DE3404110A1

DE3404110A1 - Horizontales trog-band-filter

Info

Publication number: DE3404110A1
Application number: DE19843404110
Authority: DE
Inventors: Laszlo Wassenaar Bonnyay; Kurt 6200 Wiesbaden Pietzsch
Original assignee: Dorr Oliver Inc
Current assignee: Dorr Oliver Inc
Priority date: 1984-02-07
Filing date: 1984-02-07
Publication date: 1985-08-08
Also published as: EP0151481A3; CA1250238A; ES540138A0; FI850343L; FI850343A0; ES8606004A1; EP0151481A2; DE3577189D1; ATE52041T1; JPS60183015A; AU575905B2; AU3844885A; US4640775A; KR920004204B1; ZA85900B; KR850005943A; JPH0683763B2; BR8500527A; IN161487B; EP0151481B1

Description

Horizontales Troq-Band-Filter

Die Erfindung betrifft einen Vakuumfilter für die Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten mit einem um im Längsabstand voneinander angeordneter Räder umlaufenden Förderer, auf dem unter Bildung einer horizontalen Filterfläche eine endlose Reihe von Trögen beweglich befestigt ist, die über einen stationären Vakuumkanal geführt sind.

Vakuumfilter mit horizontaler Filterfläche sind in vielen Ausführungen bekannt. Die horizontale Anordnung der Filterfläche ermöglicht eine erstklassige Filtration für viele Anwendungen, da die Bildung des Kuchens durch Gravitation unterstützt wird und die Kuchenwäsche wirkungsvoller ausgeführt werden kann.

Es gibt horizontale Filter, bei denen die Filterfläche eine rotierende Scheibe oder Schüssel ist, die für den Kuchenabwurf auch in separat gekippte Schüsseln geteilt sein kann.

Weiterhin gibt es auch als sich hin- und herbewegende Trogfilter oder diskontinuierliche Bandfilter bekannte Maschinen, die den Nachteil haben, daß sie keine wirkliche, kontinuierliche Filtration ermöglichen. Wenn das Filtertuch gegen die Schüssel oder in umgekehrter Weise bewegt wird, ist das Vakuum unterbrochen. Die daraus resultierende diskontinuierliche Filtration begrenzt den Anwendungsbereich, insbesondere wenn schnell filtrierendes Material gefiltert werden muß. Außerdem ist das Waschen des Filterkuchens weniger wirkungsvoll, und weiterhin ist ein kompliziertes und differenziertes Kontrollsystem für die Funktion des Filters erforderlich.
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Aus der US-PS 1 862 050 (Donaldson) ist ein Vakuumfilter der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem Trogbandfilter, bei welchem die Tröge im Prinzip wie ein Band umlaufen,

sind in jedem einzelnen Trog, der rundum mit Rändern verschlossen ist, ein Filtertuch eingestemmt. Bei diesem bekannten sich horizontal bewegenden Trogfilter ist eine Anzahl separater Tröge wie ein Band angeordnet, und jeder Trog hat zum unteren Vakuumfiltratkanal eine eigene Verbindung, wobei zwischen den Trögen und dem Vakuumkanal eine gleitende Abdichtung vorgesehen ist. Dieser Filtertyp hat den Nachteil, daß er eine schwere mechanische Konstruktion ist, der Kuchen nicht restlos abgeworfen wird und die Filtertuchwäsche weniger wirkungsvoll ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Vakuumfilter der eingangs näher bezeichneten Art so zu verbessern, daß das Filtertuch auch im laufenden Betrieb gereinigt werden kann und eine einfache Wartung und Reparatur möglich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf den Trögen über der Filtrationszone ein endloses Filtertuch aufgelegt ist und Wascheinrichtungen außerhalb der Filtrationszone vorgesehen sind, daß jeder Trog in Laufrichtung vorn und hinten eine Dichtung aufweist und randlos derart ausgebildet ist, daß über der Filtrationszone die Reihe der aneinanderliegenden Tröge eine gemeinsame Filterfläche bildet, und daß alle Tröge mit einem elastischen Endlosriemen verbunden sind, der über Löcher für den Abfluß des Filtrates mit dem Vakuumkanal verbunden und auf diesem gleitend geführt ist.

Zwar ist es in anderem Zusammenhang an sich bereits bekannt, bei Vakuumfiltern über der Filtrationszone

ein endloses Filtertuch aufzulegen. Es gibt nämlich horizontale Vakuumfilter, die dem Prinzip des Förderbandes folgen. Diese Filter können Gummiband-Filter sein, bei denen ein schweres, endloses Gummiband, welches beispielsweise eine Breite von 1m und bis zu 6 m haben kann, ein endloses Filtertuch unterstützt. Das Gummiband ist so konstruiert, daß es eine gleitende Abdichtung bildet mit einer Vakuumfiltrat-

340A110 rinne in der Filtrationszone. Diese Gummibandfilter haben den Nachteil, daß sie sehr schwer, schwierig zu handhaben und zu montieren und außerordentlich teuer sind. Wenn das Gummiband nach gewisser Zeit infolge seines Abriebes ausgewechselt werden muß, ist die totale Demontage der Maschine erforderlich. Außerdem sind die Anwendungen, für welche diese Art von Gummibandfilter eingesetzt werden können, begrenzt, denn es gibt Suspensionen, die nicht mit Gummi in Berührung kommen dürfen.

Bei solchen bekannten Gummibandfiltern kann zwar das Filtertuch in Form eines ;Bandes einlaufseitig auf die Filterfläche geführt und auslaufseitig herausgeführt werden, so daß auch Wascheinrichtungen außerhalb der Filtrationszone für die laufende Reinigung des Filtertuches einsetzbar sind. Die bekannten Gummibandfilter haben aber durch die schwierige Montage, das hohe Gewicht des massiven Gummibandes und die erheblichen Investitionskosten derartige Nachteile, daß man die Vakuumfilter mit den umlaufenden Trögen wesentlich vorzieht.

Bei diesen ist aber die Verwendung eines endlosen Filtertuches unbekannt, weil bislang nicht geeignet.

Durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung, nämlich die vorteilhafte Kombination der besonderen Anordnung und Ausgestaltung der Tröge einerseits und des Filterbandes andererseits gelingt mit geeigneteren Mitteln die kontinuierliche Filtration. Dabei hat man weder die Nachteile des oben beschriebenen Gummibandes noch die der einzelnen bandartig geführten Tröge, bei welchen das Filtertuch einzeln in jeden Trog eingestemmt war. Das neue Filter ist für alle Filtrationsbereiche anwendbar, und es ist in allen Größen, die derzeit auf dem Markt gefordert werden, verfügbar. Die das endlose Filtertuch unterstützenden Tröge sind an zwei Seiten offen bzw. randlos und bilden auf diese Weise in horizontaler Stellung einen zusammengesetzten Trog bzw. eine einzige große Filterfläche. Jeder Trog hat eine eigene Verbindung mit dem darunterliegenden Vakuumkanal und ist so aufgebaut, daß Trog und Vakuumkanal zusammen eine gleitende Abdichtung bil-

den.

Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß ferner, wenn an den benachbarten randlosen Kanten der Tröge als Dichtung einerseits ein Draht und andererseits ein elastischer Dichtstreifen angebracht sind. Hierbei handelt es sich um dichtende Elemente langer Lebensdauer und guter Verträglichkeit für die normalerweise zu verarbeitenden Flüssigkeiten und Feststoffe.

Die Erfindung ist zweckmäßig weiter dadurch ausgestaltet, daß in der Filtrationszone unter dem elastischen Endlosriemen und über der Gleitoberfläche des stationären Vakuumkanals beidseitig der Lochreihe im Endlosriemen je ein Verschleißriemen beweglich angeordnet ist. Diese Riemen können leicht ausgewechselt, ausgetauscht oder zu Reinigungszwecken entfernt werden. Die Verschleißriemen und auch der elastische Endlosriemen sind wesentlich kleiner und leichter als etwa das eingangs beschriebene bekannte Gummiband, welches die Filterfläche bildet. Breite, Stärke und Aufbau des erfindungsgemäßen elastischen Endlosriemens stellt nur einen Bruchteil dieses massiven und schweren Gummibandes bekannter Filtermaschinen dar.

Zur Reinigung des Vakuumkanals und in der Nachbarschaft zu diesem befindlicher Elemente oder zum Auswechseln der Verschleißriemen ist es zweckmäßig, wenn erfindungsgemäß der Vakuumkanal am Rahmen schwenkbar befestigt ist. Ohne daß man das Filtertuch und/oder die Tröge abnehmen muß, kann der Vakuumkanal abgesenkt bzw. aus seiner Betriebsposition herausgeschwenkt werden, so daß die gewünschten Reinigungsbzw. Wartungs- oder Reparaturarbeiten durchgeführt werden können.

Günstig ist es gemäß der Erfindung auch, wenn in jedem Trog die Filterfläche durch ein herausnehmbares und unter eine an beiden.Dichtkanten befindliche Nasenleiste untergeschnapptes Gitter gebildet ist. Dieses Gitter ist vorzugsweise aus

Kunststoff hergestellt und besitzt außer guten Verträglichkeiten mit den Verarbeitungsmaterialien sowohl eine ausreichende Starrheit als auch eine hinreichende Flexibilität, so daß die in Förderrichtung vorderen und hinteren Enden des Gitters unter Nasenleisten untergeschnappt werden können, die vorzugsweise am kastenförmigen Unterteil des jeweiligen Troges angeformt oder befestigt sind. Hierdurch läßt sich jede Reparatur und Wartung schnell und einfach durchführen, ohne daß die befürchteten Stillstandszeiten bei den Vakuumfiltern riskiert werden müssen.

Das neue Vakuumfilter, welches ein "horizontal bewegendes Schüssel-Band-Filter" oder "horizontal bewegendes Trog-Band-Filter" genannt wird, hat nahezu keine Anwendungsgrenze, weil die Tröge aus jedem Material angefertigt werden können. Eine Demontage des Vakuumfilters ist nicht erforderlich, selbst wenn einzelne Tröge gewartet oder repariert werden müssen. Die Filtration mit dem neuen Filter erfolgt vollkommen kontinuierlich, der Filterkuchen wird restlos abgeworfen, und das Filtertuch kann nach dem Kuchenabwurf von beiden Seiten durch die Wascheinrichtungen, die sich vorzugsweise außerhalb der Filtrationszone befinden, gewaschen werden. Weiterhin gibt es bezüglich Filtergrößen keine Begrenzungen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungen» Es zeigen:

Figur 1 schematisch die Seitenansicht eines Vakuumfilters gemäß der Erfindung mit der durch die Reihe von hintereinander liegenden Trögen gebildeten horizontalen Filterflächen

Figur 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in Figur 1,

Figur 3 eine vergrößerte Ansicht aus Figur 2, und zwar abgeschnitten herausgezeichnet den mittleren und rechten Teil eines in Richtung der Papierebene laufenden

Troges mit Halterungen und Abfluß,

Figur 4 einen abgebrochen dargestellten Längsschnitt in Förderrichtung der Tröge, wobei der Randbereich zweier benachbarter Tröge und die Abdichtung gezeigt sind, Figur 5 eine abgebrochene Schnittansicht entlang der Linie V-V in Figur 4,

Figur 6 eine vergrößerte Ansicht eines Trograndes und Figur 7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII der

Figur 6.
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Das in Figur 1 in der Gesamtansicht von der Seite gezeigte Vakuumfilter besitzt im Längsabstand voneinander angeordnete Räder 4 und 14> wobei nur die Zahnräder 14 für den Antrieb vorgesehen sind, während die Räder 4 lediglich getrieben sind. Beim Vergleich der Figur 2 mit Figur 1 sieht man, daß in Förderrichtung der mit 1 bezeichneten Tröge auch in seitlichem Abstand voneinander zwei Antriebsräder 14 vorgesehen sind, die über die Antriebswelle 24 mit dem Motor 15, in diesem Falle einem Thyristor-Motor mit Schneckengetriebe, für den Antrieb verbunden sind.

Die angetriebenen Räder 14, von denen eines in Figur 3 abgeschnitten gezeigt ist, kämmen über Zähne mit den Gegenzähnen 25 der Kautschukkette 12, die mittels Drahtseilen 26 bewehrt und über Bolzen 27, der mittels Muttern 28 gesichert ist, an einem am Trog 1 befestigten Mitnehmer 10 gehaltert ist. Diese AntriebsVerbindung geht aus Figur 3 rechts recht deutlich hervor, während man aus Figur 2 erkennt, daß sie für jeden Trog 1 doppelt vorkommt.

Für die Bewegung der Tröge 1 erkennt man aus Figur 4 wieder den Mitnehmer 10, der von der Seite gesehen jeweils in der Mitte das Loch 29 für die Aufnahme des Befestigungsbolzens 27 der Kautschukkette 12 und auf beiden Seiten, d.h. in Förderrichtung vorn und hinten, ein weiteres Loch 30 für die Befestigung der Achse 31 einer Führungsrolle 11 aufweist. In Figur 5 ist diese Rolle 11 auch in Bewegungsrichtung gesehen und in einer Führungsschiene 13 laufend dargestellt. Zur

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Vereinfachung sind die Führungsschienen 13 insbesondere in \ den Figuren 1 und 2 weggelassen. Man erkennt aber, wie durch die Abstützung der Führungsrollen 11 in der Schiene 13 der ■ jeweilige Trog auf beiden Seiten seiner Längsmitte über^die am Trogboden z.B. angeschweißten Mitnehmer TO geführt und ~--~ ', dazwischen über die an den ebenfalls mit 10 bezeichneten Mitnehmern befindlichen Kautschukketten 12 gefördert wird.

Die Drehrichtung des Vakuumfilters ist in Figur 1 durch den links gebogen gezeigten Pfeil 32 dargestellt. Bei der Drehung bewegt sich mit der Kautschukkette 12 die endlose Reihe der beweglich befestigten Tröge 1, die hierbei eine hori-„.-zontale Falter fläche, das sogenannte Deck 7 bzwv den durchgehenden Trog 7 bilden.

.. . —'

Wie bei den bekannten^Filtermaschinen ist auch hier ein stationärer Vakuumkanal 16 in Längsrichtung unter der Reihe der Tröge 1 angeordnet und in Gleitverbindung mit der jeweiligen Trogunterseite vorgesehen, wie in Figur 3 links deutlich dargestellt ist. HieiT sind auch die Filtratauslässe 33 angedeutet, auf deren weitere Anschlüsse hier nicht eingegangen werden muß.

Das bandförmige und dadurehrendlös ausgebildete Filtertuch ^5 19 wird über verschiedene Walzen 34 geführt gehalten, wobei das Faltenziehen des Filtertuches 19 durch eine Streckwalze 21, eine Führungswalze 22 und eine gleichmäßige Spann- ! vorrichtung 23 verhindert wird. Mit 20 ist die Abwurfwalze bezeichnet, wobei hiermit lediglich ein besonders bevorzugter Typ des Abwurfssystems für den Filterkuchen dargestellt ist. Das endlose Filterband 19 wird über das Filterdeck 7 über die gesamte Oberfläche der Gitter 2 in den Trögen 1 geführt und bewegt sich gleichzeitig mit diesen.

Es versteht sich, daß sich die Filtrationszone im Bereich über dem Vakuumkanal 16 bzw. seitlich verbreitert in der Reihe der Tröge 1 befindet, in den Figuren 1 und 2 oben. Die allgemein mit 35 bezeichneten Wascheinr.icht.vmgen sind

in Figur 1 rechts unten als Wassersprühdüsen gezeigt und befinden sich außerhalb der genannten Filtrationszone.

Der Aufbau des hier beschriebenen Troges 1 unterscheidet sich von den bekannten im wesentlichen dadurch, daß in Laufrichtung des jeweiligen Troges 1 vorn und hinten nicht ein Rand vorgesehen ist, wie man deutlich an der Berührungsstelle in Figur 4 sieht, wo lediglich eine Endkante 36 an der anderen anliegt, wobei im zusammengefahrenen Zustand nach Figur 1 oben und Figur 4 eine Dichtung in Gestalt eines Drahtes 6 einerseits und eines elastischen Dichtstreifens 5 andererseits dazwischen angeordnet ist. Auch in den Figuren 6 und 7 sieht man den Dichtungsaufbau.

In Forderrichtung gesehen erkennt man aus den Figuren 2, 3, 5 und 6 den jeweiligen Seitenrand in Form des Dammes 3. Durch die randlose Ausgestaltung des Troges 1 in Laufrichtung vorn und hinten wird über der Filtrationszone eine einheitliche Filterfläche 7 durch die aneinanderliegenden Gitter 2 gebildet, wobei dies die ünterstützungsflache für das Filtertuch 19 ist. Den Aufbau des Gitters mit den nach unten herausragenden Füßen sieht man besonders deutlich aus Figur 4, wobei jedes Gitter 2 unter eine Nasenleiste 37 unterschnappbar und damit leicht herausnehmbar und dennoch befestigbar ist. Die Nasenleiste 37 ist an der jeweils vorderen und hinteren Endkante 36 jedes Troges 1 an seinem kastenförmigen Unterteil 38 angeformt. Diese Vorder- bzw. Hinterkante 36 kann man auch Dichtkante nennen.

Anhand Figur 3 sieht man, daß jeder Trog 1 einen Filtratablaufstutzen hat und dieser mittels einer Schelle 8 im Bereich der Längsachse 39 am Boden des Troges 1 mit einem Kautschukriemen 9 verbunden ist. Dieser ist wie ein rotierendes Kautschukband geführt und gleitet über zwei parallel zueinanderliegende endlose Verschließriemen 18 auf der Gleitoberfläche 17 des Vakuumkanals 16, die vorzugsweise mit einer zusätzlichen Polytetrafluoräthylenbeschichtung versehen ist. Im unteren Bereich läuft der Verschleißriemen 18 auf Unter-

Stützrollen 40 zurück, die wie die anderen Teile in dem allgemein mit 41 bezeichneten Rahmen befestigt sind. Trotz der Polytetrafluoräthylenoberflache 17 verringern die zwischengeschalteten Verschleißriemen 18 den Verschleiß des Kautschukbandes 9 erheblich, und es ist auch ohne weiteres vorstellbar, daß ein Auswechseln der preiswerten und leichten Verschleißriemen 18 einfach möglich ist.

Zum Auswechseln dieser Riemen, gegebenenfalls auch des rotierenden Kautschukbandes 9, oder zu Reinigungszwecken, insbesondere des Vakuumkanals 16, kann die ganze Einheit von Kanal 16, Verschleißriemen 18 - und nach Lösen von Schelle 8 mit der Muffe - und Kautschukriemen 9 durch die in Figur 2 gezeigte Schwenkeinrichtung 42 herausgeschwenkt werden. 15

Diese Schwenkeinrichtung 42 besteht aus einem Hydraulikzylinder 43, der an einem stationären Blech 44 befestigt ist und an einer Schwenkplatte 45 angreift, um diese zusammen mit dem Vakuumkanal 16 um den Drehpunkt 4 6 nach unten zu schwenken.

Die Schwenkeinrichtung 42 kann auch mit einem Gegengewicht ausgeführt und manuell betätigt werden.

Bezugszeichenliste

	Trog	37	I	Nasenleiste
1	Siebplatte	38		kastenform. Unterteil
2	Damm	39		Längsachse
3	getriebenes Rad	40		Unterstützungsrolle
4	Gummi	41		Rahmen
5	Abdichtungsdraht durchgehender Trog	49		Schwenkeinrichtung
6 7	Schelle rotierendes Gummiband Mitnehmer am Trogboden	43 44		Hydraulikzylinder stationäres Blech
δ 9 10	Führungsrolle	45 46		■ Schwenkplatte Drehpunkt
11	Gummikette
12	Schiene
13	Zahnrad
14	Motor
15	FiItratrinne
16	Teflon-Gleitleiste
17	Verschleißriemen
16	endloses Filtertuch
19	Abwurfwalze für Filterkuchen
20	Streckwalze
21	Spannwalze
22	Führungswalze
23	Antriebswelle
24	Gegenzahn der Kautschukkette
25	Bolzen
27	Mutter
2δ	Loch
29	Loch
30	Achse
31	Drehrichtung
32	Filtratauslaß
33	Walzen
34	Wa sehe inr ichtung
35	Endkante
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Claims

Dr. Dieter Weber Klaus Seifiert Dipl.-Chem. Dr. Diener Weber - DipL-Phvs. Klaus Seifiert Poelfacb GI45·620O Wiesbaden Paten tanwälio D-6200 Wiesbaden 1 Gusmv-FreytaiiStraßc· 25 Telefon 0 0121 .'3727 20 Telegrammadresse: Willpuiom Telex: 4-180247 Postsrheck: Frankfuii /Main ti" 03-(KEi Bank: Dresdner Bank AG. Wiesbaden. Konio-Nr. 27080700 (BLZ 510 80000) Datum 6. Februar 1984 S/st Dorr-Oliver Incorporated Corporate Headquarters, 77 Havemeyer Lane, Stamford, Conn. 06904, USA Horizontales Trog-3and-Filter Patentansprüche

1.) Vakuumfilter für die Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten mit einem um im Längsabstand voneinander angeordnete Räder (4, 14) umlaufenden Förderer (12), auf dem unter Bildung einer horizontalen Filterfläche eine endlose Reihe von Trögen (1) beweglich befestigt ist, die über einen stationären Vakuumkanal (16) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Trögen (1) über der Filtrationszone ein endloses FiI-

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tertuch (19) aufgelegt ist und Wascheinrichtungen (35) hierfür außerhalb der Filtrationszone vorgesehen sind, daß jeder Trog (1) in Laufrichtung vorn und hinten eine Dichtung (5, 6) aufweist und randlos derart ausgebildet ist, daß über der Filtrationszone die Reihe der aneinanderliegenden Tröge (1) eine gemeinsame Filterfläche (7) bildet, und daß alle Tröge (1) mit einem elastischen Endlosriemen (9) verbunden sind, der über Löcher für den Abfluß des Filtrates mit dem Vakuumkanal (16) verbunden und auf diesem gleitend geführt ist.

2. Vakuumfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den benachbarten randlosen Kanten (36) der Tröge (1) als Dichtung einerseits ein Draht (6) und andererseits ein elastischer Dichtstreifen (5) angebracht sind (Figuren 4, 7) .

3. Vakuumfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Filtrationszone unter dem elastischen Endlosriemen (9) und über der Gleitoberfläche (17) des stationären Vakuumkanals (16) beidseitig der Lochreihe im Endlosriemen (9) je ein Verschleißriemen (18) beweglich angeordnet ist (Figur 3)-

4. Vakuumfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuuxnkanal (16) am Rahmen (41) schwenkbar befestigt ist (Figur 2).

5. Vakuumfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Trog (1) die Filterfläche durch ein herausnehmbares und unter eine an beiden Dichtkanten (36) befindliche Nasenleiste (37) untergeschnapptes Gitter (2) gebildet ist (Figur 4).