DE4017216A1 - Hohlzylindrisches filterelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hohlzylindrisches Filterelement insbesondere Spaltrohrfilter aus gebogenen Drähten, die zwischen sich Spalte bilden, durch die zu filternde Flüssigkeit tritt, wobei die Zylinderinnenwand des Filterelementes (1) die dem Flüssigkeitsstrom zugekehrte Filteroberfläche bildet, die Flüssigkeit vom Inneren des Filterelementes nach außen strömt und die dem Flüssigkeits­ strom zugekehrte Filteroberfläche von einer Abstreifvor­ richtung überfahrbar ist, die eine an der Filteroberfläche anliegende an einem Rotor-Zylinderrohr (2) angeordnete koaxiale Wendeleinheit komplett (3) aufweist, die sich relativ gegenüber dem Filterelement (1) in einer solchen Richtung dreht, daß die auf und vor der Filteroberfläche befindlichen Sink- und Schwebestoffe nach unten befördert werden.

Es ist bekannt, bei zylindrischen Drahtspaltfiltern die Flüssigkeit von außen nach innen oder von innen nach außen fließen zu lassen und den zylindrischen Filterkorb bzw.

Filtereinsatz in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich von Hand oder motorisch zu drehen, um die auf der äußeren Filteroberfläche sich abgesetzten Stoffe abzustreifen. Die Abstreifvorrichtung weist einen Schaber auf, der die Spalten des Filters zuschmieren kann, so daß die Filterleistung verringert wird. Auch werden die in der zu filternden Flüssigkeit enthaltenden Schwebstoffe nicht genügend sicher nach unten gefördert, wenn anstelle eines Schabers Bürsten vertikal angeordnet sind.

Aus der europäischen Patentanmeldung 3 49 744 ist ein Spaltrohrfilter der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Abstreifvorrichtung als wendelförmige Bürste ausgebildet ist. Die einzelnen Borsten verlieren nach längerem Gebrauch die Rückstellkraft, so daß eine genügende Reinigung nicht mehr gegeben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spaltrohrfilter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln eine hohe und gleichmäßige Reinigungsleistung des Filterelements auch über längerem Gebrauch erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wendeleinheit komplett (3) zwischen den an der Filteroberfläche anliegenden Wendelräumer (4) aus Elastomer bzw. Bürsten und dem Zylinderrohr (2) ein Federelement (7) aufweist, das die Wendelräumer (4) aus Elastomer oder Bürsten gegen die Filteroberfläche drückt.

Alternativ wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wendeleinheit komplett (3) zwischen den an der Filteroberfläche anliegenden Wendelräumer (4) aus Elastomer bzw. Bürsten und dem Stützwendel (5) auf dem Rotor-Zylinder­ rohr (2) einen Schlauch (6) aufweist, dessen Innendruck veränderbar ist.

Durch das Federelement oder durch den im Innendruck veränderlichen Schlauch kann der Abstand und Anpreßdruck der Elastomer-Wendelräumer und/oder Bürsten-Wendelräumer sehr genau bestimmt und leicht verändert werden, so daß Verschleiß und Materialermüdungen sich auf die Reinigungsleistung nicht auswirken können. Durch das sich intermittierend oder stetig drehende Rotor-Zylinderrohr reinigen die Wendelräumer die zylindrische Innenseite des Filterelements, auf der sich die Sink- und Schwebstoffe absetzen, bzw. durch die Strömungsrichtung die Partikel zurückgehalten werden, auch über längere Zeit mit hoher Effektivität, und es wird sicher verhindert, daß die engen Spalten sich zusetzen. Eine solche Vorrichtung ist konstruktiv einfach, wartungsarm, von geringen Außenabmessungen und erzeugt eine gleichmäßige Verteilung des Flüssigkeitsstromes über die gesamte Filterfläche.

Der Schlauch, dessen Innendruck veränderbar, bzw. das Federelement, drücken konstant die Elastomer-Wendelräumer bzw. Bürsten-Wendelräumer gegen die Spaltrohr-Filterwand und erreichen damit eine gleichbleibend gute Reinigungsqualität. Den Forderungen entsprechend kann der Innendruck des Schlauches von außen angepaßt, bzw. verändert werden, so daß weder Verschleiß und Materialermüdungen der Räumelememte, sich auf die Reinigungsqualität negativ auswirken können, noch das Filtergehäuse geöffnet werden muß.

Eine solche Vorrichtung erzeugt außerdem, neben den oben erwähnten Vorteilen, eine gleichmäßige, abwärts gerichtete Zwangsflüssigkeitführung über die gesamte Filterfläche, was den Schlammtransport in Austragsrichtung noch unterstützt. Die Elastomer- und/oder Bürsten-Wendelräumer sind schnell und leicht auswechselbar, da sie nur in den Wendelkanal eingelegt sind und beidseits von der Wendelwand bzw. den Bandstahlprofilen geführt werden. - Die der Innenseite des Filterrohres zugekehrte Längsprofile der Elastomer Vor­ und Feinräumer sind einem Pflugschar nachempfunden, um die Räumqualität optimal zu erreichen und die Andruckkräfte gering zu halten.

Damit die Wendelräumer bei Verschleißerscheinungen nach außen problemlos nachsetzen können, sind diese als Fixlänge vorgesehen und werden nacheinander mit Stirnstoß eingelegt.

Die dem Druckschlauch zugekehrte Seite der Wendelräumer haben die runde Außenform des Druckschlauches, damit dieser formschlüssig anliegt und gleichmäßig die Vor- und Fein­ räumer an der Filteroberfläche andrückt.

Da nur die Wendelräumer dem Verrschleiß ausgesetzt sind, werden auch nur diese ausgewechselt, was zu einer Materialeinsparung führt.

Neben der dargestellten Einfachwendel, kann diese auch als Doppel-, oder Mehrfachwendel ausgeführt werden, wobei dann die Steigung steiler wird und der Schlammtransport sich entsprechend verändert.

Um ein Reinigen der Vor- und Feinräumer oder Bürsten zu erreichen, sind auf der Innenfläche des Spaltrohres achsparallel Abstreifleisten vorgesehen, die über die Spaltrohr-Innenfläche vorstehen. Auch wird hierdurch verhindert, daß durch längeren, ununterbrochenen Andruck die Elastomer-Vor- und Feinräumer sich in die Spalten des Spaltrohres eingraben. Von Vorteil ist hierbei, wenn die Abstreifleisten mindestens achsparallel bis 90° entgegen der Wendelsteigung angeordnet sind.

Die Wendelräumer sind schnell und leicht auswechselbar, da sie nur lose im Wendelkanal eingelegt sind und mit dem inneren, halbkreisförmig ausgebildeten Längsprofil form­ schlüssig auf dem Druckschlauch aufliegen. Die andere Hälfte des Schlauches wird von einem Stützwendel getragen, dessen Oberseite ebenfalls ein halbkreisförmig, dem Schlauch ange­ paßtes Längsprofil besitzt und flächig mit der Rückseite auf der Rotor-Zylinderwand aufliegt. Stützwendel und Wendel­ räumer werden im Wendelkanal geführt, wobei vorgeschlagen wird, daß die Wendelräumer aus zwei oder mehreren Längsab­ schnitten zusammengesetzt sind. Dies führt zu Materialein­ sparungen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine senkrecht axiale Ansicht der Vorrichtung, ohne Wendelräumer, Druckschlauch und Stützwendel.

Fig. 2 Grundriß der Vorrichtung mit Abstreifleisten, die zwischen den Spaltrohrsegmenten angeordnet sind.

Fig. 3 Das Detail A in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, als Längsschnitt durch die Wendeleinheit komplett, mit Druckschlauch-Anordnung.

Fig. 4 Das Detail B in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, als Querschnitt durch die Wendeleinheit komplett, mit Druckschlauch, sowie Vor- und Feinräumer.

Fig. 5 Das Detail A in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, jedoch als Längsschnitt durch eine Wendeleinheit komplett, mit Federelementanordnung.

In einem zylindrischen Gehäuse mit senkrechter Achse ist an der Zylinderinnenwandung koaxial ein zylindrisches Filterelement 1 befestigt, das aus einem Drahtspaltfilter besteht und dessen Filteroberfläche innen liegt. Das gesamte Filterelement 1 kann einteilig oder aus mehreren Zylindersegmenten zusammengesetzt sein. Es kann aber auch nur aus einem Filterrohr bestehen. Die zwischen den Drähten befindlichen schmalen Spalte bestimmen die Filterfeinheit und liegen im wesentlichen waagerecht bzw. auf Grund der Herstellung des Filterelementes durch Wickeln des Drahtes leicht geneigt, wobei vorzugsweise Spalte von 10-500 µm erzeugt werden.

Innerhalb des vorzugsweise feststehenden Filterelements ist ein Zylinderrohr 2 koaxial und drehbar gelagert, das an der Ober- und Unterseite geschlossen ist und durch das eine Achse verläuft, über die das Rotor-Zylinderrohr 2 motorisch angetrieben ist. Hierzu tritt die Achse an der Oberseite des Filtergehäuses aus.

Am Außenmantel des Zylinderrohres 2 sind zwei rechtwinklig angeschweißte, wendelförmige Bandstahlprofile 2a angeordnet, die den Wendelkanal 2b bilden. Ein Wendelräumer 4 aus Elastomer wird hier als Abstreifvorrichtung eingelegt, der an seiner Außenseite zwei längsverlaufende Vor- und Fein­ räumer 4a+4b und/oder Bürsten als Doppelräumer in U-Form trägt. Der Vorräumer 4a und Feinräumer 4b sind so ausge­ bildet, daß durch Hinterschnitt die Räumarbeit verbessert wird und ein geringerer Anpreßdruck nötig ist, als bei flächiger Auflage. Der Wendelräumer 4 ist so ausgebildet, daß im Querschnitt die dem Zylinderrohr 2 zugekehrte Seite halbkreisförmig und dem Filterelement 1 zugekehrte Seite U-förmig ist. In das Stützwendel 5 aus flexiblem Kunststoff, in dessen nach außen offenen, im Querschnitt etwa halbkreis­ förmigen Längsausnehmung 5a oder Nut ist ein Schlauch 6 aus flexiblem Kunststoff eingelegt, der als elastisches Element gegen die Wendelräumer 4 drückt, wobei die halbkreisförmige Längsausnehmung 4c auf der Unterseite die zweite Hälfte des Druckschlauches 6 umschließt, so daß die Ausnehmung 5a und 4c zusammen einen geschlossenen Längskanal bilden, der im Querschnitt dem Außenquerschnitt des Schlauches 6 entspricht. Das Schlauchinnere ist einseitig verschlossen und das andere Ende über einen Rohranschluß 9 mit einem ver­ änderbaren Druckluft-, oder anderem Druckmedium verbunden. Die Wendeleinheit 3 mit Druckschlauch 6 kann als Einfach- oder Mehrfachwendel ausgebildet sein, wobei die zweite An­ ordnung zu einem zentralen Druckanschluß 9a zusammengeführt wird. Das Druckmittel wird zentral über die Antriebsachse des Rotor-Zylinders 2 zu der Rohrverschraubung 9 bzw. 9a geführt.

Der Ringraum 8 zwischen dem Rotor-Zylinderrohr 2 und dem Filterelement 1 wird seitlich von der Wendeleinheit 3 gebildet und ist nach oben und unten geöffnet. Der Wendelräumer 4 liegt am Filterelement 1 an und streicht aufgrund der Drehung des Zylinderrohrs 2 über diese Filteroberseite, um die dort sich absetzenden Schweb- und Sinkstoffe abzustreifen.

Die Wendelkanäle 2b werden als Einfach-, oder Mehrfach-Wendelkanäle von je zwei Bandstahlprofilen 2a auf dem Rotor-Zylinderrohr 2 gebildet, wobei die jeweilige Wendelsteigung abstandsgleich und parallel verläuft. Auf der Innenfläche des Spaltrohres 1 sind Abstreifleisten 10 achsparallel zur Antriebsachse des Rotor-Zylinderrohres 2, bzw. bis 90° entgegen der Wendelkanalsteigung befestigt, die über die Innenfläche des Spaltrohres vorstehen und neben der Reinigung der Räumer 4a und 4b bzw. Bürsten den Schlammtransport zur Austragsrichtung optimal übernehmen.

Der Ringraum 8 mündet unten in einen Schlammauffangraum, der frei von der Turbulenz der zu filternden Flüssigkeit ist und in dem sich eine Räumvorrichtung dreht. Die Räumvorrichtung weist Arme 13 auf, die von dem unteren, vorstehenden Zentrierbolzen der Achse ausgehen und spiralförmig sich durch den Auffangraum erstrecken.

Die zu filternden Flüssigkeiten, insbesondere Schmutzöle, werden durch den oberen Einlaßstutzen des Gehäuses eingelassen und durch ein oben auf dem Zylinderrohr 2 befestigtes kegelförmiges Blech abgelenkt und in den Ringraum 8 geführt. Die in der zu filternden Flüssigkeit befindlichen Schweb- und Sinkstoffe werden durch die Wendeleinheit 3 durch den zwangsgeführten Förderstrom der zu filternden Flüssigkeit nach unten in den Auffangraum befördert. Die gereinigte Flüssigkeit gelangt nach Durchtreten des Filterelementes 1 in einen außen am Filterelement 1 angrenzenden Ringraum und von dort zum Auslaßstutzen des Gehäuses.

In einer Alternative bleibt der Hohlzylinder stehen, und das Filterelement dreht sich. Hierbei entstehen dieselben obengenannten Vorteile und Wirkungen. Auch bei diesem Filtersystem ist es vorteilhaft, wenn senkrecht angeordnete Abstreifleisten, die zur Wendeleinheit hin vorstehen, verwendet werden.

Claims (7)

1. Hohlzylindrisches Filterelement (1) insbesondere Spaltrohrfilter aus gebogenen Drähten, die zwischen sich Spalte bilden, durch die zu filternde Flüssigkeit tritt, wobei die Zylinderinnenwand des Filterelementes (1) die dem Flüssigkeitsstrom zugekehrte Filteroberfläche bildet, die Flüssigkeit vom Inneren des Filterelementes nach außen strömt und die dem Flüssigkeitsstrom zugekehrte Filteroberfläche von einer Abstreifvorrichtung überfahrbar ist, die eine an der Filteroberfläche anliegende an einem rotierenden Zylinderrohr angeordnete koaxiale Wendeleinheit (3) aufweist, die sich relativ gegenüber dem Filterelement (1) in einer solchen Richtung dreht, daß die auf und vor der Filteroberfläche befindlichen Sink- und Schwebestoffe nach unten befördert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeleinheit (3) zwischen dem an der Filteroberfläche anliegendem Wendel­ räumer (4) aus Elastomer bzw. Bürsten und dem den Wendelkanal (2b) haltenden Zylinderrohr (2) ein Federelement (7) aufweist, das den Wendelräumer (4) bzw. Vor- und Feinräumer (4a+4b) aus Elastomer bzw. Bürsten gegen die Filteroberfläche drückt.

2. Hohlzylindrischen Filterelement (1) insbesondere Spaltrohrfilter aus gebogenen Drähten, die zwischen sich Spalte bilden, durch die zu filternde Flüssigkeit tritt, wobei die Zylinderinnenwand des Filterelementes (1) die dem Flüssigkeitsstrom zugekehrte Filteroberfläche bildet, die Flüssigkeit vom Inneren des Filterelementes nach außen strömt und die dem Flüssigkeitsstrom zugekehrte Filteroberfläche von einer Abstreifvorrichtung überfahrbar ist, die eine an der Filteroberfläche anliegende an einem rotierenden Zylinderrohr angeordnete koaxiale Wendeleinheit (3) aufweist, die sich relativ gegenüber dem Filterelement (1) in einer solchen Richtung dreht, daß die auf und vor der Filteroberfläche befindlichen Sink- und Schwebestoffe nach unten befördert werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wendeleinheit (3) zwischen den an der Filteroberfläche anliegenden Wendelräumer (4) bzw. Vor­ und Feinräumer (4a+4b) aus Elstomer bzw. Bürsten und dem den Wendelkanal (2b) haltenden Zylinderrohr (2) einen Schlauch (6) aufweist, dessen Innendruck veränderbar ist und der die Wendelräumer (4) bzw. Vor- und Feinräumer (4a+4b) aus Elastomer bzw. Bürsten mit gleichbleibendem Druck gegen die Filteroberfläche drückt.

3. Spaltrohrfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeleinheit (3) ein erstes Stützwendel (5) mit halbkreis­ förmiger Längsprofil aufweist, das im Wendelkanal (2b), der am Rotor-Zylinder (2) befestigt ist, gestützt wird und einen Teil des Schlauches (6) aufnimmt und ein Wendelräumer, dessen halbkreisförmiges Längsprofil (4c) über den Schlauch (6) gesetzt ist und mindestens eine Abstreifleiste (4) und/oder Bürste, besser einen Vor- und Feinräumer (4a+4b) besitzt, die jeweils einem Pflugschar angepaßten Hinterschnitt aufweisen.

4. Spaltrohrfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelräumer (4) aus zwei oder mehreren Längsabschnitten zusammengesetzt sind.

5. Spaltrohrfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenfläche des Spaltrohrfilters (1) Leisten etwa quer zur Wendeleinheit befestigt sind, die über die Innenfläche vorstehen.

6. Spaltrohrfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten achsparallel zur Achse des Spaltrohrfilters (1) bzw. bis 90° entgegen der Wendelkanalsteigung angeordnet sind.

7. Spaltrohrfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Rotor-Zylinderrohr (2) ein oder mehrere Wendelkanäle angeordnet sind.