HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft Rotationsfilter.
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Rotationsfilter werden für die wirkungsvolle, kostengünstige
Trennung von Flüssigkeiten und Feststoffen auf vielen
Gebieten, wie beispielsweise der chemischen, der pharmazeutischen,
der Lebensmittelverarbeitungs- sowie der
Kraftstoff-/metallurgischen Industrie eingesetzt.
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Rotations-Vakuumfilter enthalten normalerweise eine
perforierte Trommel, auf deren Inneres ein Vakuum wirkt. Die Trommel
dreht sich durch eine Flüssigkeits/Feststoff-Suspension und
Flüssigkeiten und Gase werden in das Innere der Trommel
gezogen, wobei die Feststoffe einen Kuchen an der Außenfläche der
Trommel bilden. Der Kuchen wird mittels eines Rückblaseventils
oder -kopfes (shoe) entfernt, das/der mit geringfügigen
Zwischenräumen an der genau bearbeiteten Innenoberfläche des
Zylinders angeordnet ist. Gas, wie beispielsweise Luft, wird
durch das Rückblaseventil geblasen, so daß der Kuchen entfernt
wird. Der Fachmann weiß, daß es wichtig ist, daß der
Zwischenraum zwischen dem Rückblaseventil und der Innenseite der
Trommel innerhalb der engen Konstruktionstoleranzen gehalten
wird, so daß durch das Rückblaseventil ausgestoßenes Gas nicht
in das Innere der Trommel eintritt, wodurch das Vakuum
verringert und die Leistung des Filters verschlechtert würde.
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Bei Rotationsfiltern nach dem Stand der Technik bestehen die
Rückblasventile im allgemeinen aus gegossenen oder maschinell
bearbeiteten Segmenten, die mechanisch mit Muttern und
Schrauben aneinander befestigt werden und mit einer Druckluftquelle
verbunden sind. Der Zwischenraum zwischen dem Rückblaseventil
und dem Inneren der Trommel wurde dem Stand der Technik nach
eingestellt, indem die Verschraubung gelockert wurde, und
eines oder mehrere der Segmente nach innen oder nach außen
gehoben wurde, um den Laufzwischenraum zwischen dem
Rückblaseventil und dem Innendurchmesser der Filtertrommel
einzustellen. Dieser notwendige Vorgang wurde durch
Zugangsluken an einer Stirnseite der Trommel ausgeführt. Das heißt, ein
Wartungstechniker langte oder stieg durch die Zugangsluke in
die Trommel, um die Befestigungsschrauben zu lockern und sie
wieder anzuziehen, nachdem das Rückblaseventil auf den
geeigneten Zwischenraum gehoben worden war. Da dieser Vorgang von
beiden Enden des Filters aus ausgeführt werden mußte, wenn der
Techniker nicht hineinstieg, war die maximale Länge des
Filters auf die Größenordnung von vier Fuß beschränkt, so daß
kein Ventil mehr als zwei Fuß von beiden Enden der Trommel
entfernt war.
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Es ist bekannt, daß es kostengünstiger ist, die Länge statt
den Trommeldurchmesser eines Rotationsfilters zu vergrößern,
um so die Fläche der Trommel zu vergrößern. Bisher war es
jedoch nicht praktikabel, die Länge der Trommel zu vergrößern,
da ein Techniker hineinlangen oder -steigen und die
Einstellung des Rückblaseventils vornehmen mußte. Die vorliegende
Erfindung ermöglicht, wie unten zu sehen ist, einen längeren
und daher kostengünstigeren Rotationsfilter als dem Stand der
Technik nach bekannte Rotationsfilter.
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US-A-2352303 offenbart eine Radiallagejustagevorrichtung, die
von der Außenseite der Trommel aus nicht zugänglich ist. Fig.
1 und 2 sowie Spalte 4, Zeile 17-21, von Young zeigen, daß die
Radiallagejustagevorrichtung von Young Abstandsscheiben
(shims) 84 enthält, die zwischen Flanschen 79 und 80
angeordnet sind, die von Stellschrauben 82 gesichert werden. Der
Flansch 80 bildet die innere Gehäusewand 66 des
Rückblaseventils, das mit Gehäuse 61-68 gekennzeichnet ist. Um die
Radiallage des Rückblaseventils von Young einzustellen, löst ein
Techniker die Stellschrauben 82, um Abstandsscheiben 84
zwischen den Flanschen 79 und 80 zu entfernen oder hinzuzufügen.
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Als Alternative dazu kann der Techniker, wie in Spalte 4,
Zeile 21-29, beschrieben, die radiale Lage des
Rückblaseventils einstellen, indem die Stellschrauben 82 angezogen werden.
In jedem Fall muß der Techniker in das Innere der Trommel
hineinlangen oder -kriechen, um die Stellschrauben 82 zu
erreichen und die radiale Lage des Rückblaseventils einzustellen.
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Aus FR-A-1 213 274 ist ein Rotationsfilter mit einer drehbaren
Trommel bekannt, der ein Rückblaseventil aufweist, das auf
Öffnungen in der Trommel zubewegt und von ihnen zurückgezogen
werden kann, indem die eine oder die andere Seite eines mit
dem beweglichen Teil des Ventils verbundenen Kolbens unter
Druck gesetzt wird. Um einen Kuchen an der Trommel zu
entfernen, wird das Rückblaseventil radial nach außen gedrückt, so
daß sein vorderes Ende dichtend an einer Öffnung in der
Trommel anliegt. FR-A-1 213 274 lehrt nicht, wie ein Zwischenraum
zwischen dem vorderen Ende des Rückblaseventils und dem
Inneren der Trommel beispielsweise nach dem Austausch der
Rückblaseventile eingestellt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der erfindungsgemäße Drehfilter enthält eine perforierte,
drehbare Trommel und mindestens ein in der Nähe der
Innenoberfläche der Trommel angeordnetes Rückblaseventil. Eine
Radiallagejustiervorrichtung ist vorhanden, die mit einer Öffnung in
der perforierten Trommel ausrichtbar ist, so daß die
Radiallage des Rückblaseventils zur Innenseite der Trommeln durch
die Perforationen in der Trommel einstellbar ist. Bei einer
bevorzugten Ausführung enthält das Rückblaseventil eine an die
Trommel angrenzende Öffnung zum Ausstoßen eines Gases zum
Entfernen des Kuchens, und die Öffnung enthält wenigstens eine
Radiallagejustiervorrichtung, die mit einer Reihe von
Öffnungen in der perforierten Trommel ausrichtbar ist. Indem das
geeignete Werkzeug, wie beispielsweise ein
Innensechskantschlüssel, durch eine Öffnung in der Trommel in die
Lagejustiervorrichtung eingeführt wird, kann die Radiallage des
Rückblaseventils
eingestellt werden. Dieser Vorgang wird von außerhalb
der Oberfläche der perforierten Trommel aus ausgeführt, so daß
die schwierigen und zeitaufwendigen Vorgänge im Innern der
Trommel durch eine Zugangsluke wegfallen.
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Bei dieser bevorzugten Ausführung wird das/der
Rückblaseventil/-kopf gleitend von einer Tragestruktur getragen, die sich
von einem Druckgasverteiler aus erstreckt. Die Radiallage des
Rückblaseventils wird eingestellt, indem eine mit Gewinde
versehene Schraube gedreht wird, die den Kopf auf das Innere
der perforierten Trommel zu oder von ihm wegbewegt. Wenn der
geeignete Zwischenraum hergestellt ist, wird eine
Spaltringeklemme angezogen, um das Rückblaseventil an dem Trageelement
zu befestigen.
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Bei einem Rotationsfilter nach dem Stand der Technik wären
normalerweise drei bis dreieinhalb Stunden erforderlich, um
die Radiallage der Rückblaseventile einzustellen. Bei der
vorliegenden Erfindung kann der Vorgang in weniger als einer
Stunde ausgeführt werden. Des weiteren können jetzt, wie oben
aufgeführt, Rotationsfilter, die sechs Fuß und länger sind,
praktisch ausgeführt werden, da die Einstellung im
wesentlichen von außerhalb der Trommel durch die Öffnungen in der
Trommel ausgeführt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Rotationsfilters, bei
dem die vorliegende Erfindung eingesetzt wird, wobei
Teile davon weggebrochen sind;
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Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines
Rückblaseventil-Justiermechanismus nach dem Stand der Technik;
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Fig. 3 ist eine Schnittansicht des
Rückblaseventil-Justiermechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 4 ist eine Schnittansicht des Justiermechanismus; und
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Fig. 5 ist eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen
Justiermechanismus.
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines
Rotationsfilters, bei dem die vorliegende Erfindung eingesetzt wird. In
Fig. 1 enthält ein Rotationsfilter 10 eine perforierte Trommel
12. Ein Teilvakuum wird im Innern der Trommel 12 mit einer
nicht dargestellten Vorrichtung hergestellt. Wenn sich die
Trommel 12 dreht, kommt sie mit zu trennenden,
festem/flüssigen Material, das sich in einem unteren Bereich 14 des Filters
10 befindet, in Kontakt. Aufgrund des im Innern der Trommel 12
herrschenden Vakuums werden Flüssigkeiten und Gase in dem zu
trennenden Material in das Innere der Trommel 12 gezogen, und
der feste Anteil lagert sich als Kuchen auf einem Filtermedium
16 ab, das die Außenfläche der Trommel 12 umgibt. Das
Kuchenmaterial muß natürlich ausgestoßen werden, und dies wird im
allgemeinen pneumatisch bewerkstelligt.
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Es ist eine Vielzahl von Rückblaseköpfen oder -ventilen 18
vorhanden, durch die ein unter Druck stehendes Gas, wie
beispielsweise Luft, ausgestoßen wird, so daß der Kuchen von der
Trommel 12 entfernt wird. Dadurch werden, wenn sich die
Trommel 12 dreht, aufeinanderfolgende Abschnitte der Trommel dem
Druckgasausstoß durch die Rückblaseventile 18 ausgesetzt, so
daß der massive Kuchen entfernt wird. Wie die Fachleute auf
dem Gebiet der Rotationsfilter wissen, müssen die
Rückblaseventile 18 sehr nah an der Innenoberfläche der Trommel 12
angeordnet sein. Wenn keine korrekte Maßgenauigkeit vorliegt,
tritt ein Teil der die Rückblaseventile 18 passierenden Luft
ins Innere der Trommel ein und nicht durch die Perforationen
in der Trommel 12. Luft, die in das Innere der Trommel
eintritt, verringert das Vakuum, so daß sich die Leistung des
Rotationsfilters verschlechtert und ein größerer
Energieverbrauch
der Vakuunvorrichtung verursacht wird. Es ist daher
erforderlich, daß eine Vorrichtung zum Einstellen der Radiallage
der Rückblaseventile 18 in bezug auf die Innenoberfläche der
Trommel 12 vorhanden ist. Den Stand der Technik nach wurde die
Radiallage eingestellt, indem durch eine Zugangsplatte an
einer Stirnwand 20 der Trommel 12 gegriffen oder eingestiegen
wurde.
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Ein Justiermechanisnus nach dem Stand der Technik ist in Fig.
2 dargestellt. Bei dieser Ausführung nach dem Stand der
Technik werden Rückblaseventile 22 justiert, indem zunächst die
Schrauben 24 gelockert werden und dann die Ventile 22 vorwärts
oder rückwärts gehoben werden, indem eine Schraube 26 gedreht
wird. Wenn der geeignete Zwischenraum hergestellt ist, werden
die Schrauben 24 erneut angezogen. Der gesamte Vorgang macht
es erforderlich, daß ein Techniker von einer Stirnseite der
Trommel 12 aus eingreift, um die Schrauben 24 zu lösen, und
den Hebemechanismus 26 betätigt und anschließend die Schrauben
wieder anzieht. Die Länge des menschlichen Arms schränkt
diesen Vorgang auf einen Bereich von ungefähr zwei Fuß ein. Da
Zugang von jeder der beiden Stirnseiten der Trommel 12 möglich
war, konnten Rotationsfilter nicht länger als ungefähr vier
Fuß sein. Als Alternative dazu konnte selbstverständlich, wenn
der Trommeldurchnesser und der Zugang so groß waren, daß eine
Person in die Trommel gelangen konnte, der Rotationsfilter
länger sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein erheblicher Teil des
Justiervorgangs von der Außenseite der Trommel durch die
Perforationen in der Trommel ausgeführt. Fig. 3 stellt eine
bevorzugte Ausführung der Erfindung dar. Bei dieser Ausführung
werden die Rückblaseventile 22 von einen zylindrischen Element
26 getragen, das auf einen weiteren zylindrischen Element 28
gleitet, das starr an einem Verteiler 30 befestigt ist, der
dem Rückblaseventil 22 das Hochdruckgas zuführt. Der
zylindrische Teil 26 enthält einen Spaltring-Klemmabschnitt 32, der
beim Drehen einer Schraube 34 das zylindrische Element 26 an
den zylindrischen Teil 28 festklemmt. Die Radiallage des
Rückblaseventils 22 wird eingestellt, indem eine Schraube 36
gedreht wird, die mit einem Gewindeteil 38 in Eingriff ist, das
an dem Element 28 befestigt ist. Die Schraube 36 befindet sich
hinter einem Schlitz 40 (siehe auch Fig. 1), durch den die
Druckluft ausgestoßen wird. Die Perforationen in der Trommel
12 werden so ausgewählt, daß sie im wesentlichen direkt über
der Schraube 36 ausgerichtet sind. Der Fachmann erkennt, daß
sich die Justiervorrichtung nicht innerhalb der Vorderseite
des Rückblaseventils befinden muß, sondern außerhalb der und
an die Ventilvorderseite angrenzend angeordnet sein kann. Es
ist wichtig, daß der Justiervorgang durch die Trommel von
außen ausgeführt werden kann und nicht von der Innenseite der
Trommel, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist.
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Aus Fig. 3, 4 und 5 ist zu ersehen, daß die Justierung der
Radiallage des Rückblaseventils 22 wie folgt ausgeführt wird.
Als erster Schritt wird ein Schraubenschlüssel mit langem
Griff (nicht dargestellt) durch eine Zugangsklappe an einer
Stirnseite der Trommel eingeführt und wird verwendet, um die
Schraube 34 zu lockern. Das Lockern der Schraube 34 und ihr
anschließendes Wiederanziehen sind die einzigen Vorgänge, die
über einen Zugang in einer Stirnseite der Trommel ausgeführt
werden. Wenn die Schraube 34 gelockert ist, wird ein
Innensechskantschlüssel 42 über eine Öffnung 44 (eine der
Perforationen) in der Trommel 18 eingeführt und in die Schraube 36
eingeführt. Indem der Innensechskantschlüssel 42 gedreht wird,
wird das Rückblaseventil 22, wie gewünscht, auf die
Innenoberfläche der Trommel 18 zu oder von ihr wegbewegt. Wenn der
geeignete Zwischenraum hergestellt ist, wird der
Innensechskantschlüssel 42 herausgezogen, und der Schraubenschlüssel mit
langen Griff (nicht dargestellt) wird erneut eingesetzt, um
die Schraube 34 anzuziehen, so daß das zylindrische Element 26
fest an seinem Aufnahmeelement 28 angeklemmt wird. Dieser
Vorgang wird für jede der Rückblaseventilbaugruppen, die zu einen
Rotationsfilter gehören können, wiederholt. In allgemeinen
kann es zwei Justierschrauben für jedes der Rückblaseventile
geben, und ein zweiter Justierzugang ist in Fig. 5 mit 46
dargestellt.
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Das oben beschriebene Verfahren ermöglicht nicht nur längere
und daher und kostengünstigere Rotationsfilter, darüberhinaus
ist der Justiervorgang auch erheblich weniger zeitaufwendig
als die Verfahren nach dem Stand der Technik. Mehrere
Rückblaseventile können in weniger als einer Stunde justiert werden,
während bei dem vergleichbaren Rotationsfilter nach dem Stand
der Technik mehrere Stunden erforderlich sind. Es ist
vorgesehen, daß alle Abwandlungen und Änderungen der oben
beschriebenen Erfindung in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.