DE3808968A1

DE3808968A1 - Filtervorrichtung

Info

Publication number: DE3808968A1
Application number: DE3808968A
Authority: DE
Inventors: Hans Reber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-03-17
Filing date: 1988-03-17
Publication date: 1989-09-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige Filtervorrichtung ist aus der EP 01 55 466 A2 bekannt geworden. Hier wird ein endliches Filterband verwendet, das an der Schmutzaustragsseite zusammen mit dem Schmutz abgeführt und weggeworfen wird. Für höchste Filteransprüche ist ein solches Einweg-Filterflies zwar bestens geeignet, doch für weniger strenge Anfor derungen ist diese Methode zu teuer.

Zwar gibt es ähnliche Filtervorrichtungen dem Prinzip nach auch mit endlosen Filter bändern (DE-OS 22 34 743 oder 27 25 645), doch ist die Bandführung zufolge der komplizierten Bandreinigungsanforderungen umständlich, platzraubend und vor allem strapaziös für das Filterband.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Filtervorrichtung so weiterzubilden, daß sie wirtschaftlicher betrieben werden kann, dabei zuverlässig im Betrieb und platzsparend ist.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das endlose Filterband erlaubt einen sehr wirtschaftlichen Betrieb bei etwas einge schränkten Filteransprüchen, dabei ist die Vorrichtung dank der Bandführung kompakt und das Filterband wird auch so weit als möglich geschont, indem es im Flüssigkeits bereich sozusagen im "Windschatten" des Gitterstützbandes gehalten wird.

Weitere vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und ergeben sich auch aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Filtervorrichtung gemäß der Erfindung, teilweise geschnitten,

Fig. 2 einen Randausschnitt eines Filterbandes,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Spannrolle von Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Filtervorrichtung ein Gehäuse 11, in dem auf einer Hohl welle 12 zwei koaxiale Kreisscheiben 13 mit gegenseitigem Abstand drehbar gelagert sind. Die Kreisscheiben 13 sind durch mehrere Stege 14 verbunden und haben jeweils einen zylindrischen Umfangsflansch 15. Über einen Umschlingungswinkel von wenigstens 120° (im Beispiel 180°) liegen die beiden Außenränder eines Filterbandes 16 an den gegenüberliegenden Umfangsflanschen 15 dicht an, so daß mit den Kreisscheiben 13 ein halbzylindrischer bzw. trogförmiger Filtrierbetrieb 17 gebildet wird, der über eine Längsausnehmung 18 der Hohlwelle 12 mit der zu reinigenden Flüssigkeit gefüllt wird. Es versteht sich, daß die Hohlwelle 12 außerhalb des Gehäuses 11 mit einer entspre chenden Zuleitung verbunden wird.

Das Filterband 16 selbst ist nicht stabil genug, um dem Flüssigkeitsdruck stand zu halten und nicht von den Umfangsflanschen 15 abzurutschen. Deshalb wird es außen durch ein Gitterstützband 19, welches aus Draht oder Blech-Gelenkgliedern bestehen kann, gestützt und in Form gehalten. Die bisherige Beschreibung betraf das obere Trum von Filterband 16 und Gitterstützband 19, die, da sie endlos sind, natürlich auch jeweils ein zurückführendes unteres Trum aufweisen, das in dem zur Sammlung der gereinigten Flüssigkeit dienenden Ablaufbereich 20 des Gehäuses 11 liegt. Hier ist eine wegführende Ableitung 21 angeordnet.

Das Filterband 16 wird nun wie folgt geführt:

An der Schmutzaustragseite werden das Gitterstützband 19 und das Filterband 16 aufeinanderliegend über eine erste Führungsrolle 22 in einen etwa horizontalen, leicht abwärts geneigten ersten Streckenabschnitt 23 umgelenkt, an dessen Ende sie über eine zweite Führungsrolle 24 nach unten und in Richtung zum Filtrierbereich 17 bzw. Ablaufbereich 21 zurück umgelenkt werden. Bei diesem Verlauf liegt das Filterband außen und trägt den sogenannten Filterkuchen, der aus den ausgefilterten Partikeln besteht. Über den ersten Streckenabschnitt 23 hin befindet sich unter dem Gitter stützband 19 ein Saugkasten 25, auf dessen oberer gelochter Platte 26 das Gitter stützband 19 gleitet. Mittels eines leichten Unterdrucks kann damit ein Teil der Rest flüssigkeit aus dem Filterkuchen rascher abgeführt werden.

Beim Verlassen der zweiten Führungsrolle 24 wird das Gitterstützband 19 zu einer dritten Führungsrolle 27 abgezweigt, während das Filterband 16 steiler nach unten zu einer tiefer liegenden vierten Führungsrolle 28 geführt wird. Zwischen der zweiten und vierten Führungsrolle verläuft daher das Filterband 16 separiert in einem zweiten geraden Streckenabschnitt 29. Wesentlich hieran ist, daß hier das Filterband wie eine Trommelmembrane gespannt ist und auch schwingen kann. Längs dieses Streckenab schnitts 29 sind vier Flachbürsten 30 verteilt, die jeweils über die ganze Breite des Filterbandes 16 reichen. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß der Filter kuchen gar nicht so sehr durch die Vorderkante 31 der Flachbürsten 30 abgestreift wird, sondern (sofern er nicht höher als 5 mm ist) zunächst unter den Borsten sich durchdrückt und dann an der Hinterkante 32 der Flachbürsten 30 vom Filterband 16 abspringt. Offenbar ist das Zusammenspiel der Borsten mit dem trommelartig gespann ten Filterband 16 für diesen guten Reinigungseffekt maßgeblich. Um dieses Ausfedern einerseits nicht zu hindern, andererseits den Rückhalt des Filterbandes zu verbessern, sind auf der Innenseite des Filterbandes 16 anliegende Stützrollen 33 vorgesehen, die jeweils im Intervall zwischen zwei Flachbürsten 30 liegen. Schließlich kann als Sicher heitsreinigungselement noch eine angetriebene Walzenbürste 34 angebracht werden.

An einer darauf folgenden fünften Führungsrolle 35, die im Ablaufbereich 20 liegt, läuft das Filterband 16 wieder auf das Gitterstützband 19. Es ist zu bemerken, daß die vierte Führungsrolle 28 einen besseren Tonus des Filterbandes 16 im zweiten Streckenabschnitt 29 bewirkt und auch eine höhere Gehäusewand 36 erlaubt. Gleich wohl könnte, wenn man gewisse Einbußen in Kauf nimmt, die vierte Führungsrolle 28 entfallen.

Von der fünften Führungsrolle 35 aus erstreckt sich das unten am Gitterstützband 19 anliegende Filterband 16 im wesentlichen horizontal bis zu einer sechsten Führungs rolle 37, von wo aus beide Bänder zur letzten, sechsten Führungsrolle 38 reichen und zwar zu deren Außenseite.

Dort wird das Gitterstützband 19 unmittelbar um etwa 180° einwärts zum Filtrier bereich 17 hin umgelenkt, während das Filterband 16 noch zu einer darüberliegenden Spannrolle 39 allein weitergeführt wird und erst an dieser um 180° umgelenkt wird, worauf es in Höhe der Führungsrolle 38 wieder auf das Gitterstützband 19 trifft und zwischen diesem und den Umfangsflanschen 15 eingeklemmt gehalten wird. Die Spann rolle 39 ist, wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, mittels einer Federanordnung 40 so abgestützt, daß das Filterband 16 ausreichend stramm gespannt wird.

Damit das Filterband 16 sauber ausgebreitet auf das Gitterstützband 19 trifft, sind gemäß Fig. 2 in die Zylindermantelfläche der Spannrolle 39 jeweils von der Mitte zum Rand hin mit gegensinniger Steigung verlaufende Wendel-Rillen 41, 42 eingebracht. Ähnlich dem Prinzip einer archimedischen Spirale wird daher das Filterband 16 auf der Spannrolle 39 auch in Querrichtung gestrafft.

Zwar könnte ein endlos gewebtes Filterband 16 vorgesehen werden, doch eine individuel lere Anpassung an einzelne Filtertypen ist mit einem endlichen Gewebe leichter mög lich, dessen Endkanten zusammengenäht werden. Zweckmäßiger ist ein sogenannter Monoklipper-Verschluß, der unter der Bezeichnung PE 590 HD von der Züricher Beuteltuchfabrik Ag in CH-8803 Rüschlikon, geliefert wird. Ebenfalls von dieser Firma kann das Gewebe für das Filterband bezogen werden mit der Bezeichnung SCRYNEL PE 260 HD. In Fig. 3 ist die Konfektionierung eines Filterbandes 16 auf dieser Basis schematisch veranschaulicht.

Auf das Gewebe 43, welches mit der vorstehenden Typenbezeichnung im Handel erhältlich ist und eine Maschenweite von 260 µm aufweist, wird an den beiden Außen rändern mit einer Breite von jeweils 80 mm jeweils ein PE Einfaßband 44 aufgenäht. Dieses ist gröber aber fester als das Gewebe 43. Sodann werden auf die Endkanten jeweils die Hälften 44, 45 des Monoklipper-Verschlusses aufgenäht. Im noch offenen Zustand läßt sich dann das Filterband 16 ganz einfach in die Filtervorrichtung ein fädeln und zuletzt werden die Hälften 44, 45 mittels eines Kunststoffstabes 46 ver bunden. An einer Seite läßt man eine Schlaufe 47 überstehen, wodurch ein späteres Trennen der Verbindung erleichtert wird.

Im Betrieb der Filtervorrichtung sammelt sich am Filterband 16 im Filtrierbereich 17 der Schmutz an und bildet den Filterkuchen, der selbst die eigentliche Feinfilterung bewirkt. Deshalb soll dieser wertvolle Filterkuchen nicht zu schnell weggeschafft werden. Die Weiterbewegung in Pfeilrichtung 48 (Fig. 1) wird daher füllstandsabhängig mittels eines Schwimmerschalters 49 ausgelöst, wobei vorzugsweise die zweite Führungs rolle 24 angetrieben wird. Im Zuge dieser Fortbewegung wird sukzessive der Schmutz in eine Auffangwanne 50 abgeladen.

Die Flüssigkeit strömt aus dem Filtrierbereich 17 in den Ablaufbereich 20. Damit nun bei starker Strömung im Ablaufbereich das Filterband 16 nicht wie ein Segel ausge baucht wird und damit auf der Führungsrolle 37 verläuft, wird zwischen den Führungs rollen 35 und 37 ein feststehendes ebenes Lochblech 51 im Gehäuse 11 befestigt, auf dem das Filterband 16 gleitend und plan geführt wird.

Zu bemerken ist noch, daß zur Reinigung des Filterbandes 16 dank des effektiven Bürsteneffekts in Verbindung mit dem trommelartigen Ausfedern, solch komplizierte Reinigungsmechanismen entbehrlich sind, die eine völlige Trocknung (mit Hitzeeinwir kung) des Filterkuchens bewirken. Vielmehr kann das Filterband 16 stets feucht gehalten werden (großteils bleibt es sogar auch bei der Rückführung in der Flüssig keit), so daß eine Versprödung vermieden wird.

Claims

1. Filtervorrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus Flüssigkeiten durch einen Gravitations-Filterprozeß,
mit einem Gehäuse,
mit zwei Kreisscheiben im gegenseitigen Abstand in zueinander koaxialer Anordnung und im Gehäuse um eine horizontale Achse drehbar gelagert, wobei jede Kreisscheibe einen Umfangsflansch aufweist,
mit einem Filterband, dessen beide Außenränder jeweils über wenigstens 120° an einem Umfangsflansch anliegend gehalten werden, wobei durch den dazwi schenliegenden Teil des Filterbandes und die seitlich begrenzenden Kreis scheiben ein etwa halbzylindrischer Filtrierbereich gebildet wird,
mit einem endlosen Gitterstützband, dessen oberes Trum den vorgenannten Teil des Filterbandes stützt und dessen rückführendes Trum unterhalb in dem zur Sammlung der gereinigten Flüssigkeit dienenden Ablaufbereich des Gehäuses angeordnet ist,
mit einer Mehrzahl von Führungsrollen für das Gitterstützband und einer Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Gitterstützbandes in Umfangsrichtung der Kreisscheiben,
dadurch gekennzeichnet, daß das Filterband 16 endlos ausgebildet ist und wie folgt geführt wird:

- an der Schmutzaustragseite des Filterbereichs 17 werden das Gitterstütz band 19 und das Filterband 16 aufeinanderliegend über eine erste Führungs rolle 22 in einen etwa horizontalen ersten Streckenabschnitt 23 umgelenkt, an dessen Ende sie über eine zweite Führungsrolle 24 nach unten und in Richtung zum Ablaufbereich 20 zurück umgelenkt werden,
- beim Verlassen der zweiten Führungsrolle 24 wird das Filterband 16 vom Gitterstützband 19 separiert und in einen zweiten geraden Streckenab schnitt 29 geleitet,
- an der darauf folgenden im Ablaufbereich 20 liegenden Führungsrolle 35 läuft das Filterband 16 wieder auf das unmittelbar an der Führungsrolle 35 anliegende Gitterstützband 19 und bleibt an diesem anliegend bis zur letzten Führungsrolle 38, an der das Gitterstützband 19 um etwa 180° in den Filterbereich 17 umgelenkt wird,
- oberhalb der letzten Führungsrolle 38 wird das Filterband 16 vom Gitter stützband 19 getrennt über eine Spannrolle 39 um etwa 180° umgelenkt, wobei es in Höhe der letzten Führungsrolle 38 wieder auf das Gitter stützband 19 auftrifft,
- und daß im Bereich des zweiten geraden Streckenabschnittes 29 Reini gungsvorrichtungen 30, 34 für das Filterband 16 vorgesehen sind.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungs vorrichtung mehrere im Abstand aufeinanderfolgende feststehende Flachbürsten 30 umfaßt.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Flach bürsten 30 gegenüberliegend und im Abstand zwischen diesen Stützrollen 33 für das Filterband 16 vorgesehen sind.

4. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Laufrichtung des Filterbandes 16 gesehen nach der letzten Flachbürste eine angetriebene Walzenbürste 34 angeordnet ist.

5. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Streckenabschnitt 23 unter dem Gitterstützband 19 ein Saugkasten 25 angeordnet ist mit einer oberen Lochplatte 26.

6. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Führungsrolle 24 angetrieben wird.

7. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannrolle 39 federnd abgestützt ist, so daß das Filterband 16 unter kräftiger Zugspan nung gestrafft wird.

8. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannrolle 39 in ihrer Zylindermantelfläche jeweils von der Mitte zum Rand mit gegen sinniger Steigung verlaufende Wendel-Rillen 41, 42 aufweist.

9. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterband 16 im Ablaufbereich 20 auf einem feststehenden ebenen Lochblech 51 gleitend geführt wird.