vakuumauslaßleitungen 32 vorgesehen, die mit denselben in Verbindung stehen und periodisch im Abstand entlang der Länge des Kanals 10 zum Entziehen des Filtrats angeordnet sind. In Fig. 1 und 2 ist zu sehen, daß die Filtratbehälter 33 bis 36 für jedes der Filtersegmente A bis D vorgesehen sind. Diese Behälter sind geschlossene Behälter, die jeweils eine obere öffnung haben, die mit einer Hauptleitung 37 gekoppelt ist,welche mit einer nicht dargestellten Vakuumquelle (38) verbunden ist. Der obere Abschnitt jedes Behälters hat eine Filtrateinlaßleitung 39, die zum Entfernen des Filtrats über Leitungen 40, 41 und mit den Kanälen 31 verbunden ist. Das aus Segment A entfernte Filtrat wird im allgemeinen die Mutterlauge genannt und durch eine Pumpe 33' aus dem Behälter 33 entfernt. Das aus Segment B des Filters entfernte und dem Behälter 34 zugeführte Filtrat wird als starke Waschlauge bezeichnet und durch die Pumpe 34' entfernt. Das aus Segment C des

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Filters entfernte und im Behälter 35 gesammelte Filtrat kann durch eine Pumpe 35', falls erwünscht, auf das Filtersegment B umgepumpt werden. Auf ähnliche Weise wird das Filtrat im Behälter 36 durch eine Pumpe 36' auf das FiI tratsegment C umgepumpt. Splilwasser wird über eine Leitung 42 einem Auslaß 43 zugeführt, der innerhalb des Filtersegments. B angeordnet ist. Zur gleichen Zeit wird zu filtrierende Trübe über die Leitung 44 einem Auslaß 45 im Filtersegment A zugeführt. Dieses Verfahren· zum Handhaben der Filtrate ist im allgemeinen wünschenswert, um die erforderliche Spülwassermenge zu konservieren und eine Waschlauge zu schaffen, die eine wesentlich größere Konzentration an löslichen Bestandteilen hat.

Wie vorstehend bemerkt, hat das Band 19 Quernuten und trägt ein Filtertuch 46, wie deutlicher in Fig. 3 zu sehen ist, das auf dem Band läuft, wobei die Ränder die geneigten Abschnitte 28 des Kanals 10 bedecken. Während das Band 19 von den Rollen 12 und 16 getragen wird, wobei die Rolle 12 von einem geeigneten Motor 12' angetrieben wird, läuft .das Filtertuch 46 beim Verlassen des rechten Endes des Bandes, wie in Fig. 2 dargestellt, um eine Walze 47, von da nach unten um die Walze 48, dann nach oben um die Walzen 49 und 50 und von da um die Walzen 51, 52 und 53, wo es das Band beim Verlassen der Rolle 16 angreift. Insoweit, wie das Filtertuch breiter als das Band ist, sind Rampen 54 vorgesehen, um das Filtertuch nach oben zum Treffen der geneigten Ränder 28 des Kanals zu krümmen. Ähnliche Austrittsrampen sind zum Führen der Ränder des Filtertuchs zu einer waage-

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rechten Ebene zum Zwecke einer Bewegung um die Walzen bis 53 vorgesehen. Die Bewegung des Tuchs um die Walzen 47 bis 53 bewirkt, daß Überbleibsel des Filterkuchens F, der beim Laufen des Filtertuchs um die Walze 47 abgeworfen wird, entfernt werden. Der entfernte Filterkuchen wird dann von einem Band 56 zu einer geeigneten Sammelstelle getragen. Insoweit, wie Flüssigkeiten von dem Gewebesieb während seines Rückl auf wegs tropfen können, kann ein Bett 56A mit einem Tropfblech 57 vorgesehen sein, in dem sich ein Abfluß 58 befindet, um die Flüssigkeit zum Beseitigen oder Rückführen in den Kreislauf zu sammeln.

Beim Betrieb des bis hierher beschriebenen Bandfilters wird die Trübe in das Segment A des Filters eingespeist, und das Wehr 20 enthält eine Querdichtung 20' aus Gummi, um die Trübe im Segment A zurückzuhalten. Zur gleichen Zeit kann etwas von der Trübe am Wehr 21 vorbei und in das Segment B fließen. Dem Segment D wird Spülwasser zugeführt, und aufgrund der Wirkung des Vakuumsystems wird Spülwasser zum Auslaß 62 innerhalb des Segments C und seinerseits über das Vakuumsystem für Segment C und von da zum Auslaß 61 in Segment B rückgeführt. Da das Vakuum an beide Seiten des Bandes 19 angelegt wird und' da das Band mit Querrippen versehen ist, wird Filtrat in die Längskammern 31 gezogen und über die Auslässe 32 entfernt. Die dem Segment A entzogene Flüssigkeit ist die Mutterlauge■mit einer sehr hohen Konzentration an löslichen Bestandteilen. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, neigen die Festkörper dazu, einen Kuchen auf dem Filtertuch 46 zu bilden, aber da das Wehr 21 im

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Abstand von dem Filtertuch liegt und eine Dichtung 21 ⁽ aus Gummi oder einem anderen, geeigneten, elastischen Material hat, läuft der anfangs gebildete Filterkuchen unter dem Wehr 21 hindurch. Der gleiche Vorgang wird dann in Segment B wiederholt, obwohl die entfernte Lauge oder das Filtrat, während es eine hohe Konzentration an löslichen Bestandteilen hat, nicht die Konzentration der Mutterlauge hat. Der im Segment B gebildete Kuchen kann jedoch etwas dichter sein als der im Segment A gebildete Kuchen. Die Filtrierung setzt sich über die Segmente B bis D hinweg fort, und jedes der Wehre 22 und 23 enthält quergerichtete Dichtungselemente 22' und 23', um die Bewegung des Kuchens unter den Wehren hindurch zu erleichtern. Im Segment D ist der größte Teil der löslichen Bestandteile entfernt worden, und der Kuchen F wird von dem Filtertuch 46 abgeworfen, während es sich über die Walze 47 bewegt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Zusätzlich können Überläufe 30 zur Vereinfachung der Verfahrenssteuerungen vorgesehen sein, die besonders dann von Vorteil sind, wenn eine sich schnell setzende Trübe filtriert wird, mit dem Ergebnis, daß die Filterkapazität in hohem Maße vergrößert werden kann, da die überstehende Flüssigkeit überlaufen kann anstatt durch das Tuch hindurch filtriert zu werden. Es läßt sich beobachten _s daß bei Verwendung eines Vakuums an den Rändern des Bandes der Bandzug nicht nur auf ein Minimum reduziert wird, sondern daß auch das Problem einer Bandverformung und das sich daraus ergebende Zerknittern und die Verzerrung des Filtertuchs im wesentlichen beseitigt werden, da das Tuch nicht relativ zum Band verrutscht.

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Weiterhin werden dadurch, daß ein Bandzug aufgrund eines Vakuums vermieden wird, die Energieerfordernisse auf ungefähr ein Viertel der Energie reduziert, die erforderlich ist, wenn eine mittlere Vakuumkammer verwendet wird, wie dies der Stand der Technik lehrt. Wie weiter aufgezeigt wird, ist vorzugsweise für das Band 19 eine Schmierung vorgesehen, um die Reibung zwischen dem Band und seiner Auflagefläche weiter zu vermeiden.

Fig. 5 bis 8 zeigen die detaillierte Konstruktion des bisher

beschriebenen Vakuumbandfilters. Bei diesen Figuren bestehen die dargestellten nichtmetallenen Materialien vorzugsweise

aus Polyäthylen mit einem ultrahohen Molekulargewicht oder

einem anderen ähnlichen Material. In bestimmten Fällen wurde

Tetrafluoräthylen verwendet, und auf diese Fälle wird nachstehend eingegangen.

Fig. 5 und 6 sind vergrößerte Querschnitt durch die in Fig. und 2 dargestellte Konstruktion. Während der Kanal, durch den sich das umlaufende Band erstreckt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer einzigen Länge hergestellt ist, versteht es sich von selbst, daß der Kanal 10 in Segmenten hergestellt und am Verwendungsort zusammengebaut werden kann.

Die Kanal konstruktion 10 schließt eine langgestreckte U-förmige Konstruktion 25 aus rostfreiem Stahl oder einem anderen geeigneten Material ein, die Seitenwände 64 und 65,

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einen Boden 66 und sich nach außen hin erstreckende Längsflansche 67 hat. Wie vorstehend bemerkt, ist in die U-förmige Konstruktion 25 ein geeigneter Kunststoff 26 hoher Dichte, wie Polyäthylen mit einem hohen Molekulargewicht, eingelegt, und bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Einlage aus einzelnen Lagen, die derart ausgebildet sind, daß sie den mittleren Trog 68 bilden, obwohl es klar ist, daß Abschnitte in einem Stück vorgegossen sein können. Insbesondere schließt die Einlage eine Bodenlage 69 und darüberliegende Lagen 70 bis 75 und 7OA bis 75A ein. Die Bodenlage 69 erstreckt sich über den gesamten Boden der U-förmigen Konstruktion 25 hinweg. Die Lagen 70 und 7OA umfassen verhältnismäßig schmale, langgestreckte Materialstreifen mit umgekehrt geneigten Randabschnitten 76 und Ausnehmungen 77 zur Aufnahme von Blöcken 78, die aus Tetrafluoräthylen oder einem anderen ähnlichen Material bestehen. Die nächstfolgenden Lagen 71, 72 und 71A, 72A haben sich verjüngende Innenränder zum Bilden geneigter Oberflächen 28, um die Ränder 46' des Filtertuchs 46 abzustützen. Die Blöcke 73, 74 und 75 und die Blöcke 73A, 74A und 75A sind im wesentlichen rechteckig ausgebildet und dehnen den Trog bis auf die gewünschte Höhe aus. Metallplatten 79 bedecken die oberen Flächen der Blöcke 75 und 75A und sind an den Flanschen 67 durch Mutter-und-Bolzen-Verbindungen 80 unverrückbar befestigt, die in zusammenwirkende Öffnungen in den Flanschen 67 und den Platten 79 eingreifen. Der gesamte Aufbau wird durch langgestreckte Bolzen 81 unverrückbar gehalten, die sich durch zusammenwirkende öffnungen

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in den Lagen, dem Boden 66 des Kanals und den Flanschen 67 hindurch erstrecken. Zusätzlich sind die Lagen 70 bis 75 und 7OA bis 75A durch elastische Dichtungen 82 gegeneinander abgedichtet, die in zusammenwirkenden Ausnehmungen in angrenzenden Oberflächen der Lagen 70 bis 75 und 7OA bis 75A gehalten werden, oder die Lagen können durch irgendein anderes geeignetes Dichtmittel abgedichtet werden.

Ein Bett für das endlose Band 19 wird durch einen langgestreckten Material streifen 83 geschaffen, der an der Lage 69 befestigt ist und umgekehrt geneigte Randabschnitte 84 hat,, die im Abstand von den Randabschnitten 76 liegen. Die Gesamtbreite der Lage 83 gleicht in etwa der Breite des Bandes 19. Die Bodenlage 69 schließt weiter ein Paar von langgestreckten Ausnehmungen 85 ein, die in Verbindung mit der Lücke zwischen den geneigten Oberflächen 76 und 84 Vakuumausnehmungen oder -kanäle entlang jedes Randes des Bandes 19 bilden. In den Boden 66 des Kanals 25 sind periodisch öffnungen 86 gebohrt, um die Vakuumleitungen 32 aufzunehmen, die mit zusammenwirkenden öffnungen in der Lage 69, die mit den Kanälen 31 in Verbindung stehen, in Gewindeeingriff stehen.

Aus Fig. 7 und 8 ist ersichtlich, daß erstens der Rand des Bandes 19 sich in Abstandsbeziehung zum Rand des Blocks 78 befindet und daß zweitens der Streifen 78 entlang seines dem Band 19 zugewandten Randes Ausnehmungen 78' hat. Auf diese Weise bewirken langgestreckte, an jedem Rand des Bandes 19 angeordnete Vakuumöffnungen ein Entziehen von Filtrat in die

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vorstehend beschriebenen Behälter 33 bis 36 hinein. Gleichzeitig entfallen die Vakuumöffnungen unter der Mitte des Bandes völlig, so daß das Band 19 sich frei auf der mittleren Lage oder Streifen 83 bewegt und in keiner Weise verfo.rmt wird noch das Filtertuch verformt, das das Band bedeckt. Das Band 19 ist auch mit einer Vielzahl von Querrippen 19' versehen, die das Filtertuch abstützen und auf diese Weise Kanäle zur schnellen Entfernung von Filtrat schaffen.

Wie vorstehend erwähnt, werden die Kanäle 10 von Rahmenteilen 11 qetraqen, die an denselben durch Bol/on H7 oder andere geeignete Befestigungseinrichtungen befestigt sein können. Während die Rahmenteile 11 nur auf einer Seite des Kanals 25 in Fig. 6 gezeigt sind, versteht es sich von selbst, daß solche Rahmenteile auf beiden Seiten des Kanals 10 verwendet werden. Es ist auch ersichtlich., daß die Streifen 78 mit den Ausnehmungen 77 durch eine Reihe von Stiften 88 unverrückbar gehalten werden, die zwischen den zugewandten Oberflächen der Bodenlage 69 und den darüber!legenden Lagen 71 und 71A an der Stelle gehalten werden.

Falls erwünscht, kann jedes Segment A, B, C und D eine oder mehrere Über!auf1 eitungen 89 enthalten. Zu diesem Zweck ist die Wand 65 des U-förmigen Kanals 25 mit einer öffnung für jede Leitung 89 versehen, und eine öffnung 91 ist in die Lagen 74A, 73A und 72A mit einer Neigung und in Übereinstimmung mit der öffnung 90 gebohrt, und die öffnung 91 ist mit einem Gewinde versehen, um das Anbringen an der Leitung 89 zu erleichtern. Darüber hinaus ist die Lage 74A wegge-

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schnitten, um einen Damm oder Wehr 92 zu bilden, das den Pegel der Flüssigkeit im Trog 68 bestimmt.

Die Endsegmente der in Fig. 6 gezeigten Filterkonstruktion sind im wesentlichen identisch, und dementsprechend wird nur das in Fig. 5 dargestellte vordere Endsegment beschrieben.

Aus Fig. 5 geht hervor, daß das obere Ende des Rahmenteils 11 ein Winkel element 93 trägt und daß der Boden 66 des Kanals 25 auf der Mitte des Winkelelements 93 endet und an diesem mittels einer allgemein mit dem Bezugszeichen bezeichneten BoIzen-und-Mutter-Verbindung' befestigt ist. Die Bodenlage 69 endet ebenfalls auf der Mitte der Oberfläche des Winkel elements 93, und ein Endsegment 69' für die Lage 69 und das Endsegment 66' des Bodens 66 werden von der BoIzen-und-Mutter-Verbindung 95 unverrückbar befestigt. Die Lage 83, auf der das Band läuft, erstreckt sich zum linken Ende der Lage 69' und enthält einen eine Ausnehmung aufweisenden Endabschnitt 96 zum Aufnehmen und Halten einer Einlage 97 aus Tetrafluoräthylen oder einem anderen ähnlichen Material. Die Einlage 97 wird von einer Vielzahl von Stiften 98 an der Stelle gehalten, die, falls erwünscht, mit einem Gewinde versehen sein können.

Wie früher bemerkt, wird die Oberfläche der das Band 19 tragenden Lage 83 vorzugsweise entweder mit Luft oder Wasser geschmiert, und zu diesem Zweck ist der Endabschnitt

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der Laqe 83, wie in Fig. 5 gezeigt, mit einem Querkanal 99 versehen, und dem Kanal wird mittels einer Leitung 100, die mit einer öffnung 101 in der Bodenlage 69' und einer zweiten öffnung 102, die die öffnung 101 mit dem Querkanal 99 verbindet, in Gewindeeingriff steht, ein Schmiermittel, wie beispielsweise Wasser, zugeführt.

In Fig. 5 geht die Bewegung des Bandes 19 nach rechts mit dem Ergebnis, daß Wasser vom Band mitgenommen wird, das ein Schmieren der Unterseite des Bandes bewirkt. Da die zum Schmieren erforderliche Menge der Flüssigkeit, wie des Wassers, verhältnismäßig gering ist und da die Vakuumauslässe zur Fi1tratentfernung sich entlang der Ränder des Bandes befinden, ist die Menge, die aufgrund des Vakuumsystems entzogen werden kann, verhältnismäßig gering. Wie in Fig. 9 gezeigt, können Abflüsse fortlaufend oder periodisch entlang der Ränder des Bandes vorgesehen sein, um zu verhindern, daß Schmierwasser oder ein anderes Fluid mit Filtrat vermischt wird. Durch die Verwendung von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit als Schmiermittel und das Anordnen der an die Ränder des Bandes grenzenden Vakuumauslässe werden die Energieerfordernisse wesentlich reduziert, während ausgezeichnete Filtrierwirksamkeiten aufrechterhalten werden. Istmessungen auf bekannten Filtern haben gezeigt, daß von den gesamten Endergieerfordernissen für den Betrieb des Filters ungefähr 75% bei der Bewegung des Bandes geopfert werden. Wenn sich z.B. ein mittig angeordneter Vakuumkasten mit einer Breite von 10,16 cm (4 Zoll) über die gesamte Länge eines Filters von 24,38 m (80 Fuß) hinweg erstreckt, 4,536 kg (10 amer.Pfd.) pro 6,452 cm^z (1 Quadratzoll) Vakuum zum Extrahieren des Filtrats verwendet werden und das Band einen Reibungsfaktor von 0,25 hat, wird ein Zug von 4,536 kq (10 amor.Pfd.) pro 2,54 cm (1 Zoll) linear oder insgesamt 4.354,560 kg (9.600 amer.Pfd.) erzeugt.

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Wenn das Band sich mit einer Geschwindigkeit von 30,48 m (100 Fuß) pro Minute bewegt, entspricht dies ungefähr 29 PS. Mit dem erfindungsgemäßen Filter können die Energieerfordernisse zum Antreiben eines äquivalenten Bandes auf etwa 25% vermindert werden.

Die in Fig. 5 dargestellten Rampen 54 sind derart ausgebildet, daß sie die Ränder des Filtertuchs allmählich nach oben krümmen können, um die geneigten Ränder des Trogs 68 anzugreifen. Der geneigte Randabschnitt des in Fig. 5 gezeigten Filtertuchs 46 ist mit dem Bezugszeichen 46' bezeichnet. Weiterhin ist, da das Wehr 20 am Ende des Trogs 68 angeordnet ist, die flexible, vom Wehr 20 getragene Gummidichtung 20' zum Abdichten der Ränder des Wehrs auf geeignete Weise ausgebi1det.

Das bei dem vorstehend beschriebenen Filter verwendete Band ist in Fig. 8 deutlicher dargestellt und hat quadratisch ausgebildete Seitenränder ,und Vakuumöffnungen werden durch den angrenzenden Material streifen 78, wie ebenfalls in Fig. gezeigt ist, durch Bilden halbkreisförmiger Einkerbungen geschaffen, die im Abstand entlang des Randes desselben angeordnet sind. Diese Anordnung ist insbesondere für kleinere Filter mit einer Breite von ca. 25,40 cm (10 Zoll) bis 50,80 cm (20 Zoll) geeignet. Bei größeren Filtern mit Breiten in der Größenordnung von 60,96 cm (2 Fuß) bis 1,83 m (6 Fuß) und mehr findet eine abgewandelte Bandausführung Verwendung, wie sie in Fig. 10 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 103 bezeichnet ist. Dieses Band hat Querrippen 104, die den Rippen 19" auf dem Band 19 ähnlich sind, und die Ränder der Rippen liegen im rechten Winkel zur Querrichtung der Rippen. Die Abschnitte des Bandes zwischen den Rippen haben jedoch geneigte Endabschnitte 105, wodurch die Größe der Vakuumöffnungen erhöht wird und somit größere Flüssigkeitsmengen

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gehandhabt werden können. Die einzelne Vakuumöffnung wird zwischen dem Rand des Bandes und dem ebenfalls in Fig. 10 gezeigten, längsgerichteten Material streifen 106 gebildet. Da der Randabschnitt 107 des Streifens 106 mit den oberen Rändern der Rippen 103 fluchtet, schaffen die von.den geneiqten Rändern 105 des Bandes und dem unteren Rand 108 des Streifens 106 gebildeten Vakuumöffnungen einen verhältnismäßig großen Auslaß zum Entziehen des Filtrats. Eine das Band 103 beinhaltende Konstruktion ist im Fragmentschnitt in Fig. 9 veranschaulicht. Insoweit, wie die in Fig. und 9 dargestellten Konstruktionen in vielerlei Hinsicht ähnlich sind, sind entsprechende Konstruktionselemente in jeder der Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Weiterhin ist die Betriebsart der in Fig. 9 dargestellten Konstruktion im wesentlichen mit der identisch, die in Verbindung mit Fig. 1 und. 2 dargestellt und beschrieben wurde. Daher liegt der Hauptunterschied zwischen den Konstruktionen der Fig. 6 und 9 mit in der Materialmenge, die vom Filter gehandhabt werden kann.

Wegen der verhältnismäßig großen Ausdehnung dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung hat die kanalförmige Konstruktion oder Gehäuse Seitenelemente 109 und einen in Segmente unterteilten Boden 110. Die Seitenelemente 109 haben jeweils obere und untere Flanschen 111 und 112, wobei der Flansch mit dem Boden 110 mittels eines Bolzens 113 verbolzt ist. Der Flansch 111 ist mit der Platte 79 mittels eines Bolzens 80 verbolzt. Wie im. Falle des vorherigen Ausführungsbeispiels der Erfindung bestehen sämtliche Kunststoff1agen vorzugsweise aus Polyäthylen mit einem hohen Molekulargewicht mit Ausnahme von ausgewählten Abschnitten, die aus Tetrafluoräthylen oder einem anderen ähnlichen Material bestehen, das leicht ersetzbar ist.

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Bei dem in Fig. 9 dargestellten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist eine Lage oder Streifen 114A aus Polyäthylen mit einem ultrahohen Molekulargewicht durch Bolzen 118 oder andere geeignete Befestigungseinrichtungen an dem Bodenelement 110 befestigt. Dies dient zum Schließen des Filtrat- oder Vakuumkanals 116. Das Bodenelement 110 hat eine.Vielzahl von öffnungen, die mit den in der Lage 1HA ausgebildeten fi<>w i ndchohrijriqfn 11/ /um Aufnehmen von Γ i 1 tr<i 11 e i tunqskanäl en 11/' N lichten. Der Streifen 114A schließt den sich entlang des Randes des Bandes 103 erstreckenden Vakuumkanal 116 und dichtet diesen ab.

Die Verbindung Bodensegment 110/Streifen 114A ist mit dem Flansch 112 durch Bolzen 113 und nicht dargestellte Geqenbolzen verbolzt·, so daß die gesamte Verbindung leicht zur Reinigung und Wartunq entfernt werden kann, falls dies erforderlich ist. über der Lage 114A liegen die Lagen 115A und 7OA bis 75A, die den in Fig. 6 dargestellten ähnlich sind, und entsprechende Lagen auf der gegenüb.erl legenden Seite der Konstruktion 115 mit 70 bis 75 ebenfalls in der gleichen Weise wie in Fig. 6 veranschaulicht. Zwischen den Lagen 114A und 115A und den Lagen 114A und 115' sind Dichtungen 82 positioniert. Während die Dichtungen 82 auch zwischen verschiedene andere Lagen einschließlich 7OA bis 75A eingefügt werden können, kann genausogut ein geeigneter Abdichtungsklebstoff anstelle der Dichtungen sowohl bei der in Fig. 9 gezeigten Konstruktion als auch bei der in Fig. 6 gezeigten Konstruktion verwendet werden. Dieganze Konstruktion wird mittels langgestreckter Bolzen 81 wie im Falle des in Fig. 6 gezeigten Ausf iihrunqsbeispiel s der Erfindung zusammengehalten. Zusätzlich kann die Konstruktion der Fig. 9 eine oder mehrere überlaufleitungen 89 enthalten,

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wie sie in Verbindunq mit dem in Fig. 6 gezeigten Ausführu'ngsbeispiel beschrieben sind, und die Tetrafluoräthylenstreifen 106 werden durch Stifte 88 auch auf die gleiche Weise, wie in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben, unverrückbar gehalten.

Aufgrund der verhältnismäßig großen Ausdehnung des in Fig. dargestellten Laufbandfi1ters können ein oder mehrere Einlasse für Schmierfluid verwendet werden, von denen jeder im wesentlichen dem Fluideinlaß 100 und dem Verteilerkanal 99, wie sie in Verbindung mit Fig. 5 dargestellt und beschrieben sind, ähnlich ist. Aufeinanderfolgende FIui"deinlasse wurden normalerweise im Abstand entlang der Länge des Bandes angeordnet sein, das einen Filtrierabschnitt haben kann, der einer Länge von 24,38 m (80 Fuß) nahekommt oder diese sogar überschreitet. Im Falle flüssiger Schmiermittel ist es, da größere Mengen Verwendung- finden wurden, wünschenswert, Einrichtungen vorzusehen, die die Schmierflüssigkeit daran hindern, in die Vakuumauslässe hinein · abzufließen. Dementsprechend können diese Abschnitte der Lage 115', die an die Ränder des Bandes 103 grenzen, zum Bilden von Ausnehmungen 119' ausgefräst sein. Ein Abschnitt jeder' dieser Ausnehmungen ist durch einen Streifen 119 aus Tetrafluoräthylen verschlossen, um einen schmalen Kanal 120 zu belassen, der sich über die gesamte Länge des Bandes hinweg erstreckt, damit das Schmiermittel über eine öffnung 121 und eine Leitung 122 abf1ießen kann. Die Kanäle 120 würden vorzugsweise auf jeder Seite des Bandes angeordnet sein, und Abflüsse können entlang der- Länge des Bandes angeordnet sein, wie dies zur Handhabung der notwendigen Schmiermittelmenge erforderlich ist.

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Beim Betrieb der in Fig. 9 dargestellten Konstruktion wird durch die Vakuumleitungen 117' auf jeder Seite des Bandes über den Kanal 122, der durch den linken Rand der Lage 7OA, wie in Fig. 9 gezeigt, und die abfallenden Ränder 105 des ■ Bandes 103 gebildet wird, und von da über den Kanal 116 undin die Leitung 117A Filtrat entzogen. Weiterhin liegen die Vakuumkanäle, wie im Falle der in Fig. 6 gezeigten Konstruktion unter keinem bedeutenden Abschnitt des Bandes und erhöhen deshalb nicht die Reibung zwischen dem Band und der Abstützlage 119 und 115' mit dem Ergebnis, daß die für die Bewegung des Bandes erforderliche Energie auf ungefähr 25% der für die vorbekannten Filter benötigten Energie reduziert werden würde. Darüber hinaus gibt es, da der Zug an dem Band aufgrund des Vakuums praktisch vernachlässigbar ist, keine Verzerrung des Bandes oder des das Band bedeckenden Filtertuchs, und als Folge davon wird die Lebensdauer der Bänder und der Filtertücher in hohem Maße gesteigert. Dadurch werden nicht nur die Wartungskosten verringert, sondern es wird auch die zum Auswechseln abgenutzter Filtertücher und Bänder erforderliche Ausfallzeit auf ein Minimum reduziert. Weiterhin wird durch die Verwendung von Vakuumöffnungen auf jeder Seite des Bandes die Kapazität des Filters in hohem Maße vergrößert, und die Fl üssigkeits- oder Trübepegel innerhalb des Trogs 68 haben wenig oder gar keine Wirkung auf die Betriebswirksamkeit der Vorrichtung. Außerdem wird dadurch, daß sich das Filtertuch auf jeder Seite der abfallenden Trogwände nach oben hin ausdehnt, eine wirksame Dichtung geschaffen, die verhindert, daß Trübe in .die Vakuumkanäle hinein abfließen kann.

Während nur bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, versteht es sich

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von selbst, daß Veränderungen , Auswechslungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom wirklichen Umfang und Gedanken der Erfindung abzuweichen.

Ma^MP - 27 804

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Claims (17)

1. Patentansprüche

   Θ Vakuumbandfilter_; g ekennzeichnet durch einen langgestreckten, einen Boden und Seitenwände aufweisenden Filtriertrog; durch eine an jedes Ende des Trogs grenzenden Rolle; durch ein von den Rollen getragenes endloses Band, dessen oberer Abschnitt den Boden des Trogs bedeckt und dessen Ränder im Abstand zu den Wänden des Trogs liegen; durch ein Filtertuch, das das Band bedeckt und mit diesem läuft; und durch Vakuumkanäle im Boden des Trogs, die mit den Räumen zwischen jedem Rand des Bandes und den angrenzenden Seitenwänden des Trogs, die Vakuumöffnungen bilden, in Verbindung stehen.
2. 2. Vakuumbandfilter nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß zumindest Abschnitte der Wände des Trogs, die an den Boden grenzen, nach außen hin geneigt sind und daß das Filtertuch wenigstens einen Teil jedes geneigten Wandabschnitts bedeckt.

   BERLIN: TELEFON (O3O) B31QOBH KABEL: PROPlNDUS ■ TELEX: 184Ο67

   MÜNCHEN: TELEFON (Ο89) 920585 KABEL: PROPINDUS · TELEX: 524244
3. 3. Vakuumbandfilter nach Anspruch 1, d a d u r c h

   g. e k e η η ζ e i c h η e t, daß das Band Querrippen einschließt und daß Querabschnitte des Bandes, die zwischen den Rippen angeordnet sind, nach unten und nach außen hin geneigte Randabschnitte haben, die Teil der Vakuumöffnungen bilden.
4. 4. Vakuumbandfi1ter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vielzah.l von Überlaufauslässen in den Seitenwänden des Trogs, wobei jeder Auslaß oberhalb der Ränder des Fi.ltertuchs angeordnet ist.
5. 5. Vakuumbandfilter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Einführen eines Schmiermittels zwischen das Band und den Boden des Trogs.
6. 6· Vakuumbandfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden und die Wände des Trogs aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten bestehen.
7. 7. Vakuumbandfilter nach Anspruch 6, dadurch •gekennzeichnet, daß dieses Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten Polyäthylen mit einem ultrahohen Molekulargewicht ist.
8. 8. Vakuumbandfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog ein Paar von geneigten Randrampen an jedem seiner Enden einschließt, wobei die Randrampe an einem Ende desselben die Ränder des Filtertuchs in Angriff mit den geneigten Oberflächen des Trogs führt und wobei die Randrampe an dem anderen Ende des Trogs die Ränder des Filtertuchs in die Ebene des Bandes zwecks Bewegung um eine Walze führt, die mit der angrenzenden Bandträgerrolle axial ausgerichtet ist.
9. 9. Vakuumbandfilter nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Trog einen langgestreckten Kanal von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt und eine Auskleidung aus verhältnismäßig inertem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten umfaßt, wobei die Auskleidung einen flachen Boden zur gleitbaren Lagerung des Bandes, Seitenwände, die sich vom Boden aus nach oben erstrecken, wobei die an den Boden grenzenden Abschnitte der Seitenwände nach außen hin abfallen, und Vakuumöffnungen entlang der Ränder des Bodens hat, wobei das Band eine Breite hat, die die? Entfernung zwischen gegenüberliegenden Vakuumöffnungen nicht übersteigt.
10. 10.' Vakuumbandfilter nach Anspruch 9,d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Auskleidung aus getrennten Lagen aus diesem Material gebildet ist, die gegeneinander abgedichtet und innerhalb des Kanals unverrückbar befestigt sind.
11. 11. Vakuumbandfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumöffnungen langgestreckte Kanäle, die sich entlang der Länge des Trogs erstrecken, und Vakuumleitungen umfassen, die mit den Offnungen in Verbindung stehen und sich von dem Kanal aus erstrecken.
12. 12. Vakuumbandfilter nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch in den Seitenwänden des Trogs ausgebildete Überlaufeinrichtungen und durch Leitungen, die nach unten und nach außen hin geneigt sind und mit den Auslaßeinrichtungen in Verbindung stehen.
13. 13. Vakuumbandfilter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßeinrichtungen langgestreckte, in den Seitenwänden ausgebildete Kanäle, wobei ein Rand des Kanals ein Wehr zum Begrenzen des Flüssigkeitspegels in dem Trog bildet, und Auslässe umfassen, die mit den letztgenannten Kanälen in Verbindung stehen und sich nach unten und'nach außen hin durch die Seitenwände hindurch erstrecken.
14. 14. Vakuumbandfilter₍g ekennzeichnet durch einen langgestreckten, einen flachen Boden und sich von diesem aus erstreckende Seitenwände aufweisenden Trog, wobei zumindest ein Abschnitt jeder Seitenwand nach außen hin geneigt ist; durch Bandträgerrollen an jedem Ende des Trogs; durch ein endloses Band,

    das Querrippen hat und von den Rollen getragen wird, wobei das Band auf dem Boden des Trogs läuft und wobei die Ränder des Bandes im Abstand von den Seitenwänden liegen; durch langgestreckte Vakuumöffnungen, die im Trog ausgebildet und zwischen den Rändern des Bandes und den Seitenwänden angeordnet sind; durch Vakuumleitungen, die sich durch den Trog hindurch erstrecken und mit den Vakuumöffnungen in Verbindung stehen; und durch ein endloses Filtertuch, das das Band und wenigstens einen Abschnitt der Seitenwände bedeckt und sich mit dem Band bewegen kann.
15. 15. Vakuumbandfilter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte des Bandes, die zwischen angrenzenden Rippen angeordnet sind, mit geneigten Rändern versehen sind, die Teil der Vakuumöffnungen bilden.
16. 16. Vakuumbandfilter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog einen langgestreckten Kanal umfaßt, der mit einem Material ausgekleidet ist, das· einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat.
17. 17. Vakuumbandfilter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog eine Vielzahl von Wehren einschließt, die den Trog in aufeinanderfolgende Segmente unterteilen, und daß ausgewählte Segmente Flüssigkeitsüberlaufkanäle und Auslaßleitungen enthalten, die mit den Kanälen in Verbindung stehen.