Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung und insbesondere eine
Filtervorrichtung mit mindestens einem Mehrfachfilter, bestehend aus mehreren
Filterkammern für die Aufnahme des Filtermediums und des weiteren mit einer
Abtrenn- und Aufwickeleinrichtung für das verbrauchte Filtermedium.
Der Erfindung zugrundeliegender Stand der Technik
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Eine Filtervorrichtung des im allgemeinen von der vorliegenden Erfindung vorgesehen
Typs ist vorzugsweise für die Druckfiltration in industriellen Anwendungen ausgelegt und
dient zur Abtrennung fester Schadstoffe aus Arbeitsflüssigkeiten für viele verschiedene
Anwendungen wie beispielsweise Kühlmittel für die Metallbearbeitung, Flüssigkeiten der
Nahrungsmittelverarbeitung, Chemikalien und Giftmüll.
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Zu der Filtervorrichtung gehören in der Regel eine vertikale oder horizontale Anordnung
von Filterplatten bestehend aus einer unteren und einer oberen Filterplaffe, von denen
eine in ein starres Tragwerk bzw. einen Rahmen, auch als Filterpresse bezeichnet,
eingebaut ist, und einer variablen Anzahl von Zwischenfilterplatten, die zwischen die
obere und untere Platte beweglich an der festen Platte oder in die Filterpresse montiert
sind. Die Filterplatten sind im allgemeinen großflächig und können jeweils eine Masse bis
zu einigen Hundert Pfund aufweisen. Dabei wird eine Schicht Filtermedium, das in der
Regel als lange Bahnen auf Rollen geliefert wird, zwischen je ein Paar Filterplatten
angeordnet. Jedes Paar Filterplatten bildet zusammen mit dem dazwischen befindlichen
Filtermedium jeweils verschmutzte und saubere Taschen. Der verschmutzten Tasche wird
unter Druck die mit Verunreinigungen und Verschmutzungen angereicherte Flüssigkeit
zugeführt, die auf diese Weise durch das Filtermedium gedrückt wird, wobei sich die
Filterkuchenfeststoffe (Schadstoffe mit oder ohne Filterhilfsstoff) auf dem Filtermedium
absetzen. Die gereinigte und futrierte Flüssigkeit gelangt anschließend in die saubere
Tasche der benachbarten Platte.
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Bei bestimmten Filteranwendungen wie beispielsweise zur Behandlung von Kühlmitteln für
das Walzen von Metallen sowie für die Nahrungsmittelverarbeitung ist es erforderlich, eine
Reinigung der Flüssigkeiten von Schadstoffen bis auf eine Korngröße von 0,5 µm
(0,5 Millionstel Meter) vorzunehmen. Dieser Filtrationsgrad macht die regelmäßige
Zugabe von Filterhilfsstoffen in Form von Kieselgur und/oder Fullererde oder anderen
ähnlichen Produkten zu den oben genannten Filtermedien erforderlich. Durch diese
Filterhilfsstoffe kommt es zur Bildung eines Filterkuchens auf dem Filtermedium, der zur
Abscheidung feinster Partikel und Farbstoffe aus der Flüssigkeit zur noch besseren
Reinigung der Arbeitsflüssigkeit in der Filtervorrichtung beiträgt.
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In dieser Patentbeschreibung wird auf die Nutzung von Filterhilfsstoffen eingegangen, da
im Falle des Einsatzes von Filterhilfsstoffen sich diese mit Fremdbestandteilen aus der
verunreinigten Flüssigkeit verbinden und einen Filterkuchen bilden, der sich auf dem
Filtermedium absetzt. Wie oben darauf hingewiesen wurde, sind die Filtervorrichtungen
des Typs, der gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, für die
Rückgewinnung des verbrauchten Filtermediums ausgelegt, und es sind vorzugsweise zunächst
die Filterfeststoffe aus dem Filtermedium abzutrennen. Ansonsten liegen der Einsatz von
Filterhilfsstoffen und die Einzelheiten in bezug auf ihre Auswahl und ihre Zugabe in das
Filtersystem außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung, und aus diesem
Grunde werden sie hier nicht ausführlich behandelt.
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Filtervorrichtungen, so auch Mehrfachfilter mit einer größeren Anzahl von Filterkammern
oder Filtertaschen, die mit einem Filtermedium zum Abtrennen fester Schadstoffe aus
verschmutzter Flüssigkeit betrieben werden, wurden beispielsweise in dem Hirs am
23.06.1981 erteilten US-Patent 4 274 961, in dem Schneider u.a. am 15.09.1981 erteilten
US-Patent 4 289 615 und in dem Klepper am 07.12.1982 erteilten US-Patent 4 362 617
offenbart.
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In den oben genannten artverwandten Patenten, die Schneider u.a. sowie Klepper erteilt
wurden, werden auch typische "Austragevorrichtungen" für Mehrfachfiltervorrichtungen
offenbart und beschrieben.
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In dem Hudson am 26.09.1989 erteilten US-Patent 4 869 834 wird eine weitere ähnliche
Filtervorrichtung wie in den oben genannten Patenten offenbart, zudem werden
zusätzliche Rolleneinrichtungen zum Aufwickeln oder Rückgewinnen des verbrauchten
Filtermediums nach dem Austragen aus den Filterkammern in der
Mehrfachfiltervorrichtung offenbart.
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In dem unmittelbar zuvor genannten artverwandten Patent sind auch die sogenannten
"Umlenkkanten" (bzw. Rollen zur Änderung des Transportweges des Filtermediums zu
dem erklärten Zweck, das Schräglaufen des Filtermediums während des Transports durch
die Filtervorrichtung zu verhindern) beschrieben.
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Die zuvor genannten Patente werden als repräsentativ für eine relativ große Anzahl von
anderen dem Stand der Technik entsprechenden artverwandten Patenten, in denen im
wesentlichen gleiche Filtervorrichtungen offenbart werden, erachtet. Demzufolge kann
man davon ausgehen, daß die oben aufgeführten artverwandten Patente allgemein den
Stand der Technik verkörpern.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
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Obwohl die unter den oben angegebenen Nummern offenbarten Filtervorrichtungen für die
beabsichtigten Zwecke als im allgemeinen geeignet eingeschätzt wurden, mußte
festgestellt werden, daß solche Filtervorrichtungen noch weiter zu verbessern sind.
Insbesondere sind neue Lösungen bei Filtervorrichtungen gefragt, bei denen das
Filtermedium nach der Nutzung in der Filtervorrichtung rückgewonnen oder aufgewickelt
wird. Beim Aufwickeln erfolgt in der Regel gleichzeitig die Abtrennung der
Filterkuchenfeststoffe aus dem Filtermedium, so daß das Filtermedium je nach Erfordernis in einen
zum Speichern, zur Wiedernutzung oder Entsorgung geeigneten Zustand überführt wird.
Die zusätzlichen Baueinheiten, die zur Gewährleistung dieser Funktionen im
Zusammenhang mit dem in einer größeren Anzahl von Filterkammern eingesetzten Filtermedium
vorgesehen sind, lassen jedoch offensichtlich die Filtervorrichtungen immer komplizierter
werden und nehmen immer mehr Raum in Anspruch.
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Folglich besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer kompakten
Anordnung eines Typs einer Filtervorrichtung mit einer größeren Anzahl von
Filterkammern,
in der Filtermedium eingesetzt und eine Einrichtung zur Rückgewinnung bzw.
zum Aufwickeln des verbrauchten Filtermediums vorgesehen wird.
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Dieses Ziel wird durch eine Filtervorrichtung nach Anspruch 1 erreicht.
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Gemäß einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gehören zu einer
solchen kompakten Vorrichtung von in Reihe geschalteten Filtern Mehrfachfiltermodule.
Vorzugsweise sollte mindestens ein Austrage- und Abtrennmodul zwischen einer
größeren Anzahl von Mehrfachfiltermodulen und das Aufwickelmodul geschaltet sein.
Noch besser sollte nach einem jeden Mehrfachfiltermodul ein Austrage- und
Abtrennmodul angeordnet sein, damit eine Mehrfachnutzung des Filtermediums beim Transport
durch die in Reihe geschalteten Module der Filtervorrichtung gewährleistet ist. Als
Alternative kann nur das letzte Austrage- und Abtrennmodul mit einer Austrageeinnchtung
ausgestattet sein. Die anderen Mehrfachfilter können zum Zwecke des Transports des
Filtermediums durch alle einer Anzahl von Mehrfachfiltermodulen mit einer ersten und
einer zweiten Rolleneinrichtung und einem Querförderer für die Abtrennung und mit nur
einer Austrageeinrichtung ausgestattet sein.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine im
wesentlichen in gleicher Weise gestaltete Anordnung von in Reihe geschalteten Modulen der
Filtervorrichtung vorgesehen, wobei jedoch die erste und zweite Rolle gegenüber einer
imaginären Linie, die senkrecht zum Transportweg des Filtermediums verläuft, leicht
angewinkelt sind. Dabei ist ein Abschnitt des Rückwärtstransports des Filtermediums
zwischen der ersten und der zweiten Rolleneinrichtung vorhanden, und der restliche
Transportweg des Filtermediums besteht im wesentlichen aus parallel verlaufenden
Vorwärtsabschnitten. Anstelle der Rolleneinrichtung kann auch eine nicht umlaufende
Kante vorgesehen sein. Bei einem solchen Aufbau, der trotz alledem Kompaktheit der
Filtervorrichtung gewährleistet, können die angewinkelten Rollen wirksam ein
Schräglaufen des verbrauchten Filtermediums verhindern oder so klein wie möglich
halten.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die
Zeichnungen folgendes zeigen:
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FIGUR 1 eine Seitenansicht einer Filtervorrichtung mit dem erfindungsgemäßen
Aufbau,
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FIGUR 2 eine Draufsicht der Filtervorrichtung von FIGUR 1,
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FIGUR 3 eine vergrößerte Teilseitenansicht eines Abschnitts der Filtervorrichtung
von FIGUR 1, aus der der Aufbau eines Austrage- und Abtrenn moduls in der
Filtervorrichtung ersichtlich wird,
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FIGUR 4 eine Teilseitenansicht eines Abschnitts der FIGUR 3, wobei in den
FIGUREN 3 und 4 Pfeile eingezeichnet sind, die den Transport des Filtermediums und
der -feststoffe in der Filtervorrichtung anzeigen,
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FIGUR 5 eine weitere vergrößerte Teilansicht einer einzelnen Einheit des
Austrageund Abtrennmoduls zur Verdeutlichung des Aufbaus des erfindungsgemäßen
Austrageund Abtrennmoduls,
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FIGUR 6 eine schematische Darstellung des Weges des Filtermediums durch eine
Filterkammer im Mehrfachfiltermodul und der sich anschließenden Bauteile, durch die der
weitere Transportweg des dargestellten Filtermediums verläuft,
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FIGUR 7 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Filtervorrichtung mit einer Anzahl von Mehrfachfiltermodulen als schematische
Darstellung,
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FIGUR 8 ebenfalls eine schematische Teilansicht ähnlich FIGUR 4, jedoch einer
anderen Ausführungsform der Erfindung und
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FIGUR 9 eine Teilansicht von FIGUR 8.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf die FIGUREN 1 und 2
wird zusammenfassend eine gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaute
Filtervorrichtung mit 10 bezeichnet. Zu ihr gehören als Grundbestandteil ein vertikal
angeordnetes Mehrfachfiltermodul 12 eines Typs, für den eine größere Anzahl von
horizontal angeordneten Filterkammern oder Filtertaschen 14, die jeweils aus trennbaren
Platten 16 und 18 bestehen und zur Aufnahme des Filtermediums 20 im Inneren für die
auf ansonsten herkömmliche Weise erfolgende Flüssigkeit-Feststoff-Abtrennung zwischen
ihnen dienen, kennzeichnend ist. Folglich wird an dieser Stelle auf das
Mehrfachfiltermodul nicht näher eingegangen, es soll nur erwähnt werden, daß es sich bei dem
Mehrfachfilter in den Zeichnungen um eine vertikale Anordnung handelt. Das
Mehrfachfilter kann zudem eine horizontale oder andere Anordnung aufweisen. Des weiteren ist
das Mehrfachfilter so aufgebaut, daß es sich zur Nutzung mit oder ohne Filterhilfsstoff
eignet, so daß die aus dem Filtermedium 20 abzuscheidenden Feststoffe auch den
Filterhilfsstoff bzw. den Filterkuchen sowie die mit Hilfe der Filtervorrichtung aus einer
Flüssigkeit herausfiltrierten Schadstoffe enthalten können.
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Zur Filtervorrichtung 10 gehören zudem, wobei weiterhin Bezug auf die FIGUREN 1 und 2
genommen wird, ein Filtermedium-Zuführungsmodul 22, das unmittelbar anschließend an
das Mehrfachfiltermodul 12 angeordnet ist, und die Rollen 24 u.a. für die Zuführung des
Filtermediums zu den entsprechenden Filterkammern 14 im Mehrfachfiltermodul 12. Das
Filtermedium-Zuführungsmodul 22 ist ebenfalls eine allgemein herkömmliche Konstruktion
und wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht näher beschrieben.
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Zur Filtervorrichtung 10 gehört des weiteren ein Austrage- und Abtrennmodul 26, das am
Mehrfachfiltermodul 12 auf der gegenüberliegenden Seite zum
Filtermedium-Zuführungsmodul 22 angeordnet ist. Wie aus der Bezeichnung hervorgeht und nachfolgend genauer
beschrieben wird, umfaßt das Austrage- und Abtrennmodul 26 eine Austrageeinrichtung
28 zum Transport des Filtermediums aus gegebenenfalls jeder der Filterkammern und
gleichzeitig zur Zuführung unverbrauchten Filtermediums 20 vom Filtermedium-
Zuführungsmodul 22 in jede der Filterkammern 14 des Mehrfachfiltermoduls 12. Das
Mehrfachfiltermodul 12. das Filtermedium-Zuführungsmodul 22 und das Austrage- und
Abtrennmodul 26 sind zueinander in Reihe geschaltet und bilden eine kompakte
Anordnung, wie unter Bezugnahme auf FIGUR 1 in FIGUR 2 dargestellt ist, so daß ein
geradliniger Transportweg für das Filtermedium, bezeichnet mit 20, gewährleistet wird.
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Am Austrage- und Abtrennmodul 26 auf der gegenüberliegenden Seite zum
Mehrfachfiltermodul 12 befindet sich das Aufwickelmodul 30, das Rollen 32 u.ä. zur Aufnahme des
verbrauchten Filtermediums beim Transport des letzteren mit Hilfe der
Austrageeinrichtung 28 aus dem Mehrfachfiltermodul umfaßt.
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Abgesehen davon, daß eine Rückgewinnung bzw. Rückführung des verbrauchten
Filtermediums im Aufwickelmodul 30 erfolgt, ist für das Austrage- und Abtrennmodul 26 auch
eine Einrichtung zum Abtrennen der Filterkuchenfeststoffe aus dem Filtermedium
vorgesehen, so daß es auf die Rollen 32 des Aufwickelmoduls 30 in einem für die
Speicherung, Wiederverwendung bzw. Entsorgung geeigneten Zustand aufgewickelt
werden kann.
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Im Zusammenhang mit dem Aufwickelmodul 30 wird darauf hingewiesen, daß
gegebenenfalls auch eine geringere Anzahl von Rollen wie die mit 32 bezeichneten eingesetzt
werden kann. wenn Mehrfach-Filtermedium-Bahnen aufgenommen werden sollen. So
kann bei Bedarf beispielsweise das Aufwickelmodul mit nur einer Rolle 32 ausgestattet
sein, wenn die Filtermedium-Bahnen durch alle Filterkammern 14 geführt und auf nur eine
Rolle aufgewickelt werden sollen.
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Wie oben darauf hingewiesen wurde, gehören zum Austrage- und Abtrennmodul 26 auch
entsprechende Abtrennvorrichtungen 34 zum Entfernen der Filterkuchenfeststoffe aus der
jeweiligen Bahn des Filtermediums, bevor es die Austrageeinrichtung 28 erreicht und auf
die Rollen 32 aufgewickelt wird.
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Die Abtrennvorrichtungen 34 im Austrage- und Abtrennmodul 26 sind erfindungsgemäß so
konstruiert, daß sie eine Anordnung in Reihe mit dem Filtermedium-Zuführungsmodul 22,
dem Mehrfachfiltermodul 12, dem Austrage- und Abtrennmodul 26 und vorzugsweise dem
Aufwickelmodul 30 ermöglichen. Die Konstruktion der Abtrennvorrichtungen 34 ist
insbesondere so ausgewählt, daß ein geradliniger Transportsweg für das Filtermedium 20
durch alle Module in der Filtervorrichtung 10, wie sie allgemein in FIGUR 2 gezeigt wird
und detailliert in FIGUR 4 dargestellt ist, ermöglicht wird. Sowohl die Anordnung der
Moduln in der Filtervorrichtung 10 in Reihe als auch der geradlinige Transportweg für das
Filtermedium sind speziell in den FIGUREN 1 und 2 dargestellt. Gleichzeitig ergibt sich,
daß das Austrage- und Abtrennmodul 26 einen relativ geringen Raum entlang einer
Geraden zwischen dem Mehrfachfiltermodul 12 und dem Aufwickelmodul 30 einnimmt.
Dementsprechend beanspruchen das Mehrfachfiltermodul 12, das Filtermedium-
Zuführungsmodul 22 und das Aufwickelmodul 30 den Großteil des Raums für die
Filtervorrichtung 10. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, nimmt die
Austrageeinrichtung 28 den Hauptteil des Raums des Austrage- und Abtrennmoduls ein.
Somit ist der Anteil der Abtrenneinrichtungen der vorliegenden Erfindung an dem
insgesamt von der Filtervorrichtung eingenommenen Raum nur gering. Es ist jedoch
ersichtlich, daß die Konstruktion der vorliegenden Erfindung in jedem Falle eine sehr
große Kompaktheit der Filtervorrichtung 10 gewährleistet, und die Anordnung der
Elemente der Filtervorrichtung in Reihe ermöglicht, wie in FIGUR 2 dargestellt ist, zudem
die Unterbringung einer Vielzahl von Filtervorrichtungen (nicht dargestellt) Seite an Seite
auf engem Raum.
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Bevor wir zu den FIGUREN 3 und 4 übergehen, möchten wir noch darauf hinweisen, daß
in FIGUR 1 nur eine Filtermedium-Bahn 20 dargestellt ist. Aus der vorstehenden
Beschreibung ist offensichtlich, daß gleiche Filtermedium-Bahnen 20 den Filterkammern
14 zugeführt werden. Mit dem Ziel, andere Merkmale der Filtervorrichtung deutlicher
zeigen zu können, wurden in FIGUR 1 nicht alle Bahnen des Filtermediums 20 dargestellt.
sondern nur eine davon.
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In den FIGUREN 3 und 4 wird ebenso zum Zecke der besseren Übersicht nur eine Bahn
des Filtermediums 20 aufgezeigt. Aus FIGUR 3 geht auch deutlicher hervor, daß die
Platten 16 und 18, die die Filterkammern 14 bilden, trennbar sind oder die Bedingungen
erfüllen, daß ein Transport bzw. Austausch des Filtermediums 20 möglich ist. Es wird
dabei vorausgesetzt, daß die Filterplatten während des Filterprozesses dicht aneinander
an liegen.
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Unter Bezugnahme auf die FIGUREN 1 und 2 wurde der Aufbau des Mehrfachfiltermoduls
12 umfassend erläutert. Wie aus den FIGUREN 3 und 4 hervorgeht, gehört eine Anzahl
von in einem geeigneten Rahmen 36 aufgenommenen Rollen 32 zum Aufwickelmodul 30.
Ansonsten wurden Aufbau und Wirkungsweise dieses Moduls unter Bezugnahme auf die
FIGUREN 1 und 2 beschrieben.
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Hinsichtlich des Austrage- und Abtrennmoduls 26 sind die Austrageeinrichtungen 28 zu
einem Aggregat zusammengefaßt, wobei eine Austrageeinrichtung 28, je eine
Filterkammer 14 und je eine Abtrenneinrichtung 34 zusammengehören. Die
Austrageeinrichtung 28 entspricht im allgemeinen dem herkömmlichen Typ, der zum Erfassen und
Austragen bzw., falls erforderlich, Abtransportieren von verbrauchtem Filtermedium von
dem Mehrfachfiltermodul 12 geeignet ist. Zieht man die FIGUREN 1 und 2 zu Hilfe, so
wird deutlich, daß das Austrage- und Abtrennmodul 26 mit einem speziellen
Antriebsmotor 38 ausgestattet ist, der am Modul 26 oben angeordnet und über einen geeigneten
Kettenantrieb (nicht dargestellt) mit allen Austrageeinrichtungen bzw. -vorrichtungen 28
verbunden ist.
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Nehmen wir weiterhin die FIGUREN 3 und 4 zu Hilfe, so ist offenbar, daß alle
Abtrenneinrichtungen 34 gleich aufgebaut sind und die erste Rolle 40 und die zweite Rolle 42
umfassen, die beide senkrecht zum Transportweg des Filtermediums 20 angeordnet sind.
In FIGUR 3 ist der Transportweg des Filtermediums mit 44 bezeichnet. In den FIGUREN
3 und 4 symbolisieren auch relativ starke Pfeile 46 Filterkuchenfeststoffe, die sich auf der
Oberfläche des Filtermediums 20 abgesetzt haben. Durch die Pfeile 46 werden auch die
Entfernung der Filterfeststoffe vom Filtermedium und der seitliche Abtransport der
Filterfeststoffe durch die Abtrenneinrichtungen 34 zu einem geeigneten Sammelpunkt
demonstriert. In FIGUR 4 veranschaulichen kleinere Pfeile 48 die Vorwärtsbewegung des
Filtermediums 20, sobald es die Abtrenneinrichtung 34 erreicht. Ebenfalls kleinere Pfeile
50 versinnbildlichen die Vorwärtsbewegung des Filtermediums, nachdem es die
Austrageeinrichtung 28 passiert hat und auf eine der Rollen 32 aufgenommen wird.
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Wir wollen uns nun den FIGUREN 3 und 4 in Verbindung mit FIGUR 5 zuwenden. Die
erste Rolle 40 hat einen relativ kleinen Durchmesser, so daß das Filtermedium, da seine
Richtung mit Hilfe der ersten Rolle geändert wird, stark abgelenkt wird. Dies trägt zu einer
nahezu vollständigen Abtrennung der Filterkuchenfeststoffe vom Filtermedium bei. Zur
Gewährleistung einer umfassenden Abtrennung der Filterfeststoffe vom Filtermedium ist
ein Draht 52 unter der ersten Rolle 40 so angeordnet, daß er das Filtermedium gegen die
Rolle drückt. Auf diese Weise dient der Draht 52, der auch einen rechten Winkel zum
Transportweg des Filtermediums insgesamt einnimmt, dazu, die Filterkuchenfeststoffe zu
100 % zu entfernen. Der Draht 52 sollte vorzugsweise beweglich befestigt sein, so daß er
von der ersten Rolle wegbewegt werden kann, beispielsweise zur Vereinfachung des
Einlegens des Filtermediums. Der Draht 52 könnte ebenso ein Maschinenelement in
Querrichtung, ein Abstreifmesser, sein.
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Die zweite Rolle 42 kehrt wiederum die Richtung des Filtermediums um, so daß sich das
Filtermedium in Richtung Austrageeinrichtung 28 und Aufwickelmodul 30 bewegt. Die
zweite Rolle 42 weist einen wesentlich größeren Durchmesser auf, da sie keine
Abtrennfunktion erfüllt. Zudem gewährleistet der große Durchmesser der zweiten Rolle 42
während des Transports von der zweiten Rolle zur Austrageeinrichtung 28 einen Abstand
zwischen der ersten Rolle 40 und dem Filtermedium 20.
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Der so unter der ersten Rolle gebildete Abstand wird von einem Querförderer 54
eingenommen, der sich über die gesamte Breite bzw. Querabmessung des Filtermediums
erstreckt, so daß die gesamten Filterkuchenfeststoffe vom Filtermedium mit Hilfe der
ersten Rolle 40 und des Drahtes 52 entfernt werden. Jeder der Querförderer 54 wird von
einer Riemenscheibe 56 angetrieben und dient somit zum Transport der
Filterkuchenfeststoffe zu einem Leitblech 58, das auf einer Seite des Austrage- und Abtrennmoduls 26
angeordnet und als Sammelpunkt vorgesehen Ist. Es ist offensichtlich, daß ein
zusatzlicher Förderer oder ein Sammelgefäß (nicht dargestellt) zur Aufnahme der
Filterkuchenfeststoffe vom Leitblech 58 vorgesehen werden kann.
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Alle Querförderer 54 in den Abtrenneinrichtungen 34 werden ebenfalls durch einen
einzelnen Antriebsmotor 60 angetrieben, der am Austrage- und Abtrennmodul 26 oben
montiert und mit den Riemenscheiben 56 der Querförderer 54 über einen in FIGUR 1
zusammenfassend mit 62 bezeichneten Kettentrieb verbunden ist.
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Es wird angenommen, daß die in den FIGUREN 1 bis 6 dargestellte Funktionsweise der
Filtervorrichtung aus der vorstehenden Beschreibung verständlich ist. Trotzdem folgt noch
eine Beschreibung der Funktionsweise in Kurzform, damit die volle Verständlichkeit der
vorliegenden Erfindung erreicht wird. Während des Betriebs wird das Filtemedium 20
zunächst durch die entsprechenden Filterkammern 14 des Mehrfachfiltermoduls 12
transportiert und in jeder Kammer positioniert. Nach dem Schließen der trennbaren
Platten 16 und 18 kann mit dem Filtrierarbeitsgang in herkömmlicher Weise begonnen
werden. Wenn sich genügend Filterkuchenfeststoffe auf dem Filtermedium angesammelt
haben, wird der Filtrierarbeitsgang unterbrochen, die Filterkuchenfeststoffe werden
vorzugsweise mit Druckluft getrocknet, und die Platten 16 und 18 werden voneinander
getrennt, so daß sie das Filtermedium freigeben.
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Daraufhin wird die Austrageeinrichtung 28 wieder zum Transportieren des mit
Filterkuchenfeststoffen angereicherten Filtermediums auf dem Transportweg aus den
Filterkammern durch die Abtrenneinrichtungen 34 u.a. in Betrieb genommen.
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Während das Filtermedium die erste Rolle 40 passiert, setzt die Abtrennung der
Filterkuchenfeststoffe aufgrund der starken Ablenkung des Filtermediums ein. Die vollständige
Entfernung der Filterfeststoffe erfolgt dann mit Hilfe des quer angeordneten
Abstreicherdrahtes 52. Daraufhin wird die Richtung des Filtermediums erneut durch die zweite Rolle
geändert, so daß das Filtermedium vollständig von der Austrageeinrichtung 28 abgeführt
wird. Geeignete Spanneinrichtungen (nicht dargestellt) für die Rollen 32 bewirken dann,
daß das Filtermedium nach dem Durchlauf durch die Austrageeinrichtung 28 durch die
Rollen aufgenommen wird.
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Gleichzeitig mit dem Abtransport des mit Filterfeststoffen angereicherten verbrauchten
Filtermediums aus den Filterkammern erfolgt die Zufuhr des frischen Filtermediums vom
Zuführungsmodul 22 in die Filterkammern 14. Auf diese Weise können, nachdem der
Transport und der vorstehend beschriebene Arbeitsgang abgeschlossen sind, die Platten
16 und 18 wieder zusammengepreßt werden, so daß die Kammern geschlossen werden
und der Filtrierprozeß fortgesetzt werden kann. Der Schritt des Filtrierens erfolgt dann
solange, bis sich genügend Filterkuchenfeststoffe angesammelt haben, und dann können
die oben beschriebenen Schritte zum Entfernen der Filterkuchenfeststoffe aus dem
Filtermedium, zum Aufwickeln des Filtermediums in Modul 30 und zur Zuführung von frischem
Filtermedium in die Filterkammern wiederholt werden.
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Die mit dem Filtermedium ab Verlassen der Filterkammer 14 im Mehrfachfiltermodul 12
unmittelbar in Kontakt kommenden und vorstehend bereits unter Bezugnahme auf die
FIGUREN 1 bis 5 beschriebenen Teile werden in einer Übersicht in FIGUR 6 gezeigt
womit die Kompaktheit der Anordnung des Mehrfachfiltermoduls 12, des Austrage- und
Abtrennmoduls 26 und des Aufwickelmoduls 30 hervorgehoben wird. FIGUR 6 läßt auch
die Geradlinigkeit des Transportweges des Filtermediums durch alle Module der
Filtervorrichtung deutlich werden.
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FIGUR 7 stellt eine weitere Ausführungsform dar, die der von FIGUR 2 im wesentlichen
gleich ist. Deshalb wird FIGUR 7 mit den gleichen Zahlen bezeichnet wie die FIGUREN 1
und 2, nun sind die Zahlen jedoch mit einem Strich gekennzeichnet.
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In FIGUR 7 gehören ebenfalls ein Zuführungsmodul 22' und ein Aufwickelmodul 30' zur
Filtervorrichtung 10'. In ihr ist jedoch eine Anzahl von Mehrfachfiltermodulen 12A und 12B
zueinander und mit den anderen Modulen 22 und 30 in Reihe geschaltet. Ein
Austrage- und Abtrennmodul 26' ist zwischen dem in Transportrichtung weiter vorn befindlichen
Modul 12B und dem Aufwickelmodul 30' angeordnet. Das Austrage- und Abtrennmodul
26' erfüllt die gleichen Aufgaben wie gemäß der Beschreibung das Austrage- und
Abtrennmodul 26 in den FIGUREN 1 bis 6.
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Weiter vorn in Transportrichtung hinter dem ersten Mehrfachfiltermodul 12A befindet sich
auch ein zusätzliches Modul 26A. Das Modul 26A kann dem mit 26' bezeichneten
Austrage- und Abtrennmodul gleich sein. Da aber nur eine Austrageeinrichtung erforderlich ist,
sollte das Modul 26A nur eine Anordnung von Abtrenneinrichtungen umfassen, die den
mit 34 in den FIGUREN 1 bis 6 bezeichneten Einrichtungen gleich sind. Es können
zusätzlich Vorrichtungen geringen Umfangs eingesetzt werden, beispielsweise zusätzliche
Rollen zur Ausnchtung des verbrauchten Filtermediums aus dem ersten Mehrfachfilter
nach den Filterkammern des sich daran anschließenden Mehrfachfilters.
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Bei einem solchen Aufbau wird die Filterleistung der Filtervorrichtung natürlich verdoppelt.
Filterfeststoffe aus dem Filtermedium können gleichzeitig mit Hilfe der beiden Module 26'
und 26A entfernt werden. So kann einerseits das Filtermedium zwischen den
Filtrierarbeitsgängen in der Filtervorrichtung 10' vollständig zum Aufwickelmodul 30' transportiert
werden, so daß den Filterkammern in beiden Mehrfachfiltermodulen 12A und 12B frisches
Filtermedium zugeführt wird. Da beide Module 26' und 26A mit Abtrenneinrichtungen 34
ausgestattet sind, kann andererseits auch die Austrageeinrichtung im Modul 26' genutzt
werden, so daß das Filtermedium vom ersten Mehrfachfilter 12A nach Entfernung der
Filterfeststoffe dem zweiten Mehrfachfilter 12B zugeführt wird. Auf diese Weise wird das
Filtermedium während eines Durchlaufs zwischen dem Zuführungsmodul 22' und dem
Aufwickelmodul 30' zweifach genutzt.
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Genauso gut ist es natürlich möglich, zusätzliche Mehrfachfiltermodule in einer
Filtervorrichtung vorzusehen, wie bei 10' dargestellt ist. Zudem gleicht sich der Betrieb der
Filtervorrichtung 10' mit dem oben beschriebenen, wobei jedoch ein Unterschied darin
besteht, daß das Filtermedium während eines Durchlaufs durch die Filtervorrichtung
entweder einmal oder doppelt genutzt werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird in den FIGUREN 8 und 9 dargestellt.
Vorgesehen sind für die Ausführungsform gemäß den FIGUREN 8 und 9 im wesentlichen
die gleichen Bestandteile der Vorrichtung wie diejenigen, die unter Bezugnahme auf die
FIGUREN 1 bis 6 beschrieben wurden. Dementsprechend werden die einander
entsprechenden Elemente in den FIGUREN 8 und 9 mit den gleichen Zahlen, jedoch mit zwei
Strichen bezeichnet.
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In diesen Zeichnungen sind die erste und die zweite Rolle 40" und 42" im allgemeinen
zueinander parallel und gleichzeitig quer zum Filtermedium 20" und zum Transportweg
44" angeordnet. Es ist eine imaginäre Linie 72 im rechten Winkel zum Transportweg 44"
eingezeichnet.
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Die erste und die zweite Rolle 40" und 42" sind leicht gegenüber der imaginären Linie 72
angewinkelt, so daß ein Rückwärtstransportabschnitt 74 des Filtermediums zwischen der
ersten und der zweiten Rolle gegenüber dem Vorwärtstransportabschnitt des
Filtermediums, der mit 76 bezeichnet ist und zur ersten Rolle heranführt, und ein zweiter
Vorwärtsabschnitt 78 des Filtermediums, das sich von der zweiten Rolle 42" nach unten
bewegt, einen bestimmten Neigungswinkel bilden. Somit bleibt der Transportweg 44" des
Filtermediums im wesentlichen geradlinig und verläuft im allgemeinen bei allen
Vorwärtstransportabschnitten des Filtermediums parallel.
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Der Neigungswinkel der ersten und der zweiten Rolle 40" und 42" kann in Abhängigkeit
von verschiedenen Parametern so ausgewählt werden, daß ein Schräglaufen des
Filtermediums während des Transports über die Rollen verhindert wird, er sollte vorzugsweise
5 bis 25 º gegenüber der quer verlaufenden Linie 72 betragen. Eine solche Funktion der
angewinkelt angeordneten Rollen wurde beispielsweise ausführlich in dem Patent von
Hudson erörtert, auf das oben Bezug genommen wurde, und somit wird angenommen,
daß an dieser Stelle keine weiteren Ausführungen dazu erforderlich sind. Im vorliegenden
Patent wird auf das Patent von Hudson hingewiesen auch wenn es umfassend dargelegt
worden ist, damit eine vollständige Beschreibung gewährleistet ist, auf welche Weise
durch die geneigte Anordnung der Rollen das Schräglaufen verhindert oder so klein wie
möglich gehalten werden kann.
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Die erste und die zweite Rolle der FIGUREN 8 und 9 sind vorzugsweise gegen ein
Umlaufen zu sichern, so daß sie als nicht umlaufende Kanten oder "Umlenk"kanten bei
etwa gleicher Größe genutzt werden. Die Achse der zweiten Rolle oder des zweiten
Elements ist wesentlich tiefer angeordnet, damit Raum für den Querförderer unterhalb der
ersten Rolle oder des ersten Elements geschaffen wird. Der Filtermedium-Abschnitt 74 ist
somit in Richtung zweite Rolle oder zweites Element 42" angewinkelt.
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Ansonsten ist die Wirkungsweise der Ausführungsform gemäß den FIGUREN 8 und 9 im
wesentlichen der Wirkungsweise unter Bezugnahme auf die FIGUREN 1 bis 6
beschriebenen gleich.