DE4432004C2 - Vorrichtung zur Befestigung von Filtermedien auf Filterelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befesti­ gung von Filtermedien auf Filterelementen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Befestigung von Filtermedien, z. B. an zylindrischen Vaku­ umtrommeln von Vakuumdrehfiltern, ist es allgemein üblich, am Umfang und an der Seite der Vakuumtrommeln Omega-Profilnuten vor zu­ sehen, in die das Filtermedium eingelegt und darauffolgend durch Kordeln verstemmt wird.

Bei Vakuumscheibenfiltern müssen den jeweiligen Scheibenseg­ menten angepaßte konische Filterbeutel angenäht werden. Durch die schmale geometrische Form der jeweiligen Trapezfor­ men wird eine hohe Nähpräzision verlangt. Dabei muß der Be­ treiber die auf Metall oder Kunststoff aufgezogenen Beutel von Hand durch Nähen verschließen. Dabei tritt ein Abdicht­ problem am Segmentsockel (Trapezschmalseite) auf, das häufig große Schwierigkeiten bereitet und mit erheblichem Arbeits­ aufwand verbunden ist.

Die Entwicklung der Filtertechnologie strebt immer feinere Filtertücher, z. B. Membran-Filtermedien, an, die nicht mehr auf Trommelfilter eingestemmt oder in konische Filterbeutel vernäht werden können. Des weiteren ist bei diesen üblichen Befestigungsverfahren die Verletzungsgefahr durch Einstemmen mit Kordeln sehr hoch;
durch das Vernähen entstehen erhebliche Löcher, die öfters größer sind als die gewünschte Porengröße in den Filterme­ dien und
die Montage ist sehr zeitaufwendig.

Dies führt zu Leckagen durch Verlet­ zung des Gewebes beim Einstemmen oder zum Ausreißen der Nähte im Betrieb.

Aus der US-PS 5,316,675 ist eine rotierbare, torusförmige Hohlscheibe zum Filtrieren von Flüssigkeiten bekannt, wobei auch eine Vorrichtung zur Befestigung von Filtermedien offenbart ist. Das Filtermedium wird dabei über eine Fil­ terscheibe gespannt und an der Wand eines Filtertrommel­ schafts fixiert. Dabei greifen komplementäre Formteile formschlüssig ineinander, nehmen das Filtermedium zwischen sich auf und werden mittels Schrauben gegeneinander fixiert. Das zu einem Formteil komplementäre Formteil wird an der Wand des Trommelschafts befestigt. Aufgrund der ro­ tationssymmetrischen Gestalt des Filtertrommelschafts sind die Formteile als kreisringförmige Formteile ausgebildet, welche den Filtertrommelschaft umfangsmäßig umgeben.

In der DE-AS 24 60 411 ist eine Filterplatte offenbart, wo­ bei das Filtermedium in einen Deckrahmen eingelassen wird, welcher das gesamte Filtermedium am Rand umgibt und welcher mittels Schraubbolzen zusammengepreßt wird.

Die DE-AS 12 05 493 offenbart ein Filterelement für Vor­ richtungen zum Filtrieren von Flüssigkeiten, insbesondere für eine Filtrieranlage mit rotierbaren Filtern, wobei dort ein Filtermedium durch eine obere, kreisförmige Platte mit Sieböffnung zusammen mit einer ringförmigen Versteifungs­ leiste über eine feste Verbindung mittels Schweißen, Löten oder Nieten in Form einer festen Filterplatte gebildet wird. Das Filtermedium selbst wird an unendlich vielen Punkten mittels Schrauben oder Hutmuttern auf einer zweiten Platte beabstandet fixiert.

Bei dem in der DE-OS 20 02 858 offenbarten Scheibenfilter­ teil wird ein Filtertuch zwischen einer Leiste und einem Rahmen aufgenommen, fixiert und gestreckt bzw. gespannt.

Die aus der deutschen Patentschrift DE-PS 6 20 691 bekannte Scheibenfilterzelle offenbart eine Vorrichtung zum Fixieren eines Filtertuches, wobei das Filtertuch zwischen einem Mittelboden eines Scheibenfilters und einer Deckleiste fi­ xiert und dabei gespannt wird.

Bei der aus der deutschen Patentschrift DE-PS 5 87 642 be­ kannten Scheibenzelle für Saugzellendrehfilter wird eine Vorrichtung zum Befestigen von Filtermedien verwendet, bei der der Filterbelag mit einem Bespannungsrahmen auf einem Hohlkörper einer Scheibenzelle gehalten und fixiert wird.

Bei dem aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-GM 19 86 026 bekanntem Scheibendrehfilter ist eine Vorrichtung zum Be­ festigen eines Filtermediums offenbart, welcher ein Fil­ tertuch auf einem radial außenliegenden Rand einer Filter­ zelle mittels eines Bügels fixiert.

Bei einem im Chemical Engineer′s Handbook, 1950, S. 975, offenbarten Scheibenfilter wird das Filtermaterial mittels einer ring­ förmigen Fixierleiste durch Kraftschluß auf einem kreis­ förmigen Filterrahmen befestigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine einfache, schnelle, sichere und billige Befestigung eines Filtermediums unter Vermeidung einer Beschädigungsge­ fahr desselben ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die komplementären Profilleisten als Nadel­ leisten, bestehend aus einem rechteckigen Profil von unter­ schiedlicher Länge, mit in regelmäßigen Abständen angeordne­ ten Nadelreihen und Lochreihen ausgebildet sind.

Derartige Nadelleisten ermöglichen ein einfaches Aufspannen des Filtermediums auf die Nadeln und ein darauffolgendes Festlegen, wenn die komplementären Profilleisten miteinander in Eingriff gebracht werden. Ein Durchlöchern des Filterme­ diums in dem Profilleistenbereich ist unproblematisch, da dies nicht die Filterwirkung beeinflußt.

Je nach Anforderung an das Filtermedium und dessen Struktur können die Nadelreihen unterschiedlich auf den Profilleisten angeordnet sein.

So ist z. B. gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die komplementären Profillei­ sten in Querrichtung alternierend mit mindestens einer in Längsrichtung verlaufenden Nadelreihe und einer in Längsrich­ tung verlaufenden Lochreihe versehen sind. In diesem Fall wird die Belastung des Filtermediums gleichmäßig über den Be­ festigungsbereich verteilt.

In manchen Anwendungsfällen ist es zweckmäßig, daß die kom­ plementären Profilleisten jeweils aus einer nur mit minde­ stens einer in Längsrichtung verlaufenden Nadelreihe und einer nur mit mindestens einer in Längsrichtung verlaufenden Lochreihe versehenen Profilleiste bestehen. Da die Nadeln der Nadelreihen im allgemeinen früher als die Löcher der Lochrei­ hen verschleißen, ist es in diesem Fall lediglich erforder­ lich, eine der Profilleisten zu ersetzen.

Die Profilleisten können einfach am Rand eines Filterrahmens bzw. einer Filtertrommel angeordnet sein, wobei vorhandene Omegaprofile zur Aufnahme der Profilleisten dienen können.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung ist vorgesehen, daß eine der Profilleisten in den Rand des Filterrahmens integriert ist. Dies kann z. B. bei neukon­ struierten Filterrahmen oder Filtertrommeln vorgesehen sein, wobei dann zweckmäßigerweise die mit weiblichen Profilen oder Löchern versehene Profilleiste in den Rand integriert wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß mindestens eine der Profilleisten auf der dem Fil­ termedium zugewandten Seite eine Nut zur Aufnahme eines Dichtmittels aufweist. Dies ermöglicht eine sichere Abdich­ tung des Profilleistensystems, wobei Kunststoffmassen, wie z. B. Silikone oder andere Produkte, jeweils zwischen der einen Profilleiste und dem Filtermedium sowie dem Filterme­ dium und der anderen Profilleiste aufgebracht werden, bevor das ganze System zusammengeschraubt wird.

Schließlich sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Profilleisten aus kurzen Stücken be­ stehen, die einzeln oder segmentweise angeordnet sind. Dies ermöglicht, daß eine Anpassung an unterschiedliche Filterrah­ men oder Trommelformen möglich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zei­ gen:

Fig. 1a, b jeweils eine schematische Schnittansicht eines Scheibenzellenfilters mit der Vorrichtung zur Be­ festigung von Filtermedien;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Scheibenfil­ tersegments mit der Vorrichtung zur Befestigung von Filtermedien;

Fig. 3 eine geschnittene Ansicht des Randes des in Fig. 2 dargestellten Scheibenfiltersegments mit der Vor­ richtung zur Befestigung von Filtermedien;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht einer anderen Ausfüh­ rungsform des Scheibenfiltersegments mit der Vor­ richtung zur Befestigung von Filtermedien;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Nadelleiste;

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht eines Nadellei­ stensystems;

Fig. 7 das Nadelleistensystem gemäß Fig. 6 im Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine Aufsicht des Nadelleistensystems gemäß Fig. 6;

Fig. 9 und 10 die Anordnung eines Nadelleistensystems in einer Omeganut eines Filtersegments; und

Fig. 11 und 12 verschiedene Ausführungsformen der Profile der Profilleisten.

Der in den Fig. 1a, b dargestellte Scheibenfilter 10 weist einen Trog a, ein Rührwerk b, Filterzellen c, einen Steuer­ kopf d, einen Vakuumanschluß e sowie eine Filtergutausgabe h auf. Die Filterzellen c weisen allgemein trapezförmige Saug­ zellensegmente 12 auf (siehe Fig. 2), an deren Oberfläche(n) 14 ein Filtermedium 16 befestigt ist. Die Vorrichtung zur Be­ festigung umfaßt allgemein zwei zur Aufnahme und Befestigung des Filtermediums 16 zwischen ihnen miteinander in Eingriff bringbare, gegenseitig verspannbare, komplementäre obere und untere Profilleisten 18, 20. In den in Fig. 1 bis 12 darge­ stellten Ausführungsbeispielen bestehen die komplementären Profilleisten 18, 20 aus einem rechteckigen Profil 36 von un­ terschiedlicher Länge mit in regelmäßigen Abständen angeord­ neten Nadelreihen 22 und Lochreihen 24 (siehe Fig. 5 bis 8). Die eine der Profilleisten 18, 20 wird in einer dafür ange­ brachten oder vorgesehenen Nut 26 oder Versenkung (z. B. einer Omeganut, siehe Fig. 9, 10) auf der Trommeloberfläche bzw. an den Rändern der Saugzellensegmente 12 angeordnet. Die andere der Profilleisten 18, 20, die z. B. aus einem Metallband be­ steht, das mit Nadelreihen 22 versehen ist, die denen der ersten versenkten Profilleiste entsprechen, wird so ange­ bracht, daß die Spitzen der jeweiligen beiden Nadelreihen 22 in die jeweils gegenüberliegenden Lochreihen 24 versenkt werden können. Hierzu dienen z. B. Positionierstifte 28 und Positionierlöcher 46 (siehe Fig. 6, 7). Vor diesem Versenk­ vorgang wird das Filtermedium 16, z. B. ein Gewebe, zwischen den beiden Profilleisten 18, 20 aufgelegt. Beim Verschließen, z. B. durch eine Schraubverbindung 48, der oberen Profilleiste 18 mit der unteren Profilleiste 20, bei welchem die Nadeln 50 durch das Filtermedium 16 gepreßt werden und dann mit den Löchern 52 in Eingriff treten und darauf resultierend das Filtermedium 16 durchdringen, wird das Filtermedium 16 zwischen den beiden Profilleisten 18, 20 fixiert.

Die im Filtermaschinenteil, d. h. dem Saugzellensegment 12, eingelassenen Nadel leisten bestehen aus relativ kurzen Stücken mit einer Länge von ca. 200 mm und können somit ein­ zeln und segmentweise montiert werden. Auf diese Weise muß die Umfangskrümmung bei einem Trommelfilter (Durchmesser ab ca. 1500 mm) nicht speziell bei der Profilleiste berücksich­ tigt werden. Die obere Profilleiste soll ein Querschnittspro­ fil von ca. 2,5 mm × 10 mm aufweisen. Sie ist somit flexibel genug, um sich einem Umfang bei einem Trommeldurchmesser von ca. 1500 mm anpassen zu können.

Bei Scheibenfiltersegmenten werden die Nadelleisten ebenfalls stirnseitig in die Segmentträgerkantenprofile in versenktem Zustand beidseitig so angeordnet, daß nur noch zugeschnittene Trapeze zwischen den beiden Profilleisten befestigt werden müssen.

In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind erste Profilleisten 18 mit Löchern 52 beidseitig in den Rand eines Filtermaschinenteils integriert ausgebildet. Das auf die Ober- und Unterseite des Filtermaschinenteils aufgebrachte Filtermedium 16 wird dann mit zweiten oberen Profilleisten 20 mit Nadeln 50 am Rand fixiert.

In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine erste Profilleiste 18 mit Löchern 52 an dem Filterrahmen 30 eines Filtermaschinenteils angebracht, wobei zwischen der Seitenfläche 32 des Rahmens 30 und der Profilleiste 18 ein Stützgewebe 34 angeordnet ist. Auf diesem Stützgewebe 34 wird dann das Filtermedium 16 angeordnet und auf der ersten unte­ ren Profilleiste 18 mittels einer oberen Profilleiste 20 mit Nadelreihen 22 befestigt.

Die Nadelreihen 22 und die Lochreihen 24 können an den Pro­ filleisten in unterschiedlicher Weise angebracht sein. So kann, wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, die eine Profilleiste 18 nur mit Lochreihen 24 und die andere Profilleiste 20 nur mit Nadelreihen 22 versehen sein (siehe Fig. 12). Es ist ebenfalls möglich, die Profilleisten 18, 20 jeweils abwechselnd mit Nadelreihen 22 und Lochreihen 24 zu versehen, wie dies in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist.

Wie bereits oben ausgeführt, kann die Abdichtung bei Profil­ leistensystemen dadurch erfolgen, daß Kunststoffmassen, wie z. B. Silikone oder andere Produkte, jeweils zwischen der einen Profilleiste und dem Filtermedium sowie dem Filterme­ dium und der anderen Profilleiste aufgebracht werden, bevor die Profilleisten 18, 20 zusammengeschraubt werden. Hierzu dient z. B. eine in der unteren Profilleiste vorgesehene Nut 44. Bei der Profilausführung soll darauf geachtet werden, daß ausreichend Kunststoffdichtmaterial vorhanden ist, das wäh­ rend des Preßvorgangs bei der Verschraubung der beiden Pro­ filleisten miteinander an der Innenseite der Segmente zwi­ schen dem Filtermedium und der Metalloberfläche das Dichtma­ terial einen Miniskus bildet. Dieser Kunststoffminiskus (nicht dargestellt) dient zum Schutz der Oberfläche des Fil­ termediums, da Feststoffe, die sich öfters in diesem Spalt ansammeln, zu einer frühzeitigen Filtermediumbeschädigung durch Abrieb führen.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Befestigung von Filtermedien (16) auf Filterelementen mit zwischen komplementären und gegenseitig verspann­ baren Formteilen (18, 20) einer Aufnahmeeinrichtung (12, 30), dadurch gekennzeichnet, daß als Formteile (18, 20) mindestens ein Paar einan­ der zugeordneter und linearer Profilleisten (18, 20) mit jeweils Nadel- (22) und korrespondierenden Loch­ reihen (24) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleisten (18, 20) aus einem rechteckigen Profil (36) von unterschiedlicher Länge bestehend aus­ gebildet sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleisten (18, 20) in Querrichtung alter­ nierend mit mindestens einer in Längsrichtung verlau­ fenden Nadelreihe (22) und einer in Längsrichtung ver­ laufenden Lochreihe (24) versehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleisten (18, 20) jeweils aus einer nur mit mindestens einer in Längsrichtung verlaufenden Na­ delreihe (22) und einer nur mit mindestens einer in Längsrichtung verlaufenden Lochreihe (24) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleisten (18, 20) am Rand eines Filter­ rahmens (30) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Profilleisten (18, 20) in den Rand des Filterrahmens (30) integriert ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Profilleisten (18, 20) auf der dem Filtermedium (16) zugewandten Seite eine Nut (44) zur Aufnahme eines Dichtmittels aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleisten (18, 20) aus kurzen Stücken be­ stehen, die paarweise einzeln oder segmentweise ange­ ordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleisten (18, 20) mit Positionierstiften (28) und Positionierlöchern (46) positionierbar und mittels Schraubverbindungen (48) gegenseitig verspann­ bar sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleisten (18, 20) aus Metall oder Kunst­ stoff bestehen.