DE3900934A1 - Filtervorrichtung - Google Patents
FiltervorrichtungInfo
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtervorrichtung gemäß
Oberbegriff Patentanspruch 1.
Bei einer bekannten Filtervorrichtung dieser Art in Form
einer Filterpresse (DE-OS 36 17 519) sind zwischen den
horizontalen Filterelementen bzw. Trubrahmen jeweils eine
Verteilerkammer sowie ein Trubraum ausgebildet. Jeder
Trubraum ist von der zugehörigen, darüberliegenden Ver
teilerkammer durch eine Wandung bzw. einen Wandabschnitt in
Form eines Leitbleches getrennt und steht am Umfang des
Leitbleches durch einen dort gebildeten Durchlaßschlitz mit
dem darunterliegenden Trubraum in Verbindung. Im Bereich der
vertikalen Filtermittelachse weist jede Verteilerkammer an
ihrer oberen Begrenzung, die von der Unterseite des jeweils
darüberliegenden Filterelementes gebildet ist, der Mitte des
Leitblechs gegenüberliegend eine Eintrittsöffnung auf, die
über einen in diesem Filterelement ausgebildeten, radial zur
Filtermittelachse M verlaufenden, sich über den halben
Durchmesser des Filterelementes erstreckenden und daher sehr
langen Verbindungskanal mit dem Unfiltratkanal verbunden ist,
der gegenüber der Filtermittelachse versetzt am Außenumfang
der Filterelemente vorgesehen ist. In ähnlicher Weise weist
bei dieser bekannten Vorrichtung jedes Filterelement (mit
Ausnahme des obersten Filterelementes) im Bereich der
Filtermittelachse und unterhalb der Filterschicht einen
Filtratauslaß auf, der ebenfalls über einen radial zur
Filtermittelachse verlaufenden, relativ langen Verbindungs
kanal mit einem Filtratkanal in Verbindung steht, der
wiederum gegenüber der Filtermittelachse radial versetzt am
Außenumfang der Filterelemente gebildet ist. Schon allein
durch die vorgenannten Verbindungskanäle ist diese bekannte
Filtervorrichtung in konstruktiver Hinsicht relativ auf
wendig. Nachteilig ist bei dieser bekannten Filtervorrichtung
aber u. a. auch, daß bei der in Richtung der Filtermittelachse
von oben nach unten verlaufenden Strömungsrichtung des in die
jeweilige Verteilerkammer eintretenden Unfiltrats das
unterhalb der Eintrittsöffnung vorgesehene Leitblech einen
relativ großen Durchmesser aufweisen muß, um ein Verwirbeln
oder Wegschwemmen der auf der jeweiligen Filterschicht
ausgebildeten Anschwemmschicht aus Filterhilfsmitteln zu
vermeiden. Der am Umfang des Leitbleches gebildete, die
Verteilerkammer mit dem darunterliegenden Trubraum ver
bindende Durchlaßschlitz ist daher relativ schmal, so daß
sich für das das Leitblech umströmende Unfiltrat im Bereich
des Durchlaßschlitzes eine relativ hohe Strömungsgeschwindig
keit ergibt. Nachteilig ist bei der bekannten Filtervorrich
tung auch, daß zum Reinigen der Filterbereiche, d. h. zum
Austragen der Filterrückstände ein gesonderter Kanal vorge
sehen ist, in den die von einem Spülmittel gelösten Filter
rückstände zusammen mit diesem Spülmittel über jeweils einen
Auslaßschlitz mit relativ kleinem Querschnitt abgeführt
werden. Das Austragen der Filterrückstände erfordert relativ
lange Zeit und eine große Menge an Spülmittel. Wegen des
relativ kleinen Querschnitts der Auslaßschlitze besteht
weiterhin auch die Gefahr, daß diese Auslaßschlitze leicht
verstopfen, insbesondere dann, wenn beim Austragen die
Filterrückstände nicht vollständig im Spülmittel gelöst sind,
sondern dort Klumpen usw. bilden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Filtervorrichtung der
eingangs geschilderten Art aufzuzeigen, die bei vereinfachter
konstruktiver Ausbildung nicht nur eine optimale Arbeitsweise
insbesondere auch bei hoher Mengenleistung sicherstellt,
sondern auch eine vereinfachte und schnelle Reinigung er
möglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Filtervorrichtung ent
sprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1
ausgebildet.
Da bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung der Unfiltrat
kanal im Bereich der Filtermittelachse vorgesehen ist und von
den einzelnen Filterbereichen umschlossen wird und außerdem
der Unfiltratkanal über die jeweiligen Eintrittsöffnungen
unmittelbar in die Verteilerkammern mündet, entfallen lange
und eine aufwendige Konstruktion bedingende Verbindungskanäle
in den Filterelementen zwischen dem Unfiltratkanal und den
Eintrittsöffnungen, an denen das Unfiltrat in die Verteiler
kammern eintritt.
In strömungsmäßiger Hinsicht besonders günstige Bedingungen
ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung auch
dadurch, daß das Unfiltrat in die Verteilerkammern in einer
Strömungsrichtung radial zur Filtermittelachse eintritt und
auch beim Austritt aus diesen Verteilerkammern diese radial
zur Filtermittelachse verlaufende Strömungsrichtung aufweist.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist sichergestellt, daß
sich ohne ein Aufwirbeln oder Wegschwemmen der auf den
Filterschichten gebildeten Anschwemmschichten aus Filter
hilfsmittel an den einzelnen Filterbereichen aus den ausge
filterten Fest- oder Trubstoffen (ggf. in Verbindung mit dem
Unfiltrat zugesetzten Filterhilfsmitteln) jeweils ein
Filterkuchen aufbauen kann, der eine gleichmäßige Dicke sowie
vor allem auch eine gleichförmige Struktur und Zusammen
setzung aufweist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Filtervorrichtung ist an jedem Filterbereich wenigstens eine
Austrittsöffnung für ein Spülmittel bzw. für eine Spül
flüssigkeit vorgesehen, wobei diese Spülmittelaustritts
öffnungen sämtlicher Filterbereiche mit wenigstens einem
gemeinsamen Spülkanal in Verbindung stehen. Bei dieser
Ausführung sind dann vorzugsweise für jeden Filterbereich
wenigstens zwei derartige Spülmittelaustrittsöffnungen
vorhanden, von denen eine erste Spülmittelaustrittsöffnung
mit ihrer Achse derart orientiert ist, daß der an dieser
Spülmittelaustrittsöffnung austretende Spülmittelstrahl nicht
nur die von dem jeweiligen Filterkuchen und der Anschwemm
schicht gebildeten Filterrückstände von der zugehörigen
Filterschicht ablöst, sondern auch noch eine Rotationsbe
wegung des Spülmittels und der ab- bzw. aufgelösten Filter
rückstände um die Filtermittelachse bewirkt, so daß ein
vollständiges Reinigen der Filterbereiche sowie ein voll
ständiges Austragen der Filterrückstände aus der Filter
vorrichtung gewährleistet sind. Die zweite Spülmittelaus
trittsöffnung ist dann vorzugsweise mit ihrer Achse in einer
vertikalen Ebene angeordnet, die in etwa radial zur Filter
mittelachse liegt, so daß durch den aus dieser zweiten
Spülmittelaustrittsöffnung austretenden Spülmittelstrahl
eventuelle festere oder klumpenförmige Bestandteile der
Filterrückstände zertrennt bzw. zerschlagen werden, so daß
auch diese im Spülmittel aufgelöst und zusammen mit dem
Spülmittel abtransportiert bzw. ausgeräumt werden können. Die
Filterrückstände und das Spülmittel werden bevorzugt über dem
Unfiltratkanal mit großem Querschnitt abgeführt, wodurch das
Reinigen der Filterbereiche in relativ kurzer Zeit mit einem
Minimum an Spülmittel möglich ist. Besonders vorteilhaft für
eine schnelle und gründliche Reinigung ist es, wenn die
Filterelemente bzw. die Filterbereiche einen kreisförmigen
Querschnitt aufweisen, so daß es dann möglich ist, an den
Filterbereichen einen rotierenden Spülmittelstrom um die
Filtermittelachse zu erzeugen.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter
ansprüche.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Filtereinrichtung, und
zwar entsprechend der Linie I-I der Fig. 2;
Fig. 2 einen Horizontalschnitt entsprechend der Linie II-II
der Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie III-III der Fig.
2;
Fig. 4 einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV der Fig.
1;
Fig. 5 und 6 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 zwei weitere
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Filterein
richtung;
Fig. 7 im Vertikalschnitt und in vergrößerter Detaildarstel
lung der Fig. 6 eines der scheibenartigen Filterele
mente sowie eine zusätzliche, über diesem Filterele
ment vorgesehene Scheibe im Bereich ihres inneren, die
vertikale Filtermittelachse umschließenden Randes,
zusammen mit einem an seinem inneren Rand zwischen dem
Filterelement und der zusätzlichen Scheibe einge
spannten Filtergewebe;
Fig. 8 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 eine weitere
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filterein
richtung;
Fig. 9 einen Schnitt entsprechend der Linie V-V der Fig. 8
bzw. in Teildarstellung eine Draufsicht auf eines der
Filterelemente der Filtereinrichtung gemäß Fig. 8.
In den Fig. 1-4 ist eine Filtereinrichtung 1 in Form einer
Filterpresse, die mehrere horizontale, an ihrem Umfang
jeweils kreisringförmige und als Trubrahmen ausgebildete
Filterelemente 2, 3 bzw. 4 aufweist, die mit ihrer Mittel
achse achsgleich mit einer vertikalen Filtermittelachse M
liegen und zwischen einem ortsfesten oberen Deckel 5 und
einem unteren vertikal beweglichen Deckel 6 gehalten sind,
der zum Anpressen der Filterelemente 2-4 gegeneinander bzw.
zum Zusammenhalt dieser Filterelemente mit Anpreßeinrich
tungen 7 zusammenwirkt, die beispielsweise hydraulisch
betätigbar sind.
Das unmittelbar unterhalb des Deckels 5 angeordnete oberste
Filterelement 2 besitzt eine im wesentlichen kreisscheiben
förmige Deckenwand 8, die mit ihrer Oberseite flächig gegen
die Unterseite des Deckels 5 anliegt und am Außenumfang des
Filterelementes 2 in eine über die Unterseite der Deckenwand
8 wegstehende, die Filtermittelachse konzentrisch umschlie
ßende ringförmige Umfangswand 9 übergeht. Das unterste,
unmittelbar über dem Deckel 6 angeordnete Filterelement 4
weist eine ringförmige Bodenwand 10 auf, die mit ihrer
Unterseite flächig gegen die Oberseite des Deckels 6 anliegt
und am Außenumfang des Filterelementes 4 in einen über die
Oberseite der Bodenwand 10 vorstehenden, die Filtermittel
achse M konzentrisch umschließenden ringförmigen Vorsprung 11
sowie in einen über die Unterseite der Bodenwand 10 vor
stehenden, die Filtermittelachse M ebenfalls konzentrisch
umschließenden ringförmigen Vorsprung 12 übergeht, welch
letzterer zur Justierung und Fixierung des Filterelementes 4
am Deckel 6 in eine dort vorgesehene ringartige Ausnehmung
eingreift.
Im Bereich der Filtermittelachse M geht die Bodenwand 10 in
einen über die Oberseite dieser Bodenwand wegstehenden und
die Filtermittelachse M konzentrisch umschließenden kreis
zylinderförmigen Wandabschnitt 13 über, der einen zur
Oberseite und Unterseite des Filterelementes 4 hin offenen
Kanalabschnitt 14′ umschließt und an seinem oberen Rand mit
einem im wesentlichen parallel zu und im Abstand von der
Bodenwand 10 angeordneten und in bezug auf die Filtermittel
achse M über den Wandabschnitt 13 radial nach außen weg
stehenden Flansch oder Wandabschnitt 15 versehen ist, der
sich ausgehend von dem Wandabschnitt 13 über einen Teil der
Breite des zwischen diesem Wandabschnitt 13 und dem Vorsprung
11 gebildeten ringförmigen Bereichs des Filterelementes 4
bzw. der Bodenwand 10 erstreckt. Bei der dargestellten Aus
führungsform weist der ringförmige Wandabschnitt 15 einen
Außendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser
des Wandabschnittes 13, jedoch wesentlich kleiner ist als der
Außendurchmesser der Bodenwand 10 im Bereich des Vorsprunges
11.
Die zwischen den Filterelementen 2 und 4 angeordneten
Filterelemente 3 sind jeweils gleichartig ausgebildet und
unterscheiden sich von dem Filterelement 4 lediglich dadurch,
daß ihre Bodenwand 10 am Außenumfang nicht in den Vorsprung
12, sondern in eine über die Unterseite der Bodenwand 10
wegstehende und der Umfangswand 9 entsprechende kreisring
förmige Umfangswand 16 übergeht, die die Filtermittelachse M
mit dem gleichen radialen Abstand wie die Umfangswand 9 und
die Vorsprünge 11 und 12 umschließt. Die Deckenwand 8 sowie
die Bodenwände 10 der Filterelemente 2, 3 bzw. 4 sind leicht
kegelscheibenartig derart ausgebildet, daß die Deckenwand 8
und die Bodenwände 10 in Richtung von der Filtermittelachse M
zum Außenumfang der Filterelemente 2, 3 bzw. 4 jeweils leicht
schräg nach oben verlaufen. Grundsätzlich können die Decken
wand 8 sowie die Bodenwände 10 auch in horizontalen Ebenen
vorgesehen sein.
Bei zwischen den Deckeln 5 und 6 eingespannten Filterele
menten 2, 3 und 4 liegen das Filterelement 2 mit dem unteren
Rand seiner Umfangswand 9 und jedes Filterelement 3 mit dem
unteren Rand seiner Umfangswand 16 gegen den oberen Rand des
Vorsprungs 11 des darunterliegenden Filterelementes 3 bzw. 4
an. Die achsgleich miteinander sowie achsgleich mit der
Filtermittelachse M angeordneten Kanalabschnitte 14′ bilden
im Inneren der Filtereinrichtung 1 einen vertikalen, zum
Zuführen der zu filternden Flüssigkeit (Unfiltrat) dienenden
Unfiltratkanal 14, der durch den Deckel 6 führt und mit einem
an der Unterseite dieses Deckels vorgesehenen Einlaß 17
verbunden ist. Durch den Deckel 5 steht der von den Kanal
abschnitten 14′ gebildete Unfiltratkanal 14 mit einem an der
Oberseite des Deckels 5 vorgesehenen Ablaßventileinrichtung
18 in Verbindung, die neben einem Schauglas 19 einen Druck
messer 20 aufweist.
Durch entsprechende Wahl der Höhe der Umfangswände 9 bzw. 16
ist dafür gesorgt, daß bei zwischen den Deckeln 5 und 6
eingespannten Filterelementen 2, 3 und 4 der Wandabschnitt 15
des obersten Filterelementes 3 mit Abstand unterhalb der
Deckenwand 8 und entsprechend die Wandabschnitte 15 der
darunterliegenden Filterelemente 3 bzw. 4 jeweils mit Abstand
unterhalb der Bodenwand 10 des darüberliegenden Filter
elementes 3 angeordnet sind, so daß zwischen jedem Wand
abschnitt 15 und der darüberliegenden Deckenwand 8 bzw.
Bodenwand 10 für jedes Filterelement 2, 3 bzw. 4 ein ring
förmiger Verteilerraum 21 gebildet ist, der an seiner bezogen
auf die Filtermittelachse M radial innen liegenden Seite zu
dem Unfiltratkanal 14 und an seiner radial außen liegenden
Seite zu jeweils einem Filter- oder Trubraum 22 offen ist,
von denen der oberste Trubraum 22 zwischen der Deckenwand 8
und einer auf der Oberseite der Bodenwand 10 des darunter
angeordneten Filterelementes 3 aufliegenden Filterschicht 23
und die übrigen Trubräume 22 zwischen der Unterseite einer
Bodenwand 10 und der auf der Oberseite einer Bodenwand 10 des
jeweils darunterliegenden Filterelementes 3 bzw. 4 auf
gebrachten Filterschicht 23 gebildet sind.
Der Aufbau der jeweils gleichartig ausgeführten Filter
schichten 23 ist aus der Fig. 4 ersichtlich. Jede Filter
schicht 23 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus
mehreren Lagen, die jeweils aus einem Gewebe aus korrosions
beständigem Material, bevorzugt aus korrosionsbeständigem
Stahl gebildet sind und durch Sintern zu einer Gewebeanordung
miteinander verbunden sind. Ausgehend von der dem jeweiligen
Trubraum 22 zugewandten Oberseite besteht jede Filterschicht
23 aus einem Schutzgewebe 24, aus einem unter diesem Schutz
gewebe 24 angeordneten feinmaschigen Filtergewebe 25, aus
einem unter dem Filtergewebe 25 vorgesehenen Verteilergewebe
26 sowie aus einem Stützgewebe 27, von denen das Verteiler
gewebe 26 grobmaschiger als das Filtergewebe 25 und das
Stützgewebe 27 grobmaschiger als das Verteilergewebe 26 sind.
Das Stützgewebe 27 liegt auf der Oberseite eines Drainage
gewebes 28 auf, welches bei der dargestellten Ausführungsform
Teil der in dem jeweiligen Filterelement 3 bzw. 4 einge
schweißten Gewebeanordnung ist und welches sich seinerseits
mit seiner Unterseite auf der Oberseite der Bodenwand 10
dieses Filterelementes 3 bzw. 4 abstützt. Das Drainagegewebe
28, welches insbesondere auch im Vergleich zum Stützgewebe 27
sehr viel grobmaschiger ausgeführt ist, dient im wesentlichen
dazu, um unterhalb der von dem Schutzgewebe 24, dem Filter
gewebe 25, dem Verteilergewebe 26 und dem Stützgewebe 27
gebildeten Gewebeanordnung einen Bereich zu bilden, in
welchem sich die gefilterte Flüssigkeit (Filtrat) sammeln
kann und aus welchem dieses Filtrat abgeführt wird und der
als Filtratsammelbereich bezeichnet ist. Das Drainagegewebe
28 kann auch durch andere Maßnahmen, die einen entsprechenden
Abstand zwischen der Bodenwand 10 und dem Stützgewebe 27
sicherstellen, ersetzt sein. So ist es beispielsweise
möglich, anstelle des Drainagegewebes 28 die Oberseite der
Bodenwand 10 mit beispielsweise noppen- oder leistenartigen
Vorsprüngen zu versehen. Bei der dargestellten Ausführungs
form sind das Schutzgewebe 24, das Filtergewebe 25, das
Verteilergewebe 26, das Stützgewebe 27 und vorzugsweise auch
das Drainagegewebe 28 in geeigneter Weise miteinander
verbunden und bilden eine mehrlagige Gewebeanordnung, aus der
durch entsprechende Zuschnitte die Filterschichten 23
(vorzugsweise einschließlich des Drainagegewebes 28) her
gestellt sind.
Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, sind die Filterelemente 2,
3 und 4 an ihrem äußeren Umfang bzw. an der Außenfläche ihrer
Umfangswand 9 bzw. 16 einstückig mit über diese Außenfläche
wegstehenden Vorsprüngen 30 ausgebildet. In den beiden
Vorsprüngen 30 sind jeweils drei Kanalabschnitte 33′, 34′ und
35′ mit kreisförmigem Querschnitt eingebracht, die an der
Oberseite sowie an der Unterseite dieser Vorsprünge bzw. der
Filterelemente 2, 3 und 4 offen sind. Die Anordnung der
Kanalabschnitte 33′-35′ ist so getroffen, daß in einer
bestimmten Umfangsrichtung, d. h. bei der für die Fig. 2
gewählten Darstellung entsprechend dem Pfeil A im Uhrzeiger
sinn an jedem Vorsprung 30 auf den Kanalabschnitt 33′ der
Kanalabschnitt 34′ folgt, wobei diese Kanalabschnitte 33′ und
34′ jeweils den gleichen radialen Abstand von der Filtermit
telachse M aufweisen und bezogen auf die Filtermittelachse M
jedem Kanalabschnitt 33′ an einem Vorsprung 30 der entspre
chende Kanalabschnitt 33′ am anderen Vorsprung 30 diametral
gegenüberliegt. Gleiches gilt auch für die Kanalabschnitte
34′ der beiden Vorsprünge 30. Die Kanalabschnitte 33′ und 34′
besitzen jeweils gleichen Querschnitt. Zwischen diesen
Kanalabschnitten 33′ und 34′ ist an jedem Vorsprung 30 mit
geringerem radialen Abstand von der Filtermittelachse M der
Kanalabschnitt 35′ mit einem im Vergleich zu den Kanalab
schnitten 33′ und 34′ wesentlich kleineren Querschnitt
vorgesehen, und zwar derart, daß sich die beiden Kanalab
schnitte 35′ bezogen auf die Filtermittelachse M wiederum
diametral gegenüberliegen.
Bei zwischen den Deckeln 5 und 6 angeordneten Filterelementen
2, 3 und 4 liegen die Kanalabschnitte 33′, 34′ und 35′ jedes
Filterelementes 2, 3 bzw. 4 jeweils deckungsgleich mit einem
entsprechenden Kanalabschnitt 33′, 34′ bzw. 35′ der übrigen
Filterelemente 2, 3 bzw. 4, womit die Kanalabschnitte 33′
sämtlicher Filterelemente zwei parallel zur Filtermittelachse
M verlaufende Filtratkanäle 33 zum Abführen der gefilterten
Flüssigkeit (Filtrat) bilden, die sich auch durch den unteren
Deckel 6 hindurch bis zu jeweils einem Auslaß 36 für das
Filtrat fortsetzen. In gleicher Weise bilden die Kanalab
schnitte 34′ zwei bezogen auf die Filtermittelachse M um 180°
gegeneinander versetzte, parallel zur Filtermittelachse M
liegende und zum Reinigen der Filterelemente 2, 3 und 4 bzw.
der Trubräume 22 dienende Spülkanäle 34, die sich durch den
unteren Deckel 6 bis zu einem an der Unterseite dieses
Deckels vorgesehenen Einlaß 37 für ein Spülmittel (Spül
flüssigkeit) fortsetzen. Die Filtratkanäle 33 sowie die
Spülkanäle 34 erstrecken sich auch durch den oberen Deckel 5,
wo an die Filtratkanäle 33 ebenfalls eine Ablaßventilein
richtung 18 mit Schauglas 19 sowie ein Druckmesser 20 und an
die Spülkanäle 34 eine Ablaßventileinrichtung 18 mit dem
Schauglas 19, allerdings ohne den Druckmesser 20 angeschlos
sen sind. Die Kanalabschnitte 35′ bilden zwei um 180°
gegeneinander versetzte und parallel zur Filtermittelachse M
verlaufende Entlüftungskanäle 35, die sich durch die Deckel 5
und 6 erstrecken und an der Unterseite des Deckels 6 mit
einem Ventil 38 sowie an der Oberseite des Deckels 5 mit
einer Ablaßventileinrichtung 18 versehen sind. Es versteht
sich, daß bei zwischen den Deckeln 5 und 6 angeordneten
Filterelementen 2, 3 und 4 diese Filterelemente an ihrem
Umfang sowie auch im Bereich ihrer Vorsprünge 29 und 30 unter
Verwendung von Dichtungselementen bzw. Dichtungsringen derart
dicht aneinander anschließen, daß sowohl der von den Filter
elementen 2, 3 und 4 gebildete Innenraum der Filterein
richtung 1, als auch der Unfiltratkanal 14, die Filtratkanäle
33, Spülkanäle 34 und Entlüftungskanäle 35 nach außen hin
abgedichtet sind.
Jedes Filterelement 3 und 4 weist in dem Vorsprung 11 zwei
schlitzförmige Öffnungen 39 auf, die jeweils in einen
Kanalabschnitt 33′ sowie an der Innenfläche des Vorsprunges
11 unmittelbar über der Oberseite der Bodenwand 10 in den
Filtratsammelbereich münden, der von dem Drainagegewebe 28
unterhalb des Stützgewebes 27 gebildet ist.
Weiterhin weist jedes Filterelement 2 und 3 an der Innen
fläche der Umfangswand 9 bzw. 16 unmittelbar unterhalb der
Deckenwand 8 bzw. der Bodenwand 10 zwei Paare von jeweils
zwei Austrittsöffnungen für ein Spülmittel auf. Bei der
dargestellten Ausführungsform sind diese Austrittsöffnungen
jeweils von einem Kanal 40 bzw. 41 gebildet, von denen jeder
Kanal 40 und 41 mit einem Ende an der Innenfläche der
Umfangswand 9 bzw. 16 offen ist und mit seinem anderen Ende
in den zugehörigen Kanalabschnitt 34′ und damit in einen der
beiden Spülkanäle 14 mündet. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen,
liegen sämtliche, in einen gemeinsamen Spülkanal 34 mündende
Kanäle 40 aller Filterelemente 2 und 3 mit ihrer Längs
erstreckung in einer gemeinsamen vertikalen Ebene E 1, die mit
einer vertikalen, die Filtermittelachse M sowie die Achse des
betreffenden Spülkanals 34 einschließenden und die Ebene E 1
entlang der Achse des betreffenden Spülkanals 34 schneidenden
Bezugsebene E 0 einen Winkel a bildet, derart daß bei einem
angenommenen Umlaufssinn um die Filtermittelachse M ent
sprechend dem Pfeil A jeweils auf die Ebene E 1 die Bezugs
ebene E 0 folgt. Die Kanäle 40 sind weiterhin gegenüber der
Horizontalen so geneigt, daß die Längserstreckung jedes
Kanales 40 mit der darüberliegenden Deckenwand 8 bzw.
Bodenwand 10 einen spitzen Winkel b einschließt, der sich zur
Filtermittelachse M hin öffnet. Der Winkel a beträgt bei der
dargestellten Ausführungsform nur wenige Grad.
Die Kanäle 41 sind ausgehend von dem jeweiligen Kanalab
schnitt 34′ ähnlich den Kanälen 40 ebenfalls schräg nach
unten verlaufend geneigt. Die an einem gemeinsamen Spülkanal
34 vorgesehenen Kanäle 41 sämtlicher Filterelemente 2 und 3
liegen mit ihren Achsen in einer gemeinsamen vertikalen Ebene
E 2, die mit der Bezugsebene E 0 einen spitzen Winkel c
einschließt. Der Winkel c ist dabei wesentlich größer als der
Winkel a, aber auch wesentlich kleiner als 90° und liegt
beispielsweise in der Größenordnung von 45°. Der Winkel c
öffnet sich bei den Kanälen 41 beider Spülkanäle 34 in der
gleichen Umfangsrichtung, d. h. in Richtung des Pfeiles A. Für
die weiter unten noch beschriebene Spülfunktion ist es
allerdings nicht unbedingt erforderlich, daß die Kanäle 40
und 41 die vorbeschriebenen Richtungen aufweisen. Erforder
lich ist vielmehr lediglich, daß die an den Innenflächen der
Umfangswand 9 bzw. 16 für das Spülmittel vorgesehenen
Austrittsöffnungen, die beispielsweise auch von Düsenöff
nungen eingesetzter oder eingeschraubter Düsen gebildet sein
können, Spülmittelstrahlen erzeugen, die entsprechend der
vorbeschriebenen Lage der Achsen der Bohrungen 40 und 41
orientiert sind.
Im Bereich der Umfangswand 9 bzw. 16 ist jedes Filterelement
2 bzw. 3 noch mit jeweils zwei weiteren Kanälen 42 versehen,
von denen jeder an der Innenfläche der Umfangswand 9 bzw. 16
unmittelbar unter der Deckenwand 9 bzw. der Bodenwand 10 mit
einem Ende offen ist und mit seinem anderen Ende in einen
Kanalabschnitt 35′ mündet. Auch diese die Trubräume 22 mit
den Entlüftungskanälen 35 verbindenden Kanäle 42 sind
entsprechend den Kanälen 40 bzw. 41 gegenüber der Horizon
talen leicht schräg nach unten geneigt.
Zu Beginn des jeweiligen Filtrationsvorganges wird zunächst
in üblicher Weise in einer Anschwemmphase unter Verwendung
wenigstens eines Filterhilfsmittels auf der Oberseite der
Filterschichten 23 eine von diesem Filterhilfsmittel ge
bildete Anschwemmschicht 43 mit der erforderlichen Dicke
aufgebaut. Nach Abschluß dieser Anschwemmphase bzw. Vor
anschwemmung erfolgt dann in ebenfalls üblicher Weise die
Filtration, bei der das Unfiltrat entsprechend dem Pfeil B
über den Einlaß 17 zugeführt und das Filtrat über die beiden
unterhalb des Deckels 6 vorgesehenen und vorzugsweise
miteinander verbundenen Auslässe 36 entsprechend dem Pfeil C
abgeführt wird. Das Unfiltrat gelangt dabei über den Einlaß
17, über den Unfiltratkanal 14 und über die Verteilerkammern
21 in die einzelnen Trubräume 22, in denen dann die Flüssig
keit die Anschwemmschicht 43 und die Filterschicht 23 unter
Abscheidung der Trub- bzw. Feststoffe auf bzw. in der
Anschwemmschicht 43 durchströmt, so daß das Filtrat über den
jeweiligen, vom Drainagegewebe 28 gebildeten Filtratsammel
bereich und durch die Öffnungen 39 in die Filtratkanäle 33
abfließen kann.
Wie in der Fig. 1 mit den Pfeilen D angegeben ist, erfolgt
beim Eintritt des Unfiltrats aus dem Unfiltratkanal 14 in die
Verteilerkammern 21 jeweils eine Umlenkung des Unfiltrats um
90° in der Form, daß die Strömungsrichtung dieses Unfiltrats
nach dem Eintritt in jede Verteilerkammer 21 bezogen auf die
Filtermittelachse M radial nach außen gerichtet ist. Da durch
die ringförmige Ausbildung der Verteilerkammern 21 deren
wirksamer Querschnitt mit zunehmendem Abstand von der Filter
mittelachse M zunimmt, wird innerhalb der Verteilerkammern 21
eine zunehmende Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit
des Unfiltrats erreicht, so daß dieses auch bei einer relativ
hohen, je Zeiteinheit dem Einlaß 17 zugeführten Menge an
Unfiltrat beim Austritt aus der jeweiligen Verteilerkammer 21
in den zugehörigen Trubraum 22 nur eine sehr geringe Strö
mungsgeschwindigkeit aufweist, und zwar mit einer ausge
prägten, radial von der Filtermittelachse M weg gerichteten
Strömungskomponente. Dadurch, daß das Unfiltrat aus der je
weiligen Verteilerkammer 21 in den zugehörigen Trubraum 22
mit einer stark reduzierten Strömungsgeschwindigkeit ein
tritt, dieser Eintrittsbereich durch die Wandabschnitte 13
und 15 mit Abstand oberhalb der jeweiligen Filterschicht 23
und der auf dieser ausgebildeten Anschwemmschicht 43 liegt,
d. h. die Filterschicht 23 und die Anschwemmschicht 43
sozusagen im "Strömungsschatten" zumindest der radialen
Strömungskomponente des in den Trubraum 22 eintretenden
Unfiltrats liegen und letzteres erst nach erfolgter Reduzierung
der Strömungsgeschwindigkeit und nach einer nochmaligen Umlen
kung um etwa 90° nach unten in die Anschwemmschicht 43 eintritt,
ist selbst bei relativ hoher Mengenleistung (je Zeiteinheit zu
geführte Menge an Unfiltrat) sichergestellt, daß auf der Filter
schicht 23 eine für Tiefenfiltration geeignete Anschwemm
schicht 43 in gleichmäßiger Struktur bzw. Zusammensetzung abge
schieden wird und diese Anschwemmschicht 43 auch bei der eigent
lichen Filtration erhalten bleibt und nicht durch Aufwirbeln bzw.
Abschwemmen in bestimmten Bereichen der Filterschicht 23 verlo
rengeht bzw. unbrauchbar wird. Dies ist auch gewährleistet, wenn
im Wege einer üblichen Voranschwemmung eine Anschwemmschicht 43
aufgebracht wird und darauf bei der eigentlichen Filtration die
Trub- und Feststoffe zusammen mit den bei der Filtration dem Un
filtrat zugesetzten Filterhilfsmitteln abgeschieden werden. Wesent
lich für die vorbeschriebene Wirkungsweise der Filtereinrichtung 1
und die damit verbundenen Vorteile ist auch, daß das Unfiltrat,
welches über den Einlaß 17 dem Unfiltratkanal 14 von unten zuge
führt wird, beim Austritt aus der jeweiligen Verteilerkammer 21
und auch noch danach im jeweiligen Trubraum 22 zunächst eine ra
dial zur Filtermittelachse M verlaufende Strömungsrichtung auf
weist.
Nach Beendigung der Filtration kann die Filtereinrichtung mittels
eines geeigneten Spülmittels einfach und problemlos gereinigt wer
den. Hierfür wird das Spülmittel mit entsprechendem Druck über die
Einlässe 37 den beiden Spülkanälen 34 zugeführt, so daß das Spül
mittel dann an den mit den Spülkanälen 34 in Verbindung stehenden
und bei der dargestellten Ausführungsform von den Kanälen 40 und 41
gebildeten Austrittsöffnungen in die Trubräume 22 als Spülmittel
strahlen eintritt, wie dies in der Fig. 2 mit den Pfeilen F und G
angedeutet ist. Durch das aus den Kanälen 41 bzw. aus den entspre
chenden Austrittsöffnungen in Richtung des Pfeiles G austretende
Spülmittel werden die gelösten Bestandteile der Anschwemmschicht 43
(Filterrückstände) bzw. des Filterkuchens innerhalb des jeweiligen
Trubraumes 22 in Richtung des Pfeiles A in Rotation versetzt, wäh
rend gleichzeitig das aus den Kanälen 40 bzw. aus entsprechenden
Austrittsöffnungen in Richtung des Pfeiles F austretende Spülmittel
einen im wesentlichen radial nach innen gerichteten Spülmittelstrahl
oder Gegenstrom erzeugt, der zu einem Zerkleinern von ev.
größeren Bestandteilen oder Klumpen der abgelösten Filter
rückstände und damit zu einem völligen Auflösen dieser
Filterrückstände sorgt, die dann zusammen mit dem Spülmittel
durch den von den Unfiltratkanal 14 und über den Einlaß 17
abgeführt werden können.
Die in der Fig. 5 dargestellte Filtereinrichtung 1 a unter
scheidet sich von der Filtereinrichtung 1 im wesentlichen nur
dadurch, daß die dortigen, zusammen mit dem Filterelement 2
verwendeten Filterelemente 3 a und 4 a, die hinsichtlich ihrer
Anordnung, Funktion und sonstigen Ausbildung den Filterele
menten 3 und 4 entsprechen, anstelle der Wandabschnitte 13
und 15 einen die Filtermittelachse M konzentrisch umschlie
ßenden und mit der jeweiligen Bodenwand 10 verbundenen oder
einstückig ausgebildeten Ring 45 aufweisen, dessen Außen
durchmesser in etwa gleich dem Außendurchmesser der Wandab
schnitte 15 der Filterelemente 3 und 4 der Filtereinrichtung
1 ist. Jeder Ring 45 bildet wiederum mit seiner Innenfläche
einen Kanalabschnitt 14′ und mit seiner oben liegenden
Ringfläche 45′ zusammen mit der Unterseite der Deckenwand 8
des Filterelementes 2 bzw. der Bodenwand 10 des darüber
liegenden Filterelementes 3 a die ringförmige Verteilerkammer
21.
Fig. 6 zeigt eine Filtereinrichtung 1 b, die sich von der
Filtereinrichtung 1 im wesentlichen dadurch unterscheidet,
daß anstelle der Filterelemente 3 und 4 zusammen mit dem
Filterelement 2 die Filterelemente 3 b und 4 b verwendet sind,
die hinsichtlich ihrer Anordnung und Funktion den Filterele
menten 3 bzw. 4 der Filtereinrichtung 1 entsprechen. Bei der
Filtereinrichtung 1 b sind allerdings die Filterelemente 3 b
und 4 b jeweils zweiteilig ausgebildet, d. h. sie bestehen
jeweils aus einer oberen zusätzlichen Scheibe 46 und aus
einem unteren, scheibenartigen Teil, der die Bodenwand 10 des
jeweiligen Filterelementes 3 b bzw. 4 b bildet und am Außen
umfang wiederum den an die Bodenwand 10 anschließenden, über
die Oberseite der Bodenwand vorstehenden ringartigen Vor
sprung 11 sowie die über die Unterseite der Bodenwand 10
wegstehende Umfangswand 16 (bei den Filterelementen 3 b) bzw.
den über die Unterseite der Bodenwand 10 wegstehenden
Vorsprung 12 (bei dem Filterelement 4 b) aufweist.
An dem die Filtermittelachse M umschließenden inneren Bereich
ist jedes Filterelement 3 b bzw. 4 b mit einem über die
Oberseite der Bodenwand 10 vorstehenden kreiszylinderförmigen
Flansch 47 versehen, auf dem die zusätzliche Scheibe 46
lösbar befestigt ist, und zwar derart, daß diese Scheibe mit
einem über die Unterseite der Scheibe 46 vorstehenden
ringförmigen Flansch 48 den Flansch 47 im Bereich eines
Abschnitts 47′ mit vermindertem Außendurchmesser umschließt.
Die der Filterschicht 23 entsprechende Filterschicht 49 ist
bei der Filtereinrichtung 1 b von einer oberen Lage aus einer
für die Anschwemmschicht 43 üblichen Trägerschicht, Filter
membrane oder aus einem Filtergewebe 50 gebildet, welche bzw.
welches am inneren Rand der Filterelemente 3 b und 4 b zwischen
dem Flansch 48 und einem Absatz 47′′ des Flansches 47 und am
äußeren Rand der Filterelemente 3 b bzw. 4 b zwischen dem
ringartigen Vorsprung 11 des jeweiligen Filterelementes und
der Umfangswand 9 bzw. 16 des jeweils darüberliegenden
Filterelementes 2 bzw. 3 b dicht eingespannt ist. Das Filter
gewebe 50 liegt auf einem Stützgewebe 51 und letzteres auf
einem sich gegen die Oberseite der Bodenwand 10 abstützenden
Drainagegewebe 52 auf.
Bei der Filtereinrichtung 1 b umschließen die Scheiben 46
sowie die Filterelemente 2, 3 b und 4 b ein achsgleich mit der
Filtermittelachse M liegendes Rohrstück 53′, welches den mit
dem Einlaß 17 verbundenen Unfiltratkanal 53 bildet und sich
auch in die Deckel 5 und 6 erstreckt. Bevorzugt ist das
Rohrstück 53′ von mehreren dicht aneinander anschließenden
Rohrabschnitten gebildet, die dann entweder an den Scheiben
46 oder an den Filterelementen 2, 3 b, 4 b befestigt sind,
wobei dann ein solcher Rohrstückabschnitt auch am Deckel 6
bzw. 5 vorgesehen ist. Das Rohrstück 53′ weist eine Vielzahl
von Öffnungen 54 auf, von denen jeweils mehrere in jede Ver
teilerkammer 21 münden, die jeweils zwischen der Oberseite
einer Scheibe 46 und der darüberliegenden Deckenwand 8 bzw.
Bodenwand 10 gebildet sind. Hinsichtlich der Filtratkanäle
33, der gebildeten Spülkanäle 34 sowie der gebildeten Ent
lüftungskanäle 35 und der zugehörigen Elemente entspricht die
Filtereinrichtung 1 b der Filtereinrichtung 1. Dies gilt auch
für die Funktion und Wirkung der Verteilerkammern 21, wobei
es durch die von den Filterelementen 3 b und 4 b abnehmbaren
Scheiben 46 und durch die dadurch geschaffene Möglichkeit
einer besseren Zugänglichkeit der Oberseite der Bodenwände 10
dieser Filterelemente beispielsweise für den Einbau der
Filterschicht 49 möglich ist, für die Scheiben 46 einen
Außendurchmesser zu wählen, der größer ist als der Außen
durchmesser der Wandabschnitte 15 bzw. der Ringe 45 bei den
Filtereinrichtungen 1 und 1 a, womit die Wirkung der Ver
teilerkammern 21 noch wesentlich verbessert werden kann. Die
Filtereinrichtungen 1 a und 1 b haben gegenüber der Filter
einrichtung 1 auch noch den grundsätzlichen Vorteil, daß die
jeweilige Filterschicht 23 bzw. 49 oder die diese Filter
schichten bildenden Lagen jeweils als einstückiger Zuschnitt
auf die Bodenwände 10 aufgebracht werden können.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Filtereinrichtung 1 c, die
wiederum als Filterpresse ausgebildet ist und aus dem
zwischen den Deckeln 5 c und 6 c angeordneten Trubrahmen bzw.
Filterelementen 3 c und 4 c besteht.
Die Filtereinrichtung 1 c unterscheidet sich von der Filter
einrichtung 1 im wesentlichen dadurch, daß der Filtratkanal
55 in der Mitte der Filtereinrichtung 1 c achsgleich mit der
Filtermittelachse M vorgesehen ist, und daß um diesen
Filtratkanal 55 verteilt mehrere parallel zur Filtermittel
achse M verlaufende Unfiltratkanäle 56 vorgesehen sind, die
ihrerseits von den Trubräumen umschlossen werden. An der
Außenseite der Filterelemente 3 c und 4 c sind auch bei dieser
Ausführungsform wiederum die Spülkanäle 34 sowie die nicht
dargestellten Entlüftungskanäle 35 vorgesehen.
Das oberste Filterelement 3 c, welches sich unmittelbar an die
Unterseite des Deckels 5 c anschließt, der an dieser Unter
seite mit einer die Filtermittelachse M umschließenden
kreisringförmigen Ausnehmung 57 versehen ist, besteht ebenso
wie die nach unten anschließenden weiteren Filterelemente 3 c
aus einer kreisscheibenförmigen, in einer horizontalen Ebene
angeordneten Bodenwand 58, die an der Außenseite des Filter
elementes 3 c in eine die Filtermittelachse M konzentrisch
umschließende kreisringförmige Umfangswand 59 übergeht,
welche über die Oberseite sowie die Unterseite der Bodenwand
58 vorsteht. In der Mitte jedes Filterelementes 3 c geht die
Bodenwand 58 in einen über die Oberseite dieser Bodenwand 58
vorstehenden Ring 60 über, der einen zur Oberseite und
Unterseite des Filterelementes 3 c hin offenen Kanalabschnitt
55′ aufweist. Weiterhin ist jeder Ring 60 an seiner Oberseite
mit einer die Filtermittelachse M konzentrisch umschließenden
und zu der Oberseite hin offenen ringförmigen Nut 61 ver
sehen, über deren, der Filtermittelachse M näherliegenden
Rand der Ring 60 mit einem Abschnitt 60′ mit vermindertem
Querschnitt vorsteht und an deren der Filtermittelachse M
entfernter liegenden Rand am Ring 60 ein radial nach außen
von diesem Ring wegstehender Flansch oder Wandabschnitt 62
vorgesehen ist, welcher parallel zu und mit Abstand über der
Bodenwand 58 des betreffenden Filterelementes 3 c vorgesehen
ist. Der Außendurchmesser jedes scheibenförmigen Wandab
schnittes 62 ist kleiner als der Durchmesser, den das
betreffende Filterelement 3 c an der Innenfläche der Umfangs
wand 59 aufweist. In dem Ring 60 jedes Filterelementes 3 c
sind um die Filtermittelachse M verteilt Kanalabschnitte 56′
ausgebildet, die jeweils an der Unterseite des Filterele
mentes 3 c offen sind und an der Oberseite des Filterelementes
3 c in die Nut 61 münden. Im Bereich des Ringes 60 weist jedes
Filterelement 3 c an seiner Unterseite weiterhin einen
ringförmigen Flansch 63 auf, der den Abschnitt 60′ des
jeweils darunterliegenden Filterelementes 3 c bzw. 4 c umfaßt.
Der Flansch 63 kann im Bereich der Kanalabschnitte 56′ auch
jeweils unterbrochen sein. Das Filterelement 4 c unterscheidet
sich von den Filterelementen 3 c lediglich dadurch, daß am
Filterelement 4 c der über die Unterseite der Bodenwand 58
wegstehende Teil der Umfangswand 59 entfallen ist, so daß das
Filterelement 4 c mit der Unterseite seiner Bodenwand 59
flächig gegen die Oberseite des Deckels 6 c aufliegt.
An der Umfangswand 59 sind die Filterelemente 3 c und 4 c
wiederum mit den Vorsprüngen 30 entsprechenden Vorsprüngen 64
ausgebildet, die die Kanalabschnitte 34′ aufweisen.
Bei zwischen den Deckeln 5 c und 6 c angeordneten Filterele
menten 3 c und 4 c liegen die Kanalabschnitte 34′, 55′ und 56′
der einzelnen Filterelemente 3 c und 4 c deckungsgleich
miteinander, so daß die Kanalabschnitte 34′ den durchgehenden
Spülkanal 34, die Kanalabschnitte 55′ den durchgehenden
Filtratkanal 55 und die Kanalabschnitte 56′ mehrere durch
gehende Unfiltratkanäle 56 bilden, von denen bei der dar
gestellten Ausführungsform insgesamt acht um den Filtratkanal
55 verteilt vorgesehen sind. In den Spülkanal 34, welcher
auch bei dieser Ausführungsform wiederum den unter dem Deckel
6 c vorgesehenen Einlaß 37 aufweist und mit der an der
Oberseite des Deckels 5 c vorgesehenen Ablaßventileinrichtung
18 mit Druckmesser 20 verbunden ist, münden wiederum die
Kanäle 40 und 41, von denen in der Fig. 8 nur die Kanäle 40
dargestellt sind. Diese Kanäle 40 und 41 sind auch im Deckel
5 c vorgesehen und münden dort einerseits in die Ausnehmung 57
und andererseits in den im Deckel 5 c ebenfalls ausgebildeten
Kanalabschnitt 34′.
Für den Filtratkanal 55 ist an der Unterseite des Deckels 6 c
ein Auslaß 65 vorgesehen. An seinem oberen Ende steht der
Filtratkanal 55 mit einer dort vorgesehenen Ablaßventilein
richtung 18 mit Druckmesser 20 in Verbindung. An der Unter
seite des Deckels 6 c ist weiterhin ein Einlaß 66 vorgesehen,
der mit einem im Deckel 6 c ausgebildeten und zur Oberseite
dieses Deckels hin offenen nutenartigen Ringkanal 67 in Ver
bindung steht, der seinerseits eine Verbindung zu den
einzelnen Unfiltratkanälen 56 herstellt.
Der Wandabschnitt 62 jedes Filterelementes 3 c bzw. 4 c bildet
zwischen sich und der darüberliegenden Begrenzungswand, die
bei dem obersten Filterelement von der Bodenfläche der
Ausnehmung 57 im Deckel 5 c und bei den darunterliegenden
Filterelementen jeweils von der Unterseite der Bodenwand 58
des darüberliegenden Filterelementes 3 c gebildet ist, eine
ringförmige Verteilerkammer 68, die hinsichtlich ihrer
Funktion und Wirkung der Verteilerkammer 21 entspricht.
Weiterhin ist in jedem Filterelement 3 c bzw. 4 c wiederum ein
ringförmiger Trubraum 69 ausgebildet, und zwar im wesent
lichen unterhalb des jeweiligen Wandabschnittes 62 und
oberhalb der sich auf der Oberseite der jeweiligen Bodenwand
58 abstützenden Filterschicht 23. Um das sich unterhalb der
Filterschicht 23 bzw. im Filtratsammelbereich des Drainage
gewebes 28 sammelnde Filtrat in den Filtratkanal 55 abzu
führen, sind im Bereich des Ringes 60 jedes Filterelementes
3 c bzw. 4 c gegenüber den Kanalabschnitten 56′ versetzte, im
wesentlichen radial zur Filtermittelachse M verlaufende
Bohrungen oder Kanäle 70 vorgesehen, die jeweils mit einem
Ende in den vom Drainagegewebe 28 gebildeten Filtratsammel
bereich und mit dem anderen Ende in den Filtratkanal 55
münden.
Die einzelnen Filterelemente 3 c und 4 c liegen wiederum im
Bereich ihrer Umfangswände 59, im Bereich ihrer Ringe 60
sowie im Bereich ihrer Vorsprünge 64 unter Verwendung von
Dichtungsringen dicht gegeneinander sowie auch dicht gegen
die Deckel 5 c und 6 c an. Bei der dargestellten Ausführungs
form sind an den Ringen 60 bzw. an den dortigen Anschluß- bzw.
Übergangsbereichen zwischen den einzelnen Filterelementen 3 c
und 4 c sowie an den Übergängen zwischen dem Filterelement 3 c
und dem Deckel 5 c bzw. zwischen dem Filterelement 4 c und dem
Deckel 6 c jeweils zwei konzentrische Dichtungsringe 71 und 72
mit einer dazwischenliegenden, die Filtermittelachse M
konzentrisch umschließenden Nut 73 vorgesehen, welch letztere
in einen parallel zur Filtermittelachse M verlaufenden
Drainagekanal 74 mündet, so daß trotz der engen räumlichen
Anordnung zwischen dem Unfiltratkanälen 56 und dem Filtrat
kanal 55 bei einer ev. Undichtheit eines Dichtungsringes 71
bzw. 72 Unfiltrat nicht direkt in den Filtratkanal 55
gelangen kann, sondern über den an der Unterseite des Deckels
6 c offenen Drainagekanal 74 abfließt.
Auch die Filtereinrichtung 1 c bietet bei relativ einfacher
konstruktiver Ausbildung hinsichtlich der Verringerung der
Strömungsgeschwindigkeit des Unfiltrats in den Verteiler
kammern 68 sowie hinsichtlich der Reinigung bzw. des Austrags
der Filterrückstände die gleichen Vorteile, wie sie oben im
Zusammenhang mit der Filtereinrichtung 1 beschrieben wurden.
Claims (27)
1. Filtereinrichtung mit mehreren in Richtung einer verti
kalen Filtermittelachse (M) übereinander angeordneten, im
wesentlichen horizontalen Filterbereichen, denen wenig
stens ein gemeinsamer Unfiltratkanal (14, 53, 56) zum
Zuführen einer zu filternden Flüssigkeit (Unfiltrat) sowie
wenigstens ein gemeinsamer Filtratkanal (33, 55) zum
Abführen der gefilterten Flüssigkeit (Filtrat) zugeordnet
ist und die jeweils wenigstens eine an einem Filterelement
(3, 4; 3 a, 4 a; 3 b, 4 b; 3 c, 4 c) vorgesehene Filterschicht
(23, 49) aufweisen, die für das Anschwemmen wenigstens
einer von mindestens einem Filterhilfsmittel gebildeten
Anschwemmschicht dient und einen in den Filtratkanal (33,
55) mündenden Filtratsammelbereich von einem darüber
liegenden Trubraum (22, 69) trennt, sowie mit einer für
jeden Filterbereich vorgesehenen, die Filtermittelachse
(M) umschließenden ringartigen Verteilerkammer (21, 68),
die an ihrem Umfang in einem größeren, ersten radialen
Abstand von der Filtermittelachse (M) an einer Austritts
öffnung in den Trubraum (22, 69) mündet und in einem
kleineren, zweiten radialen Abstand von der Filtermittel
achse (M) wenigstens eine mit dem Unfiltratkanal (14, 53,
56) in Verbindung stehende Eintrittsöffnung für das
Unfiltrat aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der von den Filterbereichen umschlossene Unfiltrat
kanal (14, 53, 56) im Bereich der Filtermittelachse (M)
vorgesehen ist und dort unmittelbar über die Eintritts-
Öffnungen in die Verteilerkammern (21, 68) mündet.
2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Ausbildung der Filtervorrichtung (1, 1 a, 1 b, 1 c)
als Filterpresse die Filterelemente (2, 3, 4; 3 a, 4 a, 3 b,
4 b; 3 c, 4 c) zwischen einem oberen und einem unteren Deckel
(5, 6; 5 c, 6 c) angeordnete horizontale Trubrahmen sind,
und daß zwischen zwei in Richtung der Filtermittelachse
(M) aufeinanderfolgenden Filterelementen (2, 3, 4; 2, 3 a,
4 a; 2, 3 b, 4 b) sowie ggf. zwischen der Unterseite des
oberen Deckels (5) und dem darunterliegenden Filterelement
(3 c) jeweils ein nach außen hin geschlossener Trubraum
(22, 69) gebildet ist.
3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Verteilerkammer (21, 68) und/oder deren
Öffnung zum Trubraum (22, 69) in Richtung der vertikalen
Filtermittelachse (M) mit Abstand über der Filterschicht
(23, 49) des zugehörigen Filterbereichs vorgesehen sind.
4. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die die Filterschichten (23,
49) aufweisenden Filterelemente (3, 4; 3 a, 4 a; 3 b, 4 b; 3 c,
4 c) jeweils eine im wesentlichen horizontale und die
Filtermittelachse (M) umschließende Bodenwand (10, 58)
besitzen, auf der die jeweilige Filterschicht (23, 49)
vorgesehen ist, und daß jedes dieser Filterelemente (3, 4;
3 a, 4 a; 3 b, 4 b; 3 c, 4 c) mit Abstand über seiner Bodenwand
(10, 58) eine die Filtermittelachse (M) konzentrisch
umschließende erste Begrenzungsfläche (15, 45′, 46, 62)
aufweist, die zwischen sich und einer darüberliegenden
zweiten Begrenzungsfläche (8, 10, 5 c, 58) die Verteiler
kammer (21, 68) bildet.
5. Filtervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Begrenzungsfläche bei der obersten Vertei
lerkammer (21, 68) von der Unterseite einer Deckenwand (8)
eines darüberliegenden Filterelementes (2) oder von der
Unterseite des oberen Deckels (5 c) und bei den darunter
liegenden Verteilerkammern (21, 68) jeweils von der
Unterseite der Bodenwand (10, 58) des darüberliegenden
Filterelementes (3, 3 a, 3 b, 3 c) gebildet ist.
6. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Begrenzungsfläche
von der Stirnfläche (45′) eines eines die Filtermittel
achse (M) konzentrisch umschließenden, über die Oberseite
der Bodenwand (10, 58) des Filterelementes (3, 4; 3 a, 4 a;
3 b, 4 b; 3 c, 4 c) vorstehenden ringartigen Vorsprungs (45)
oder von der Oberseite eines von einem solchen ringartigen
Vorsprung (13, 47, 60) bezogen auf die Filtermittelachse
(M) radial nach außen verlaufenden ringartigen Wandab
schnitts (15, 46, 62) gebildet ist.
7. Filtervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der die erste Begrenzungsfläche der jeweiligen
Verteilerkammer (21, 68) bildende Wandabschnitt (15, 46,
62) in Richtung von der Filtermittelachse (M) zu einem
äußeren Rand der Filterelemente (3, 4; 3 b, 4 b; 3 c, 4 c)
über einen Teil der Breite der darunterliegenden Bodenwand
(10, 58) erstreckt.
8. Filtervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Außendurchmesser des die erste
Begrenzungsfläche der jeweiligen Verteilerkammer (21, 68)
bildenden Vorsprungs (45) bzw. Wandabschnitts (15, 46, 62)
kleiner ist als der Außendurchmesser der darunterliegenden
kreisringförmigen Bodenwand (10, 58).
9. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der die erste Begrenzungs
fläche der jeweiligen Verteilerkammer (21) bildende
Wandabschnitt eine Scheibe (46) ist, die lösbar an einem
die Bodenwand (10) aufweisenden Teil des Filterelementes
(3 b, 4 b) befestigt ist.
10. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Unfiltratkanal (14, 53)
achsgleich mit der Filtermittelachse (M) angeordnet ist.
11. Filtervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß für die Verbindung der Verteilerkammern
(21) mit dem Unfiltratkanal (14) jedes Filterelement (3,
4; 3 a, 4 a; 3 b, 4 b) in seinem die Filtermittelachse (M)
bzw. den Unfiltratkanal (14) umschließenden Bereich mit
Abstand von dem darüberliegenden Filterelement (2, 3; 2,
2 a; 2, 3 b) oder mit Abstand von der Unterseite des oberen
Deckels (5) angeordnet ist.
12. Filtervorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Filtratkanal (33)
gegenüber der Filtermittelachse (M) radial versetzt an
der äußeren Umfangsfläche der Filterelemente (2, 3, 4;
3 a, 4 a; 3 b, 4 b) vorgesehen ist.
13. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Filtratkanal (55)
achsgleich mit der Filtermittelachse (M) vorgesehen ist,
und daß der wenigstens eine Unfiltratkanal (56) gegenüber
der Filtermittelachse (M) versetzt dem Filtratkanal (55)
benachbart derart angeordnet ist, daß auch der wenigstens
eine Unfiltratkanal von den Filterbereichen umschlossen
ist.
14. Filtervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß um den Filtratkanal (55) verteilt mehrere
Unfiltratkanäle (56) vorgesehen sind.
15. Filtervorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Filterelemente (3 c, 4 c) in ihrem
den Filtratkanal (55) umschließenden mittleren Bereich
dicht aneinander bzw. dicht an den oberen und/oder
unteren Deckel (5 c, 6 c) anschließen.
16. Filtervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Anschlußbereich zwischen zwei Filter
elementen (3 c, 4 c) und/oder zwischen einem Filterelement
(3 c, 4 c) und einem Deckel (5 c, 6 c) jeweils zwei, einen
unterschiedlichen Durchmesser aufweisende und die
Filtermittelachse (M) konzentrisch umschließende Ring
dichtungen (71, 72) sowie eine zwischen diesen Ring
dichtungen angeordnete Ringnut (73) vorgesehen sind,
welch letztere in wenigstens einen parallel zur Filter
mittelachse (M) verlaufenden Drainagekanal (74) mündet.
17. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
gekennzeichnet durch wenigstens einen für sämtliche
Filterbereiche gemeinsamen vertikalen Spülkanal (34), der
mit jeweils wenigstens einer an jedem Filterbereich
vorgesehenen Spülmittelaustrittsöffnung (40, 41) in
Verbindung steht.
18. Filtervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die wenigstens eine Spülmittelaustritts
öffnung (40, 41) für jeden Filterbereich oberhalb der
Filterschicht (23, 49) dieses Filterbereichs vorgesehen
und mit ihrer Achse derart angeordnet ist, daß sie einen
schräg nach unten auf die Filterschicht (23, 49) des
Filterbereichs gerichteten Spülmittelstrahl (F, G)
erzeugt.
19. Filtervorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Achsen wenigstens eines Teils der
Spülmittelaustrittsöffnungen (41) in einer ersten
vertikalen Ebene (E 2) liegen, die mit einer die Filter
mittelachse (M) sowie die Achse des Spülkanals (34)
einschließenden Bezugsebene (E 0) einen ersten Winkel (c)
kleiner als 90°, vorzugsweise einen Winkel kleiner als
45° einschließt.
20. Filtervorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß für jeden Filterbereich jeweils wenigstens
zwei Spülmittelaustrittsöffnungen (40, 41) vorgesehen
sind, von denen eine erste Spülmittelaustrittsöffnung
(41) mit ihrer Achse in der ersten vertikalen Ebene (E 2)
und eine zweite Spülmittelaustrittsöffnung (40) mit ihrer
Achse in einer zweiten vertikalen Ebene (E 1) angeordnet
ist, welch letztere radial oder nahezu radial zur
Filtermittelachse (M) verläuft oder mit der vertikalen
Bezugsebene (E 0) einen zweiten Winkel (a) wesentlich
kleiner als 90° einschließt.
21. Filtervorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich der erste Winkel (c) und der zweite
Winkel (a) zu verschiedenen Seiten der Bezugsebene (E 0)
öffnen.
22. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß um die Filtermittelachse (M)
um 180° gegeneinander versetzt zwei Spülkanäle (34)
vorgesehen sind.
23. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Un
filtratkanal (14, 53, 56) und/oder der wenigstens eine
Filtratkanal (33, 55) und/oder der wenigstens eine
Spülkanal (34) jeweils von in den Filterelementen (2, 3,
4; 3 a, 4 a; 3 b, 4 b; 3 c, 4 c) ausgebildeten Kanalabschnitten
(14′, 53′, 56′; 33′, 55′; 34′) gebildet sind.
24. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß der unter jeder Filterschicht
(23) vorgesehene Filtratsammelbereich von einem Drainage
gewebe (28) gebildet ist.
25. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschichten (23)
jeweils von einer, vorzugsweise auch das Drainagegewebe
(28) aufweisenden Gewebeanordnung (23-28) gebildet
sind, die aus mehreren Lagen aus jeweils wenigstens einem
Gewebe (24-28) besteht und bei der vorzugsweise
wenigstens ein Teil der Gewebe miteinander verbunden
ist.
26. Filtervorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gewebeanordnungen (23-28) jeweils in
die Filterelemente (3, 4; 3 a, 4 a; 3 c, 4 c) eingeschweißt
sind.
27. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (2, 3, 4;
3 a, 4 a; 3 b, 4 b; 3 c, 4 c) zumindest innen einen kreis
förmigen Querschnitt aufweisen.
Priority Applications (6)
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