DE3219898C2 - Filtervorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung befaßt sich mit dem Filtern von Flüssigkeiten, in denen feste Teilchen aufgeschwemmt sind. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Filtervorrichtung mit einer drehbaren Trommel (1), einem ersten kontinuierlichen Filtertuch (12), das einen ersten Winkelsektor der Trommel umhüllt und sich von der Trommel in einem zweiten Winkelsektor entfernt, eine Reihe von Zellkörpern (7), die den ersten Winkelsektor umgeben und jeweils gegenüber der Trommel einen Hohlraum (9) aufweisen. Der Boden des Hohlraumes ist mit Nuten (11) versehen, die mit einer Öffnung zum Ableiten gereinigter Flüssigkeit in Verbindung stehen. Ferner ist eine seitliche Zufuhreinrichtung (35) zum Zuführen von zu filternder Trübe auf Höhe jedes Hohlraums vorgesehen. Schließlich ist ein zweites, kontinuierliches Filtertuch (13) vorgesehen, das in gleicher Weise den ersten Winkelsektor umhüllt und sich in dem zweiten Winkelsektor von der Trommel (1) entfernt. Die Außenseite der Trommel weist gegenüber jedem der Hohlräume eine Reihe von Nuten (34) auf, die mit einer Öffnung zur Wiedergewinnung der gereinigten Flüssigkeit in Verbindung stehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Filtervorrichtung dieser Galtung ist aus der FR-OS 24 26 489 bekannt. Bei dieser Filtervorrichtung

so wird die zu filternde Flüssigkeit durch radiale Rohre zugeführt, die sich durch den Mantel der Trommel, den genuteten ununterbrochenen Rand und das an der Trommel befestigte zweite Filtertuch hindurch erstrekken. Diese Anordnung verlangt die Befestigung des zweiten Filtertuches an der Trommel an der Stelle der Zufuhrleitungen. Hieraus resultieren mehrere Nachteile: Eine mögliche Verlängerung des Filtertuches zwischen seinen Befestigungspunkten macht es schwierig, das Filtertuch zum Entfernen der Filterkuchen abzustreifen. Die Anordnung des Filtertuches macht ein Waschen unmöglich, und schließlich sind die Montage und Demontage des Filtertuches langwierige und komplizierte Vorgänge. Außerdem hat es sich gezeigt, daß es praktisch unmöglich ist, zwischen jeder Filterphase das an der Trommel befestigte Filtertuch in zweckmäßiger Weise zu reinigen. Bei Benutzung von Abstreifern wird das Filterluch beschädigt, und es ist nach einigen Filtergängen nicht mehr verwendbar. Ohne Abstreifer ist das

Lösen der Filterkuchen unvollständig oder sogar unmöglich; die Filterkuchen bleiben am Filtertuch der Trommel kleben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß die Reinigung wie auch die Montage und Demontage des zweiten Filterluches vereinfacht und die Gefahr einer Beschädigung des zweiten Filtertuches vermindert werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Aus der DD-PS 1 35 446 und der DE-OS 28 44 697 sind Filtervorrichtungen bekannt, bei denen jeweils zwei endlose Filtertücher verwendet werden. Bei diesen Fikervorrichtungen wird jedoch die zu filternde Flüssigkeit in Bewegungsrichtung der Filtertücht.· zwischen diese eingeführt.

Im Gegensatz hierzu wird bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Filtervorrichtung die zu filternde Flüssigkeit in seitlicher Richtung über verstellbare Rohre zwischen die beiden Filtertücher eingeführt. Dies macht es möglich, auch das zweite Filtertuch zusammen mit dem ersten Filtertuch von der Trommel weg zu bewegen. Hierdurch werden die Reinigung wie auch die Montage und Demontage des zweiten Filtertuches vereinfacht, und auch die Gefahr einer Beschädigung des zweiten Filtertuches ist erheblich vermindert.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Filtervorrichtung in Filterstellung, in der die Trommel und die Filterliicher festgelegt sind;

F i g. 2 einen der F i g. 1 entsprechenden Vertikalschnitt der Filtervorrichtung in der Öffnungsstellung, in der der zwischen den beiden Filtertüchern gehaltene Filterkuchen entfernt wird;

F i g. 3,4 schematische Schnitte zweier Ausführungsbeispiele eines Zuführkanals, mit dem die Trübe in die Filterkammern zugeführt wird;

F i g. 5 eine schematische Seitenansicht der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Filtervorrichtung, wobei einige Teile geschnitten sind.

Die in den Zeichnungen dargestellte Filtervorrichtung weist eine Trommel 1 auf, die auf einer Welle 2 montiert ist und von einem (nicht dargestellten) Motor angetrieben werden kann.

Die Trommel 1 wird von einem Ring 3 umgeber., der von einem Metallband gebildet wird, dessen Enden von Verankerungselementen 4,5 gehalten werden. Der Ring 3 erstreckt sich über den größten Teil des Umfangs der Trommel 1; ein unterer Abschnitt der Trommel 1 bleibt jedoch frei, um die Filterkuchen entfernen zu können, wie weiter unten genauer beschrieben wird. Unter dem Ring 3 befinden sich eine oder mehrere aufblasbare Umhüllungen 6, die an einer (nicht dargestellten) Druckluftquelle angeschlossen sind. Unter der Umhüllung 6 ist eine Reihe von Filterelementen 7 vorgesehen, die in radialer Richtung zwischen zwei vorgegebenen Betriebsstellungen beweglich sind.

Jedes Filterelement weist an seiner Innenseite einen Hohlraum 9 auf, der von einem Rand 10 eingeschnürt wird, derart, daß es von einer Filterkammer begrenzt wird, während es mit seinen Rändern 10 unter der Wirkung der aufblasbaren Umhüllung gegen die Trommel 1 angedrückt wird. Der Boden des Hohlraums 9 ist mit kanalartigen Nuten 11 versehen, die mit einer seitlichen öffnung (nicht gezeigt) zum Abziehen der gereinigten Flüssigkeit in Verbindung stehen. Die Nuten 11 sind in den F i g. 1 und 2 lediglich für ein einziges Filterelement 7 dargestellt

Zwischen der Trommel 1 und den Filterelementen 7 sind zwei Filtertücher 12, 13 vorgesehen, die die Form eines in einer geschlossenen Schleife angeordneten Bandes haben. Auf Höhe des freien unteren Winkelabschnittes der Trommel 1 verlassen die Fiitertücher 12, 13 die Trommel 1, und sie sind um Umlenkrollen 14,15, 16, 17, 18, 19, 20 (für das äußere Filtertuch 12) und um Umlenkrollen 21,22,23,24 (für das innere Filtertuch 13) geführt Die Filtertücher werden von Spannvorrichtungen 25, 26 gespannt gehalten. Auf den äußeren Bewegungsbahnen der Fiitertücher 12,13 sind Abstreifer 27, 28 und Waschstationen 29,30 vorgesehen, die eine vollständige Reinigung der Filtertücher zwischen jeder Filterphase sicherstellen. Diese Reinigung der Filtertücher 12,13 ist für eine gute Funktionsweise der Filtervorrichtung notwendig.

Unterhalb der Umlenkrollen 20 und 24, die dazu dienen, die Filtertücher 12 und 13 voneinander zu entfernen, ist ein Bandförderer 31 zum Entfernen der Filterkuchen 32 vorgesehen, wie in F i g. 2 dargestellt ist.

Die Außenseite der Trommel 1 ist mit einem Teppich 33 aus Kautschuk bekleidet, der gegenüber den Hohlräumen 9 der Filterelemente 7 kanalartige Nuten 34 aufweist, die mit einer seitlichen Öffnung zum Abziehen der gereinigten Flüssigkeit in Verbindung stehen. Gegenüber den Rändern 10 der Filterelemente 7 ist die Außenseite des Teppichs 33 glatt ausgebildet, um eine gute Abdichtung jeder von diesen Rändern begrenzten Filterkammer sicherzustellen. Gemäß einer Variante können die Nuten 34 unmittelbar in die Außenfläche des Mantels der Trommel 1 eingearbeitet werden, und in diesem Fall ist ein Teppich 33 aus Kautschuk nicht mehr erforderlich.

Zum Zuführen der zu filternden Flüssigkeit besitzt die Filtervorrichtung für jede Filterkammer, d. h. für jedes Filterelement 7, mindestens einen Zufuhrkanal 35, der wie im einzelnen in den F i g. 3 und 4 dargestellt, zwischen die beiden Filtertücher 12, 13 greifen kann. Die Zufuhrkanäle 35 sind an mindestens einem der seitlichen Enden der Trommel 1 angeordnet und jeweils über ein flexibles Schlauchstück 36 und eine Leitung 37 an einer Verteiler- und Zufuhreinrichtung 38 angeschlossen; die Einrichtung 38 weist einen Drehanschluß 39 auf, der über eine Leitung 40 mit der zu filternden Flüssigkeit versorgt wird.

Wie in den F i g. 3 und 4 dargestellt, besteht jeder Zufuhrkanal 35 aus einem knieförmigen Rohr 41, das am Ende seines freien Armes mit einer Dichtur.gspackung 42 versehen ist. Das Rohr 41 ist mit seinem anderen Arm 43 auf einer Achse 44 gelagert, die auf der Trommel 1 des Filters vorgesehen ist. In der Zufuhrstellung, die in den F i g. 3 und 4 mit voll ausgezogenen Linien dargestellt ist, erstreckt sich der freie Arm des Rohres 41 mit seiner Dichtungspackung 42 durch eine öffnung 45, die zwischen der Trommel 1 und den Filterelementen 7 gebildet ist, und somit zwischen die Filtertücher 12, 13 in der von einem Hohlraum 9 gebildeten Filterkammer. Die zu filternde Flüssigkeit (Trübe) kann somit durch den Zufuhrkanal 35 in diese Filterkammer eingeführt werden.

Beim Entfernen der Filterkuchen müssen die Zuführkanäle 35 gelöst und von den Filterkuchen 12, 13 getrennt werden. Zu diesem Zweck besitzt der Rahmen

der Filtervorrichtung auf Höhe des unteren freien Abschnitts der Trommel 1 einen Nocken 46, der eine Verschwenkung jedes Zufuhrkanals 35 nach außen steuert, wenn der Zufuhrkanal 35 auf Höhe des freien Abschnitts der Trommel 1 gelangt. Bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt der Nocken 46 unmittelbar mit einer Führungsfläche 47 zusammen, die am vertikalen Arm 43 des Zufuhrkanales 35 vorgesehen ist, und eine Rückholfeder 48 spannt den Zufuhrkanal 35 in seine Zufuhrstellung vor. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 betätigt der Nocken 46 dagegen einen elektrischen Schalter (nicht gezeigt), der im Steuerkreis eines doppeltwirkenden Stellmotors 49 eingesetzt ist; der Stellmotor 49 ist zwischen der Trommel 1 und dem vertikalen Arm 43 des Zufuhrkanais 35 vorgesehen und dient dazu, den Zufuhrkanal 35 aus seiner Zufuhrstellung zwischen den beiden Filtertüchern 12,13 in eine Freigabestellung außerhalb der Filtertücher zu bewegen.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Filtervorrichtung für jede Filterkammer drei Zufuhrkanäle auf, die eine rasche Beschickung sicherstellen und damit die Totzeit zwischen jeder Filterphase entsprechend verringern.

Die dargestellte Filtervorrichtung arbeitet wie folgt: Während der Filterphase sind die Trommel 1 und die Filtertücher 12, 13 stillgesetzt. Die Umhüllung 6 wird aufgeblasen und drückt somit die Filterelemente 7 gegen die Trommel 1; auf diese Weise entsteht eine Reihe von abgedichteten Filterkammern. Die Zufuhrkanäle 35 werden in ihre Zufuhrstellung in Inneren der öffnungen 45 bewegt. Die Pumpe 39 wird in Betrieb gesetzt und fördert die zu filternde Flüssigkeit durch die Leitungen 37, 36 und die Zufuhrkanäle 35 in jede Filterkammer. Die Flüssigkeit durchquert die beiden Filtertücher 12, 13 und strömt durch die Nuten 11 der Filterelemente 7 und die Nuten 34 des Teppichs 33 bwz. der Trommel 1 und wird auf diese Weise durch die seitlichen Rückgewinnungsöffnungen abgezogen. Während dieses Vorganges bildet sich in jeder Filterkammer zwischen den Filtertüchern 12, 13 ein Filterkuchen aus festen Stoffen (Fig.!).

Wenn die Dichte und der Gehalt an Feuchtigkeit entsprechende vorgegebene Werte erreichen, wird die Luft aus der Umhüllung 6 abgelassen, und die Umhüllung 6 entfernt sich somit von der Trommel 1 und dem zwischen den Filtertüchern gebildeten Filterkuchen (F i g. 2). Nun wird der Antrieb der Trommel 1 und der Filtertücher 12,13 in Gang gesetzt, um diese Teile in der in F i g. 2 mit Pfeilen angedeuteten Richtung voranzubewegen Be' dieser Drehung der Trommel 1 trifft die Führungsfläche 47 (F i g. 3) bzw. der Schaltkontakt des Steuerkreises des Steilmotors 49 auf den Nocken 46, der somit die Schwenkbewegung der Zufuhrkanäle 35 auslöst. Die Zufuhrkanäle 35 werden aus den Öffnungen 45 gelöst, während die Filtertücher 12, 13 dank der Rollen 20 und 24 voneinander entfernt werden, und anschließend fallen die Filterkuchen 32 auf den Bandförderer 31. Die Abstreifer 27,28 reinigen die Oberseite der Filtertücher, die mit den Filterkuchen in Berührung stehen, und die Waschvorrichtungen 29, 30 vervollständigen diese Arbeit.

Nach dem Entfernen der Filterkuchen aus sämtlichen Filterkammern kann sofort ein neuer Filtervorgang in Angriff genommen werden.

Zum Trocknen der zwischen den Filtertüchern 12,13 gebildeten Fi'terkuchen ist die Filtervorrichtung mit Verbindungsmitteln (nicht gezeigt) versehen, durch die die Auslaßöffnungen der Nuten 11 der Filterelemente 7 an einer Druckluftquelle angeschlossen werden können. Die Druckluft strömt auf diese Weise durch das äußere Filtertuch 12, die Filterkuchen 32 und das innere Filtcrtuch 13 und wird über die Nuten 34 des Teppichs 33 der Trommel 1 auf Höhe deren Auslaßöffnungen wiedergewonnen.

In der gleichen Weise kann eine Waschflüssigkeit durch die Filterkuchen geschickt werden.

In gewissen Fällen sollen die Filterkuchen komprimiert werden, ehe sie aus der Filtervorrichtung entfernt werden. In diesem Fall sind die den Hohlräumen 9 gegenüberliegenden Abschnitte des Teppichs 33 in radialer Richtung beweglich, und der Boden der Hohlräume 9

is wird mit einem Teppich (nicht gezeigt) bedeckt, in dem die Nuten 11 gebildet sind. Dieser letztere Teppich ist in gleicher Weise in radialer Richtung beweglich. Außerdem weist die Filtervorrichtung in diesem Fall Mittel (nicht gezeigt) auf, mit denen ein unter Druck stehendes

Strömungsmittel zwischen die Trommel 1 und die beweglichen Abschnitte des Teppichs 34 sowie zwischen den Boden der Hohlräume 9 und ihren Teppich geschickt wird, um den Teppich 34 in radialer Richtung nach außen sowie die Teppiche der Hohlräume in radialer Richtung nach innen zu verschieben, derart, daß die Filterkuchen 32 zwischen den beiden Filtertüchern 12, 13 komprimiert werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Filtervorrichtung mit einer diskontinuierlich drehbaren Trommel, die auf einem festen Rahmen montiert ist, einem ersten endlosen Filtertuch (12), das einen ersten Winkelsektor der Trommel (1) umhüllt und sich von der Trommel in einem zweiten Winkelsektor entfernt, einer Reihe von Zellkörpern (7), die den ersten Winkelsektor umgehen und die jeweils gegenüber der Trommel (1) einen Hohlraum (9) aufweisen, der von einem ununterbrochenen Rand (10) begrenzt ist und dessen Boden mit Nuten (11) versehen ist, die mit einer öffnung zum Ableiten gereinigter Flüssigkeit in Verbindung stehen. Steuermittel, durch die die Zellkörper (7) in radialer Richtung gegen die Trommel (1) andrückbar und von der Trommel durch Umlenkrollen (14,15,16,17,18,20) und eine Spannrolle (25') wieder abhebbar sind, einem zweiten endlosen Filtertuch (13), das die Trommel (1) im ersten Winkelsektor umgibt, und einer mit einer Quelle (40) zu filternden Flüssigkeit verbundenen Zuführeinrichtung (35), durch die eine zu filternde Flüssigkeit in den Raum zwischen der Trommel (1) und den Zellkörpern (7) einführbar ist, während die Zellkörper gegen die Trommel (1) angedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf Höhe des zweiten Winkelsektors Umlenkrollen (21 —24) und eine zweite Spannrolle (26') vorgesehen sind, die das zweite Filtertuch (13) von der Trommel (1) entfernen, daß die Außenseite der Trommel (1) gegenüber jedem der Hohlräume (9) eine Reihe von Nuten (34) aufweist, die mit einer öffnung zur Wiedergewinnung gereinigter Flüssigkeit in Verbindung stehen, und daß die Zufuhreinrichtung (35) zum Zuführen der zu filternden Flüssigkeit für jeden Zellkörper (7) mindestens einen seitlichen Zufuhrkanal (35) aufweist, der zwischen einer Zufuhrstellung, in der sein freies Ende sich zwischen den beiden Filtertüchern (12, 13) in der von der Trommel (1) und dem zugehörigen Zellkörper (7) begrenzte Kammer erstreckt, und einer Ruhestellung beweglich ist, in der er sich aus dieser Kammer heraus erstreckt und von den beiden Filtertüchern (12, 13) gelöst ist, wobei Steuermittel (46, 49) vorgesehen sind, die dazu dienen, jeden Zufuhrkanal (35) in seine Ruhestellung zu bewegen, wenn er in den Bereich des zweiten Winkelsektors gelangt, und den Zufuhrkanal (35) in die Zufuhrstellung zu bewegen, wenn der den zweiten Winkelsektor verläßt.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) eine äußere Umkleidung aufweist, die von einem Teppich aus biegsamem Material (33) gebildet wird, in dem die besagten Nuten (34) gebildet sind.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (6, 8) von einer aufblasbaren Umhüllung (6) gebildet werden, die zwischen den Zellkörpern (7) und einem festgelegten Außenring (3) angeordnet ist.

4. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrkanäle (35) mit der Trommel (1) fest verbunden sind.

5. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrkanäle (35) auf einem beweglichen Träger montiert sind, der mit der Trommel (1) synchron angetrieben wird.

6. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zufuhrkanal (35) an seinen zwischen die Filtertücher (12,13) greifenden freien Ende .Tiit einer Dichtungspackung (42) versehen ist.

7. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel der Zufuhrkanäle (35) einen festen Nocken (46) aufweisen, der auf Höhe des zweiten Winkelsektors angeordnet ist und mit einer Führungsfläche (47) zusammenwirkt, die an jedem Zufuhrkanal (35) vorgesehen ist, um den Zufuhrkanal in seine Ruhestellung zu bewegen.

8. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 3—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel der Zufuhrkanäle (35) für jeden Zufuhrkanal einen doppeltwirkenden Stellmotor (49) aufweisen, der zwischen der Trommel (1) und dem Zufuhrkanal (35) angeordnet ist und dessen Steuerkreis einen elektrischen Schalter umfaßt, der von einem festen Nocken

(46) betätigt wird, der auf Höhe des zweiten Winkelsektors angeordnet ist

9. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungsöffnungen der Nuten (11) der Zellkörper

(7) mit einer Druckluftquelle zum Trocknen und einer Wasserquelle zum Waschen verbindbar sind und die Ableitungsöffnungen der Nuten (34) der Trommel mit einer Leitung zum Abziehen der auf diese Weise zugeführten Luft bzw. des auf diese Weise zugeführten Wassers verbindbar sind.

10. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 2—9, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Hohlraumes (9) jedes Zellkörpers (7) von einem in radialer Richtung beweglichen Teppich bedeckt ist, in dem die besagten Nuten (11) gebildet sind, wobei die mit den Nuten versehenen Abschnitte des Teppichs der Trommel (1) in gleicher Weise in radialer Richtung beweglich sind, und daß ein zum Komprimieren dienendes Strömungsmittel zwischen diese Teppiche (34) und den Boden des Hohlraums (9) bzw. die Trommel (1) einführbar ist.