DE3213029C2

DE3213029C2 - Vakuumbandfilter

Info

Publication number: DE3213029C2
Application number: DE3213029A
Authority: DE
Inventors: Robert Linn Neshanic N.J. Somerville
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1984-08-23
Also published as: FR2502972A1; AU8223682A; ZA822175B; AU531729B2; FR2502972B1; IN157863B; JPS57177311A; JPS607931B2; US4351726A; GB2096010B; NL8201418A; MX156844A; GB2096010A; DE3213029A1; CA1172969A

Abstract

Ein Vakuumbandfilter zur Extrahierung eines Filtrats aus einer Trübe weist einen langgestreckten Trog (10) auf mit einem Boden (27) und Seitenwänden (28, 29) zum Aufnehmen der zu filtrierenden Trübe; ferner ein endloses, mit Querrippen versehenes Band (19), dessen oberer Abschnitt auf dem Boden des Trogs angeordnet und relativ zu demselben bewegbar ist, wobei die Ränder des Bandes im Abstand von den Seitenwänden liegen; sowie ein Filtertuch (46), das das Band und einen Abschnitt der Seitenwände bedeckt und mit dem Band bewegbar ist, und Vakuumöffnungen (31), die sich längs des Trogs erstrecken und in den Boden des Trogs zwischen den Rändern des Bandes und den Seitenwänden münden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vakuumbandfilter gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptan-Spruchs.

Aus der DE-OS 28 38 945 ist bereits ein Vakuumbandfilter bekannt geworden mit einem langgestreckten, aus einem Boden und Seitenwänden bestehenden Filtertrog und mit einem endlosen, von Rollen an den bo Enden des Troges getragenen Filterband, das schmaler ist als das Filtertuch und wobei das Filtertuch auf dem Band aufliegt und mit diesem umläuft, während die Ränder des Filtertuches nach außen geneigte Abschnitte der Trogwände bedecken. Dagegen bedeckt das obere b5 Trum des Filterbandes nicht den Boden des Troges, sondern wird durch Stege und Rippen abgestützt, die auf dem Boden der Saugkasten angeordnet sind. Es sind die Seitenwände dieser Saugkasten, deren nach außen weisende Verlängerungen entsprechende Teile des Filtertuches tragen.

Es handelt sich bei diesem bekannten Filtriersystem um die Verwendung von perforierten Filterbändern mit unier dem Filterband angebrachten Vakuumöffnungen. Dementsprechend wird das Band dicht nach unten gegen die Auflagefläche gezogen, wodurch eine wesentliche Reibung entsteht Zusätzlich bewirkt die Anordnung von Vakuumöffnungen unter dem Band selbst noch ein Verzerren des Bandes wegen des starken Zuges, der zum Bewegen des Bandes über die Rollen erforderlich ist Infolgedessen haben die Bänder eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer, weil sie auf die Vakuumöffnungen zu gezogen und damit einer starken Verzerrung unterworfen werden, wobei zusätzlich übermäßige Energie für den Filterbetrieb notwendig wird.

Aus der DE-PS 6 73 173 ist eine Vorrichtung zum Filtrieren von Gemischen fester und flüssiger Stoffe und zum Auswaschen des Filterkuchens bekannt geworden, bei welcher ebenfalls mit Saugkästen gearbeitet wird, wobei das Filtertuch an den seitlichen Rändern des Troges hochgezogen und durch Führungsleisten abgestützt wird. Auch hier wird durch das Vakuum ein wesentlicher Zug erzeugt, der die vorerwähnten Schwierigkeiten mit sich bringt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Vakuumbandfilter der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß unter dem Filterband bzw. Filtertuch keinerlei Vakuumöffnungen angebracht sind, um zu vermeiden, daß wie beim Stand der Technik die Lebensdauer der Filterbänder verkürzt und zusätzlich Energie für den Filterbetrieb erforderlich wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Mittel vorgeschlagen.

Die Anordnung der Vakuumöffnungen längsseits des Filterbandes im Boden des Filtertroges bringt den Vorteil mit sich, daß das Filterband nicht mehr nach unten gegen die Auflagefläche gezogen werden kann und Verzerrungen unterliegt, die zu einer übermäßigen Abnutzung führen.

Dazu kommt, daß die Filterbänder nicht mehr perforiert sein müssen, was die Lebensdauer dieser Filterbänder ebenfalls erhöht.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht in teilweise schematischer Form auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vakuumbandfilters;

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

F i g. 3 einen Querschnitt durch F i g. 2 entlang der Linie 3-3;

F i g. 4 einen fragmentarischen Querschnitt durch den in den vorangegangenen Figuren gezeigten Filter in Längsrichtung;

Fig.5 einen vergrößerten, detaillierten Querschnitt durch den in Fig. I 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 Fi g. 6 gezeigte Konstruktion entlang der Linie 7-7;

F i g. 8 eine perspektivische Ansicht fragmentarischer Abschnitte der Filterband- und der angrenzenden FiI-tcrkonslruktion, die für eine Filtratentfemung auf verhältnismäßig kleinen Filtern sorgt;

F i g. 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 Filterkonstruklion zur Verwendung auf dem Filter, wie er in F i g. 9 dargestellt ist

F i g. 1 bis 4 der Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispicl der Erfindung bei dem der Kanal 10 von Rahmenteilen U abgestützt ist Eine Antriebsrolle 12 wird von den Rahmenteil·.^ 11 gehaltenen Rahmenteilen 13, 14 und 15 gelragen, und eine Leerlaufrolle 16 wird von Rahmenelementen 17 und 18 getragen, wobei letzteres an dem Rahmenteil 11 befestigt ist. Ein mit Quernuten versehenes Filterband 19 wird von den Rollen 12 und 16 getragen und läuft auf der Innenfläche des Kanals 10, wie in Fig.3 deutlicher zu sehen ist. Der Kanal 10 ist weiter mit einem Einlaßwehr 20, Trennwehren 21, 22 und 23 und einem Auslaßwehr 24 versehen. Diese Wehre unterteilen den Kanal 10 bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung in vier getrennte Filtriersegmente A. B. Cund D.

Während der Kanal 10 im einzelnen in Verbindung mit F i g. 5 bis 8 beschrieben wird, ist in F i g. 3 zu sehen, daß der Kanal 10, der in Segmente unterteilt ausgebildet sein kann, ein äußeres U-förmiges Gehäuse 25 und eine Einlage 26 aus einem geeigneten Material aus einem niedrigen Reibungskoeffizienten wie Polyäthylen mit einem ultrahohen Molekulargewicht oder einem Äquivalent hat. Der Kanal 10 hat einen Boden 27, auf dem das Band 19 läuft, geneigte Randabschnitle 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 27 sind Längskanäle 31, die deutlicher in Fig.6 zu sehen sind, und Vakuumsauslaßleitungen 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 F i g. 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 32 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 ?us Segment ödes Filters entfernte und dem Behälter 34 zügeführte Filtrat wird als starke Waschlauge bezeichnet und durch die Pumpe 34' entfernt. Das aus Segment C des Filters entfernte und im Behälter 35 gesammelte Filtrat kann durch eine Pumpe 35', falls erwünscht, auf das Filterscgmcnt B umgepump· werden. Auf ähnliche 6<> Weise wird das Filtrat im Behälter 36 durch eine Pumpe 36' auf das Filiratsegment C umgepumpt, Spülwasser wird über eine Lci'ung 42 einem Auslaß 43 zugeführt, der innerhalb des l'iltersegmcnts B angeordnet ist. Zur gleichen Zeit wird ?.u filtrierende Trübe über die Lei- b^r> lung 44 einem Aus'uß 45 im Fihersegment A zugeführt. Dieses Verfahren /um Handhaben der Filtrate ist im wünschenswert, um die erforderliche Spillwassermer.ge zu konservieren und eine Waschlauge zu schaffen, die eine wesentlich größere Konzentration an löslichen Bestandteilen hat

Wie vorstehend bemerkt, hat das Filterband 19 Quernuten und trägt ein Filtertuch 46, wie deutlicher ir. F i g. 3 zu sehen ist, wobei die Ränder des Filtertuches die geneigten Abschnitte 28 des Kanals 10 bedecken. Während das Filterband 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 Filterbandes, wie in F i g. 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 auf das Filterband 19 beim Verlassen der Rolle 16 aufläuft Insoweit, wie das Filtertuch breiter als das Filterband ist, sind Rampen 54 vorgesehen, um das Filtertuch nach oben zum Treffen der geneigten Ränder 28 des Kanals zu krümmen. Ähnliche Austrittsrampen 55 sind zum Führen der Ränder des Filtertuchs zu einer waagerechten Ebene zum Zwecke einer Bewegung um die Walzen 47 bis 53 vorgesehen. Die Bewegung des Filtertuches 46 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 Filtertuch 46 während seines Rücklaufwegs tropfen können, kann ein Bett 56/4 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 Cund von da zum AuslaßJSl in das Segment ß rückgeführt Da das Vakuum an beide Seiten des Filterbandes 19 angelegt wird, und da das Filterband mit Querrippen versehen ist, wird Filtrat in die Längskammern 31 gezogen und über die Auslässe 32 entfernt. Die dem Segment Λ 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, abe,r da das Wehr 21 im 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 Bgebildete 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 Dichungselemenie 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 Fwird von dem Filtertuch 46 abgeworfen, während es sich über die Walze 47

bewegt, wie dies in F i g. 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, daß bei Verwendung eines Vakuums an den Rändern des Filterbandes 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 Filterband verrutscht.

Weiterhin werden dadurch, daß ein Bandzug aufgrund eines Vakuums vermieden wird, die Energieerfordernisse auf ungefähr ein Vierteil 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 Filterband 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 Vakuumbandfüters. 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.

F i g. 5 und 6 sind vergrößerte Querschnitte durch die F i g. 1 und 2 dargestellte Konstruktion. Während der Kanal 10, 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.

Der Kanal 10 besteht aus einem langgestreckten U-förmigen Gehäuse 25 aus rostfreiem Stahl oder einem anderen geeigneten Material, das Seitenwände 64 und 65 einen Boden 66 und sich nach außen hin erstreckende Längsflansche 67 hat. Wie vorstehend bemerkt, ist in dem U-förmigen Gehäuse 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 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 70A bis 75A ein. Die Bodenlage 69 erstreckt sich über den gesamten Boden des U-förmigen Gehäuses 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 7iA, 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 73Λ, 74Λ und 75Λ sind im wesentlichen rechteckig ausgebildet und füllen den Trog bis auf die gewünschte Höhe aus. Metallplatten 79 bedecken die oberen Flächen der Blöcke 75 und 75/4 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 in den Lagen, dem Boden 66 des Kanals und den Flanschen 67 hindurch erstrecken. Zusätzlich sind die Lagen 70 bis 75 und 70/4 bis 75-4 durch elastische Dichtungen 82 gegeneinander abgedichtet, die in zusammenwirkenden Ausnehmungen in angrenzenden Oberflächen der Lagen 70 bis 75 und 704 bis 75,4 gehalten werden, oder die Lagen können durch irgendein anderes geeignetes Dichtmittel abgcdichtei werden.

Ein Bett für das endlose Filterband 19 wird durch einen langgestreckten Materialstreifen 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 Filterbandes 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 Filterbandes 19 bilden. In den Boden 66 des Gehäuses 25 sind periodisch öffnungen 86 gebohrt, um die Vakuumleitungen 32 aufzunehmen, die mit zusammwirkenden öffnungen in der Lage 69, die mit den Kanälen 31 in Verbindung stehen, in Gewindeeingriff stehen.

Aus F i g. 7 und 8 ist ersichtlich, daß erstens der Rand des Filterbandes 19 sich in Abstandsbeziehung zum Rand des Blocks 78 befindet und daß zweitens der Streifen 78 entlang seines dem Filterband 19 zugewandten Randes Ausnehmungen 78' hat. Auf diese Weise bewirken langgestreckte, an jedem Rand des Filierbandes 19 angeordnete Vakuumöffnungen ein Entziehen von FiI-trat in die vorstehend beschriebenen Behälter 33 bis 36 hinein. Gleichzeitig entfallen die Vakuumöffnungen unter der Mitte des Filterbandes völlig, so daß das Filterband 19 sich frei auf der mittleren Lage oder Streifen 83 bewegt und in keiner Weise verformt wird noch das Filtertuch 46 verforml, das das Filterband 19 bedeckt. Das Filterband 19 ist auch mit einer Vielzahl von Querrippen 19' versehen, die das Filtertuch 46 abstützen und auf diese Weise Kanäle zur schnellen Entfernung von Filtrat schaffen.

Wie vorstehend erwähnt, werden die Kanäle 10 von Rahmenteilen 11 getragen, die an denselben durch Bolzen 87 oder andere geeignete Befestigungseinrichtungen befestigt sein können. Während die Rahmenteile 11 nur auf einer Seite des Gehäuses 25 in F i g. 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 darüberliegenden Lagen 71 und 7\A an der Stelle gehalten werden. Falls erwünscht, kann jedes Segment A, B, C und D <__■ eine oder mehrere Oberlaufleitungen 89 enthalten. Zu 'i diesem Zweck ist die Wand 65 des U-förmigen Gehäu- * ses 25 mit einer öffnung 90 für jede Leitung 89 verse-,' hen, und eine öffnung 91 ist in die Lagen 74A 7ZA und ~ 72-4 mit einer Neigung und in Obereinstimmung 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- -_; schnitten, um einen Damm oder Wehr 92 zu bilden, das **·

den Pegel der Flüssigkeit im Trog 68 bestimmt.

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

Aus F i g. 5 geht hervor, daß das obere Ende des Rahmcnteils Il ein Winkelelement 93 trägt und daß der Boden 66 des Gehäuses 25 auf der Mitte des Winkelelements 93 endet und an diesem mittels einer allgemein mit dem Bezugszeichen 94 bezeichneten Bolzen-und-Mutter-Verbindung befestigt ist. Die Bodenlage 69 endet ebenfalls auf der Mitte der Oberfläche des Winkelelements 93, und ein Endsegment 69' für die Lage 69 und das Endsegment 66' des Bodens 66 werden von der Bolzen-und-Mutler-Verbindung 95 unverrückbar befestigt. Die Lage 83, auf der das Filterband 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 Filterband 19 tragenden Lage 83 vorzugsweise entweder mit Luft oder Wasser geschmiert, und zu diesem Zweck ist der Endabschnitt der Lage 83, wie in F i g. 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 F i g. 5 gehl die Bewegung des Filterbandes 19 nach rechts mit dem Ergebnis, daö Wasser vom Filterband mitgenommen wird, das ein Schmieren der Unterseite des Filterbandes bewirkt. Da die zum Schmieren erforderliche Menge der Flüssigkeit, wie des Wassers, verhältnismäßig gering ist und da die Vakuumauslässe zur Filtratentfernung sich entlang der Ränder des Filterbandes befinden, ist die Menge, die aufgrund des Vakuumsystems entzogen werden kann, verhältnismäßig gering. Wie in F i g. 9 gezeigt, können Abflüsse fortlaufend oder periodisch entlang der Ränder des Filterbandes vorgesehen sein, um zu verhindern, daß Schmierwasser oder ein anderes Fluid mit dem Filtrat vermischt wird. Durch die Verwendung von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit als Schmiermitte! und das Anordnen der an die Ränder des Filterbandes grenzenden Vakuumauslässe werden die Energieerfordernisse wesentlich reduziert, während ausgezeichnete Filtrierwirksamkeiten aufrechterhalten werden. Istmessungen auf bekannten Filtern haben gezeigt, daß von den gesamten Energieerfordernissen für den Betrieb des Filters ungefähr 75% bei der Bewegung des Filterbandes 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 2438 m (80 Fuß) hinweg erstreckt, 4,536 kg (10 amer. Pfd.) pro 6.452 cm² (1 Quadratzoll) Vakumm zum Extrahieren des Filtrats verwendet werden und das Band einen Reibungsfaktor von 0,25 hat, wird ein Zug von 4,536 kg (10 amer. Pfd.) pro 234 cm (1 Zoll) linear oder insgesamt 4354,560 kg (9600 amer. Pfd.) erzeugt

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 Filterbandes auf etwa 25% vermindert werden.

Die in F i g. 5 dargestellten Rampen 54 sind derart ausgebildet, daß sie die Ränder des Filtertuchs 46 allmählich nach oben krümmen können, um die geneigten Ränder des Trogs 68 anzugreifen. Der geneigte Randabschnitt des in F i g. 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 ausgebildet.

Das bei dem vorstehend beschriebenen Filter verwendete Filterband 19 ist in Fig.8 deutlicher dargestellt und hat quadratisch ausgebildete Seitenränder, und Vakuumöffnungen werden durch den angrenzenden Materialstreifen 78, wie ebenfalls in F i g. 8 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 F i g. 10 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 103 bezeichnet ist. Dieses Filterband hat Querrippen 104, die den Rippen 19' auf dem Filterband 19 ähnlich sind, und die Ränder der Rippen üegen im rechten Winkel zur Querrichtung der Rippen. Die Abschnitte des Filterbandes zwischen den Rippen haben jedoch geneigte Endabschnitte 105, wodurch die Größe der Vakuumöffnungen erhöht wird und somit größere Flüssigkeitsmengen gehandhabt werden können. Die einzelne Vakuumöffnung wird zwisehen dem Rand des Filterbandes und dem ebenfalls in Fig. 10 gezeigten, längsgerichteten Materialstreifen 106 gebildet. Da der Randabschnitt 107 des Streifens 106 mit den oberen Rändern der Rippen 103 fluchtet, schaffen die von den geneigten Rändern 105 des Filterbaiides und dem unteren Rand 108 des Streifens 106 gebildeten Vakuumöffnungen einen verhältnismäßig großen Auslaß zum Entziehen des Filtrats. Eine das Filterband 103 beinhaltende Konstruktion ist im Fragmentschnitt in F i g. 9 veranschaulicht. Insoweit, wie die in F i g. 6 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 F i g. 9 dargestellten Konstruktion im wesentlichen mit der identisch, die in Verbindung mit F i g. 1 und 2 dargestellt und beschrieben wurde. Daher liegt der Hauptunterschied zwischen den Konstruktionen der F i g. 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 112 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 Kunststofflagen 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

ίο

Bei dem in Fig.9 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Lage oder Streifen 114Λ aus Polyäthylen mit einem ultrahohen Molekulargewicht durch Bolzen 118 oder andere geeignete Befestigungseinrichtungen an dem Bodenelement UO befestigt. Dies dient zum Schließen des Filtrat- oder Vakuumkanals 116. Das Bodenelement HO hat eine Vielzahl von öffnungen, die mit den in der Lage 114-4 ausgebildeten Gewindebohrungen 117 zum Aufnehmen von Filtratleitungskanälen 117' fluchten. Der Streifen iHA schließt den sich entlang des Randes des Filterbandes 103 erstreckenden Vakuumkanal 116 und dichtet diesen ab.

Die Verbindung Bodensegment 110/Streifen 114,4 ist mit dem Flansch 112 durch Bolzen 113 und nicht dargestellt Gegenbolzen verbolzt, so daß die gesamte Verbindung !eicht zur Reinigung und Wartung entfernt werden kann, falls dies erforderlich ist. Über der Lage 114/4 liegen die Lagen 115A und 7OA bis 75Λ, die den in Fig.6 dargestellten ähnlich sind, und entsprechende Lagen auf der gegenüberliegenden Seite der Konstruktion 115 mit 70 bis 75 ebenfalls in der gleichen Weise wie in Fig.6 veranschaulicht. Zwischen den Lagen 114Λ und 115Λ und den Lagen 114/4 und 115' sind Dichtungen 82 positioniert. Während die Dichtungen 82 auch zwischen verschiedene andere Lagen einschließlich 70Λ bis 75A eingefügt werden können, kann genausogut ein geeigneter Abdichtungsklebstoff anstelle der Dichtungen sowohl bei der in F i g. 9 gezeigten Konstruktion als auch bei der in F i g. 6 gezeigten Konstruktion verwendet werden. Die ganze Konstruktion wird mittels langgestreckter Bolzen 81 wie im Falle des in F i g. 6 gezeigten Ausführungsbeispiels der Erfindung zusammengehalten. Zusätzlich kann die Konstruktion der F i g. 9 eine oder mehrere Überlaufleitungen 89 enthalten, wie sie in Verbindung mit dem in F i g. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, und die Tetrafluoräthylenstreifen 106 werden durch Stifte 88 auch auf die gleiche Weise, wie in Verbindung mit F i g. 6 beschrieben, unverrückbar gehalten.

Aufgrund der verhältnismäßig großen Ausdehnung des in F i g. 9 dargestellten Laufbandfilters 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 F i g. 5 dargestellt und beschrieben sind, ähnlich ist. Aufeinanderfolgende Fluideinlässe würden normalerweise im Abstand entlang der Länge des Bandes angeordnet sein, das einen Filtrierabschnitt haben kann, der einer Länge von 2438 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 Schmierflüssigksit daran hindern, in die Vakuumauslässe hinein abzufließen. Dementsprechend können diese Abschnitte der Lage 115', die an die Ränder des Filterbandes 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 Filterbandes hinweg erstreckt, damit das Schmiermittel über eine öffnung 121 und eine Leitung 122 abfließen kann. Die Kanäle 120 wurden vorzugsweise auf jeder Seite des Filterbandes angeordnet sein, und Abflüsse können entlang der Länge des Filterbandes angeordnet sein, wie dies zur Handhabung der notwendigen Schmiermittelmenge erforderlich ist

Beim Betrieb der in F i g. 9 dargestellten Konstruktion wird durch die Vakuumleitungen 117' auf jeder Seite des Filterbandes 103 über den Kanal 122, der durch den linken Rand der Lage 7OA, wie in Fig.9 gezeigt, und die abfallenden Ränder 105 des Filterbandes 103 gebildet wird, und von da über den Kanal 116 und in die Leitung 117A Filtrat entzogen. Weiterhin liegen die Vakuumkanäle, wie im Falle der in Fig. 6 gezeigten Konstruktion unter keinem bedeutenden Abschnitt des Filterbandes und erhöhen deshalb nicht die

ίο Reibung zwischen dem Filterband und der Abstützlage 119 und 115' mit dem Ergebnis, daß die für die Bewegung des Filterbandes erforderliche Energie auf ungefähr 25% der für die vorbekannten Filter benötigten Energie reduziert werden würde. Darüber hinaus gibt es, da der Zug an dem Filterband aufgrund des Vakuums praktisch vernachlässigbar ist, keine Verzerrung des Filterbandes oder des dieses bedeckenden Filtertuchs, und als Folge davon wird die Lebendauer der Filterbänder und der Filtertücher in hohem Maße gesteigert. Dadurch werden nicht nur die Wartungskosten verringert, sondern es wird auch die zum Auswechseln abgenutzter Filtertücher und Filterbänder erforderliche Ausfallzeit auf ein Minimum reduziert. Weiterhin wird durch die Verwendung von Vakuumöffnungen auf jeder Seite des Filterbandes die Kapazität des Filters in hohem Maße vergrößert, und die Flüssigkeit- 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.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vakuumbandfilter mit einem langgestreckten, aus einem Boden und Seitenwänden bestehenden s Filtertrog und mit einem endlosen, von Rollen an den Enden des Troges getragenen Förderband, auf dem das Filterband aufliegt und mit diesem umläuft, wobei das Förderband schmaler ist als das Filterband, dessen Ränder nach außen geneigte Abschnit- to te der Trogwände bedecken, dadurch gekennzeichnet, daß das Obertrum des Förderbandes (19) auf dem Boden (27) des Filtertroges (25) aufliegt und daß auf jeder Seite des Bandes Vakuumöffnungen oder -kanäle (31, 32) längsseits desselben im is Boden des Troges angeordnet sind.

2. Vakuumbandfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterband (19) Querrippen (19') aufweist und daß Querabschnitte des Filterbandes, die zwischen den Rippen angeordnet sind, nadi unten und nach außen hin geneigte Randabschnitte (84) haben, die Teil der Vakuumöffnungen (31, 32) bilden.

3. Vakuumbandfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtertrog (25) einen langgestreckten Kanal von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt und eine Auskleidung aus verhältnismäßig inertem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist, wobei die Auskleidung einen flachen Boden zur gleitbaren Lagerung des Filterbandes (19), Seitenwände, die sich vom Boden aus nach oben erstrecken, wobei die an den Boden grenzenden Abschnitte der Seitenwände nach außen hin abfallen, und Vakuumöfinungen (31,32) entlang der Ränder (84) des Bodens hat, wobei das Filterband (19) eine Breite hat, die die Entfernung zwischen gegenüberliegenden Vakuumöffnungen nicht übersteigt.

4. Vakuumbandfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumöffnungen (31, 32) langgestreckte Kanäle, die sich entlang der Länge des Filtertroges (25) erstrecken und Vakuumleitungen aufweisen, die mit den Öffnungen in Verbindung stehen und sich von dem Kanal aus erstrecken.

5. Vakuumbandfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte des Filterbandes (19), die zwischen angrenzenden Rippen (19') angeordnet sind, mit geneigten Rändern versehen sind, die Teil der Vakuumöffnungen (31,32) bilden.

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