DE6932819U - Vorrichtung zum kontinuierlichen filtern von fluessigkeiten. - Google Patents

Description

Dlpl.-Ing. El DEN El ER Dlpl.-Chem. Dr. RUFF Dlpl.-Ing. J. BEIER

7 STUTTGART 1 Neckarstraße 5O Telefon 22 70 51

Aktenzeichen: G 69 52 819.4

Anmelderin: The Ghampion Paper Company Ltd.

Unser Zeichen: A 12 242

Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtern von Flüssigkeiten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtervorrichtung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf eine Filtervorrichtung, die besonders zum Sieben (Filtern) von im Nachstehenden der Einfachheit halber als Beschichtungsstoffe bezeichneten wässrigen Oberflächenimprägnierungs- bzw. -beschxchtungsstoffen geeignet sind, wie sie beispielsweise zur Oberflächenimprägnierung bzw. -beschichtung von Papier, anhand derer die Erfindung beschrieben wird, verwendet werden, ohne darauf beschränkt zu sein .

Posteoheokkonto Stuttgart 420 30 . Dresdner Banl< Stuttgart Konto 12 818 · Patent Oode

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Zu den Problemen der Verarbeitung von Beschichtungsstoffen zur Oberflächenimprägnierung bzw. -beschichtung von Papier gehört die Ansammlung von Schmutz, Klumpen und Fasern in den Beschichtungsstoffen. Diese Ansammlungen haben verschiedene Ursachen. Beispielsweise häufen sich Fasern in Beschichtungsstoffen in solchen Systemen an, bei welchen der Beschichtungsstoff zu seinem Kontakt mit der zu beschichtenden Papierbahn von einem Behälter aus in Umlauf gesetzt und dann der Überschuss an Beschichtungsstoff aus dem Papierbeschichtungsvorgang zu dem Behälter zurückgeleitet wird. Klumpen ergeben sich aus Kasein und sonstigen während der Beschichtungsvorgänge entstehenden Agglomeraten, insbesondere in Verbindung mit den soeben erwähnten Kreislaufsystemen. Schmutz kommt aus zahlreichen Quellen, zu welchen sich von Rohrleitungen ablösende Teilchen, in Kleb- oder Farbstoff enthaltener Schmutz und in einigen Fällen sogar während des Bebchichtungs- bzw. Oberflächenimprägnierungsvorgangs aus der Bahn herausgezogener Schmutz gehören.

Kasein als Kleb- oder Bindemittel enthaltende Beschichtungsstoffe oder Überzüge sind besonders schwierig auf Grund der weitgehenden Verschiedenartigkeit der Kaseinqualität, d. h. der Sauberkeit, Ranzigkeit usw», die oft zu einer großen Anzahl von Klumpen beiträgt. Diese stammen weitgehend von allgemein als unzerteiltes Kasein bezeichneten ungekochten Klumpen her. Diese Klumpen stellen besondere Probleme beim Sieben bzw. Filtern von Beschichtungsstoffen, da sie die Siebe rasch verstopfen und eil¹, überlaufen, d. h. einen Verlust des Beschichtungsstoff es, verursachen.

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Beü solchen Vorgängen auftretende Beschichtungsstoffverluste sind eine Hauptkostenquelle sowie eine Quelle der Verschmutzung natürlicher Hilfsmittel und waren auf Grund der neben anderen Faktoren auftretenden Schwierigkeiten beim Sieben bzw. Filtern der Beschichtungsstoffe schwierig unter Kontrolle zu bringen. Besonders gravierend sind die Verluste an Beschichtungsstoffen, die sich aus der Notwendigkeit des Ausschüttens von Beschichtungsstoffmengen auf Grund der schlechten Qualität oder auf Grund von sich aus den vorerwähnten Gründen in dem BeSchichtungsstoff ansammelndem Schmutz, Klumpen und Fasern ergeben, sowie das Überlaufen von Beschichtuiigsmaterial, das sich aus dem Verstopfen der Siebvorrichtung oder sonstiger Filtermittel ergibt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist demzufolge die Schaffung einer Filtervorrichtung zum Sieben bzw. Filtern von Beschichtungsstoffen, insbesondere unter Anwendung von Lruck, die die erwähnten nachteiligen Wirkungen vermeidet.

Lie Vorrichtung nach der Erfindung enthält einen drehbaren Scheibenfilter an welchem flüssigkeitsdichte Gleitdichtungen beiderseits der Scheibe einander gegenüberliegend angebracht sind, so daß der Beschichtungsstoff ohne Verlust der Flüssigkeit durch eine Einlaßleitung an der Einlaßdichtung vorbei, durch den Scheibenfilter hindurch und an der Auslaßdichtung vorbei in eine Auslaßleitung hineingeleitet werden kann, und zwar trotz der Tatsache, daß sich die Scheibe zwischen den Leitungen hindurchbewegt.

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Ein Vorteil der erfindungsgemäß gebauten Vorrichtung besteht darin, daß sie sich bequem instandhalten, reinigen und einstellen läßt.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung stellt ihre extreme Eignung zum Filtern und Sieben von Kasein enthaltenden wässrigen Beschichtungsstoffen bzw. Überzügen dar.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen und den Ansprüchen hervor. Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Lraufsieht auf die Filtervorrichtung nach der Erfindung,

Figur 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Figur 1,

Figur 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 1,

Figur 4 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 4 - 4 in Figur 3»

Figur 5 einen vergrößerten senkrechten

Teilschnitt nach der Linie 5-5 in Figur 3>

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eine vergrößerte Teilansicht
des Zahnkranzes sowie der ihm
zugeordneten Teile,

Figur 7 einen vergrößerten senkrechten Schnitt der Linie 7 - 7 in
Figur 6, wobei die verschiedenen Teile auseinandergezogen dargestellt sind,

Figur 8 einen vergrößerten senkrechten Teilschnitt durch die Nabe des Teils nach Figur 5,

Figur 9 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 9 - 9 in Figur 8,

Figur 10 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Bestandteile der Nabe nach Figur 8 und 9,

Figur 11 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Lagerbock für den
Scheibenfilter,

Figur 12 einen vergrößerten detaillierten senkrechten Schnitt nach der Linie 12 - 12 in Figur 11,

Figur 1? einen vergrößerten detaillierten senkrechten Schnitt nach der Linie 13 - 13 in Figur 4,

Figur 14 einen vergrößerten Teilschnitt nach der Linie 14 - 14 in Figur 13,

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Figui' 15 einen detaillierten senkrechten Schnitt nach der Linie 15-15 in Figur 14,

Figur 16 einen entsprechenden Schnitt nach der Linie 16 - 16 in Figur 14

Figur 17 eine vergrößerte Teilansicht des Filtersiebes,

Figur 18 einen vergrößerten Teilschnitt, nach der Linie 18 - 18 in Figur 17, wobei die die Fremdteilchen sammelnden Mittel dargestellt sind,

Figur 19 eine Ansicht entsprechend Figur 18, wobei die die Teilchen entfernenden Mittel gezeigt sind,

Figar 20 eine schematische Darstellung

der in dem System eingeschalteten Filtervorrichtung,

Figur 21 eine abgeänderte Ausführung

der Dichtungen und der Scheibe nach Figur 14, bei Verwendung von Ringflanschen und Verschleißplatten, und

Figur 22 einen detaillierten Schnitt nach der Linie 22 - 22 in Figur 21.

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Allgemeine Beschreibung

Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine zusammengebaute Siebvorrichtung' 1 mit einer Siebradeinheit 2, die um die Achse einer in ihrer Mitte angeordneten Welle 3 drehbar angeordnet ist. Außerhalb derjMitte der Siebeinheit 2 ist eine Einlaßleitung 4 angeordnet, die mit einer flüssigkeitsdichten Gleitdichtung 5 gegen eine Seite des Siebrades anliegt. Die Einlaßleitung ist mit Hülfe der Einstelleinheit 6 in ihrer Lage in bezug auf das Siebrad 2 in Längsrichtung einstellbar.

Auf der anderen Seite des Siebrades 2 ist gegenüber der Einlaßleitung 4 und der Gleitdichtung 5 eine Auslaßleitung 7 zur Aufnahme der aus dem Sieb 2 austretenden Flüssigkeit angebracht. Eine weitere flüssigkeitsdichte Gleitdichtung 8 verbindet die Auslaßleitung mit der stromabwärtsgelegenen Fläche des Siebrades 9·

Bei der bisher beschriebenen Bauweise und bei in richtiger Lage gegen die stromaufwärtsgelegene Seite 10 des Siebrades angepreßter Einlaßleitung ist es möglich, Beschichtungs- bzw. Oberflächenimprägnierungsstoffe unter Druck stetig zu sieben. Drücke von 60 psi (4,2 kg/cm ) haben sich bei Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung als erfolgreich erwiesen.

Es sind Rückspülmittel 11, 12 vorgesehen, um einen oder mehrere Reinigungsflüssigkeitsstrb'me in der

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Richtung des durch das Sieb hindurchgeleiteten Beschichtungsmaterials entgegengesetzter Richtung durch die Siebradeinheit hindurchzuleiten. Die Rückspülmittel sind in Richtung der Siebraddrehbewegung so angeordnet, daß der oder die Reinigungsflüssigkeitsströme auf die stromabwärtsgelegene Fläche des Siebrades einige Grad hinter seinem Durchgang zwischen den Gleitdichtungen auftreffen.

Die Siebradeinheit weist an ihrem Außenumfang eine Verzahnung 15 auf, die an eine Antriebsvorrichtung 16 angeschlossen ist. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Antriebsvorrichtung aus einem Elektromotor v7, einem Untersetzungsgetriebe 18 und einem mittels einer Kette 20 an das auf der Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes angebrachte Antriebskettenrad 21 angeschlossenen angetriebenen Kettenrad 19 sowie einem Ritzel 22, das auf der gleichen Welle wie das angetriebene Kettenrad 19 in einer solchen Lage angebracht ist,, daß es mit dem Zahnkranz des Siebrades in Eingriff steht.

Bei der Ausführungsform nach Figur 5 dreht sich Aas Siebrad im Uhrzeigersinn.

Siebradeinheit

Gemäß der Darstellung in Figur 4, 5 und 7 besitzt die Siebradeinheit 2 ein Rad 25, das den die Verzahnung 15 oder sonstige Antriebsmittel aufweisenden äußeren Rand bildet, zwei in einer Vertiefung 25 A des Rades

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angeordnete Radscheiben 26, 27, ein zwischen den beiden Radscheiben eingesetztes Radsieb 28, einen ringförmigen kreisrunden Spannring 29, um die Scheiben und das Sieb am Umfang der Einheit beim Anziehen von Randbolzen 30 gegen das Rad zu halten, und eine Nabeneinheit 31? die bei der bevorzugten Ausführungsform so ausgebildet ist, daß sie die Welle 3 enthält, an welcher das Rad fest angebracht wird. Die eigentliche Welle ist auf einer Seite in einem Lager 32 gelagert, so daß für die Radeinheit eine Art von freitragender Stütze entsteht.

Das Rad oder der Rand ist ein kreisrunder Ring, der an seinem Außenumfang eine Verzahnung 15 zum Eingriff mit den Antriebsmitteln 16 aufweist. Auf der Innenseite des Rades ist eine Vertiefung 25 A ausgebildet zur Aufnahme der Radscheiben und des Siebes. Der Spannring 29 paßt, wie in Figur 5 gezeigt, ebenfalls in die Vertiefung hinein und wird mit Hilfe einer Vielzahl von Bolzen 30 gehalten, die in Gewindelöcher 33 eingeschraubt sind, die in dem die Rückseite der Vertiefung bildenden und sich von dem Rand aus radial nach innen erstreckenden Flansch 34- ausgebildet sind.

Die Radscheibenbauweise ist von größter Bedeutung. Jede Radscheibe 26, 27 weist auf ihrer Außenseite eine ebene Fläche 9 bzw. 10 auf, in welcher eine Vielzahl von Perforierungen oder Durchbrüchen 35 vorhanden sind. Eine Aufgabe der Radscheibe ist die Schaffung einer mechanischen Stütze für das Raajieb. Die Aufgaben der Perforierungen 35 (s. Figur 17 bis 19) sind die Schaffung von Durchlässen für die Beschichtungsstoffe zu dem Radsieb oder dem Siebelement und die Schaffung von Taschen, in welchen die Überbleibsel 36 oder das aus-

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geschiedene Material 36 oder das zurückgehaltene Material 36 der zu siebenden Beschichtungsstoffe an den flüssigkeitsdichten Gleitdichtungen 5, 8 vorbeigetragen wird, die vorzugsweise Polytetrafluoräthylen-Dichtungen (im folgenden mit dem Handelsnamen "Teflon" benannt) sind. Die Perforierungen 35 in einer Radscheibe sind zu den Perforierungen 35 in der anderen Radscheibe in sich deckender Lage (Figur 18, 19) angeordnet, so daß ein durchgehender Durchlaß entsteht. Bei der Herstellung der Radscheiben ist es zweckdienlich, die beiden Platten aus rostfreiem Stahl, aus dem sie hergestellt sind, aufeinander festzuspannen und sie dann beide zugleich zu durchbohren, so daß die Perforierungen und Bolzenöffnungen in beiden Radscheiben einwandfrei in sich deckender Lage angeordnet sind.

Das Radsieb 28 kann aus einem beliebigen passenden Siebmaterial bestehen. Bei der Anwendung der Erfindung sind bisher Siebe aus rostfreiem Stahl mit Maschengrößen von 100 bis 200 mesh (lichte Maschenweite ca. 0,149 bis 0,074 mm) verwendet worden. Entsprechend können Nylon oder sonstige passende Werkstoffe verwendet werden.

Bei den Beschichtungsvorgängen kommt es häufig vor, daß die Art des verwendeten Beschichtungsstoffes gewechselt werden muß. Dies kann wiederum ein Auswechseln des Siebes, insbesondere des Radsiebes, erforderlich machen, um, je nachdem, was für die neue Beschichtungsstoffart am passendsten ist, weitere oder engere Maschengrößen vorzusehen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, besondere Siebradeinheiten 2 vorzusehen, die je ein Sieb 28 mit anderer Maschengröße enthalten.

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Es ist zu betonen, daß die Außenseite 9, 10 jeder Radscheibe eine ebene Fläche (Figur 14, 17 bis 19) ist und zwischen allen Löchern oder Perforierungen 35 eine ebene Fläche schafft, so daß mit den Teflon-Ein- und Auslaßdichtungen 5 und 8 ein» abdichtender Kontakt entsteht. Der gelochte oder perforierte Teil 38 (Figur 13) jeder Radscheibe ist ringförmig angeordnet, wobei innerhalb von ihm angrenzend an die Nabe ein unperforierter Teil 39 und außerhalb von ihm angrenzend an den Rand ein weiterer unperforierter Teil 40 vorhanden ist. Liese unperforierten Teile schaffen beim Betrieb des Siebes mit den ihnen zugekehrten Teilen 41, 42 der Tefluu-Dichtungen einen stitigen Gleitkontakt.

Die Nabeneinheit 31 (Figur 8 bis 12) besitzt eine Welle 3 mit einer Halteringscheibe 45 und einem Bolzen

46 an ihrem äußeren Ende, um sie in einem Teflonlager

47 zu halten, sowie einen Innen- und einen Außenflansch 48 bzw. 49 und Nabenhälften 50, 51. Der Innenflansch 48 ist vorzugsweise mit der Welle 3 aus einem Stück gefertigt. Die eindringende bzw. positive Radnabenhälfte 50 und die aufnehmende bzw. negative Radnabenhälfte 51 sind mit mehreren Bolzen 52 auf den einander abgewendeten Seiten der beiden Radscheiben angebracht. In der Nabenhälfte 50 vorgesehene Gewindelöcher 53 nehmen Bolzen 52 auf. Die Radscheiben und die Nabenhälften sind an der Welle 3 als eine Einheit angebracht, wobei die Köpfe der Bolzen 52 zu diesem Zweck in den beiden Flanschen 48 bzw. 49 in Ausnehmungen 54 bzw. 55 aufgenommen sind. Der äußere Flansch

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49 ist an der Welle 3 mit Hilfe eines Bolzens 57 befestigt, der in das Gewindeloch 58 des Wellenstumpfes oder des äußeren Endes 59 der Welle 3 eingeschraubt ist. Die beiden Nabenhälften 50, 51 schieben sich unmittelbar angrenzend an die Radscheiben und die Welle ineinander (Figur 5i 8)? so daß das Anbringen des Radsiebes und der Nabenhälften und ihr Einspannen zwischen den Flanschen 48, 49 erleichtert wird. Axiale Spielräume 61, 62 zwischen den sich ineinanderschiebenden Nabenhälften bzv^T. dem Wellenstumpf und dem Außenflansch führen zu einer maximalen Einspannwirkuigund zu einem bequemen Zusammenbau.

Lie Welle 3 ist axial verschiebbar in dem Teflonlager 47 (Figur 11) drehbar gelagert, so daß eine axiale Bewegung möglich ist, um das Ausrichten mit den Teflon-Lichtunger.. 5, 8 insbesondere dann zu erleichtern, wenn die Einlaßlfeitung 4 und die ihr zugeordnete Dichtung mit Hilfe der Einstellvorrichtung 6 in die richtige Lage gebracht werden. Wie aus Figur 11 und 12 ersichtlich, wird das Teflonlager 47 von einem zweiteiligen Lagerbock 64 gehalten, der mit Hilfe mehrerer in Gewindelöcher der unteren Hälfte des Lagerbocks eingeschraubter Bolzen 65 zusammengehalten wird. Der zweiteilige Lagerbock ermöglicht, wie nachstehend noch näher erörtert, ein rasches Auseinandernehmen und Ausbauen der aus der Welle, dem ihr zugeordneten Lager und natürlich den Radscheiben mit Rand bestehenden Radscheibeneinheit. Dieses Merkmal des raschen Wechsels erleichtert das Auswechseln der Siebe, wenn die Verwendung eines Siebes mit anderer Maschengröße erwünscht ist. Der Lagerbock selbst ist auf einem passenden Halter 66 angebracht, der seinerseits an der Grundplatteneinheit 67 befestigt ist.

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Der Spannring 29 (Figur 7) <3.er Radsch.eibeneinh.eit ist ein ringförmiges Teil, das eine Vielzahl von Bolzenlöchern 69 und eine solche Größe aufweist, daß es in die in dem Radrand vorgesehene Vertiefung 25 A bündig aufgenommen wird. Zweckmäßigerweise sind die durch die Spannplatte verlaufenden Bolzenlöcher versenkt, so daß die Bolzenköpfe nicht herausragen. Jedoch kann die Versenkung der Bolzen in den Fällen, in denen es als wünschenswert angesehen wird, zum Zwecke des Anziehens oder Lösens der Bolzen einen Steckschlüssel zu verwenden, entfallen.

Das hier verwendete Teflon ist Polytetrafluoräthylen, d. h. ein Tetrafluoräthylen-Festharz. Die aus ihm hergestellten Teile, wie beispielsweise die Dichtungen und Lager, können entweder formgepreßt oder durch maschinelle Bearbeitung hergestellt werden, wobei sie in einigen Fällen aus einem Festkörper aus solchem Harz gefertigt wurden.

Leitungen und Einsteilvorrichtungen

Wie aus den Figuren 3, 4, 13 und 14 ersichtlich, sind die Leitungen 4 und 7 außerhalb der Mitte der Drehachse der Radeinheit (d. h. außermittig zur Welle 3) angeordnet und liegen jederzeit nur gegen einen bestimmten Teil des Rades an. Die Leitungen und die ihnen zugeordneten flüssigkeitsdichten Gleitdichtungen bilden einen geschlossenen druckdichten und flüssigkeitsdichten durchgehenden Durchlaß von der Einlaßleitung durch die Siebelemente der Radeinheit und von dort durch die Auslaßleitung.

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Die Einlaßleitung 4 wird mit Hilfe der Einstellvorrichtung 6 zurück- und vor- oder auf die Stirnfläche der Platte der Eadscheibeneinheit zu und von ihr fort bewegt. Die eigentliche Leitung besteht aus einem rohi>ähnlichen Teil 4, das zu einer derartigen Bewegung auf das Sieb zu und von ihm fort in dem Lager 71 verschiebbar gehalten wird. Am Ende der Leitung befindet sich ein Flansch 72, an welchem die die flüssigkeitsdichte Gleitdichtung 5 bildende Teflon-Einlaß-Dichtung 5 angebracht ist. Wie in Figur 13 gezeigt, ist diese Dichtung ein an dem Flansch 72 befestigter durchgehender flanschfö'rmiger Hing, der an der Stirnfläche 73 cles Flansches 72 flüssigkeitsdicht ist und dann gegen die ebene, in einer Ebene liegende Stirnfläche 10 der Radscheibe gepreßt wird, um mit ihr einen Gleitsitz zu bilden.

Die üiinlaßleitung wird mit Hilfe der durch eine Handkurbel 75 betätigbaren Einstellvorrichtung 6 gegen das Sieb in die richtige Lage gebracht. Die in dem Aufbau der Einheit 6 auftretende Reibung hält die Leitung 4 in der Lage, in die sie bewegt worden ist. Ein Drehen der Handkurbel bewirkt die sofortige Drehbewegung der in dem feststehenden Gehäuse 77 angebrachten Schnecke 76. Die Schnecke dreht ihrerseits ein Schneckenrad 78, das an einer Mutter 79 angebracht ist, die mit den auf der Außenseite der Leitung 4 vorhandenen Gewindegängen 80 in Eingriff steht. Eine Drehbewegung der Handkurbel bewirkt, daß die Leitung entweder auf die Radscheibeneinheit 2 zu oder von ihr fort bewegt wird, indem sie in dem Stützlager 71 verschoben wird. Gemäß Figur 1, 2 und 4 wird das Lager 71 in dem Lagerbock 82 gehalten,

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der an der Basisplatte 67 der gesamten Einheit in unmittelbarer Nähe der Stelle befestigt ist, an welcher die Einstelleinheit an ihr befestigt ist.

Die Auslaßleitung 7 ist in entsprechender Weise gebaut, jedoch in ihrer (axialen) Lage nicht einstellbar. Stattdessen ist eine feststehende Halterung 84 vorgesehen. Beim Zusammenbau der Maschine wird die Auslaßleitung 7 in Stellung gebracht, indem die Bolzen und

j Muttern 85 der feststehenden Halterung gelöst werden,

worauf man das Lagerteil 86 der Leitung beim Anbringen der Radeinheit 2 in axialer Richtung in das Stützlager hineingleiten läßt und dann die Auslaß!eitung gegen die entsprechende Stirnseite des Scheibenrades schiebt und dann die Bolzen 85 des feststehenden Halters anzieht, um die Leitung ein- bzw. festzuspannen.

Wie in Figur 4 gezeigt, besteht die Auslaßleitung aus einem kurzen Leitungsstück 7₅ das in einen feststehenden Halter 84 hineingeschoben ist, der seinerseits an der Basisplatte 67 der gesamten Maschine befestigt ist. An dem an die Radeinheit angrenzenden Ende der Leitung befindet sich ein in seiner Form und Größe der der Einlaßleitung entsprechender Flansch 88. An der Stirnfläche des Flansches 88 ist eine Teilon-Auslaßdichtung 8 befestigt.

Die Auslaßleitung nach Figur 13 und 14 bildet außerdem eine Mittelstütze 90 für den sich innerhalb der Abdichtungen 5» 8 befindenden Teil des Siebes. Diese Mittelstütze besteht aus einem in ein Gewindeloch 91 der Auslaßleitung geschraubten Bolzen, der auf seinem äußeren Kopf einen Teflonpuffer 90 aufweist. Gemäß der Darstellung ist der Bolzen so angeordnet, daß sich

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der Teflonpuffer gegen die Stirnfläche 9 cLer stromabwärtsgelegenen Radscheibe anlegt, so daß er sie gegen ein Ausbauchen oder Verbiegen stützt, das in Fällen eines an dem Sieb vorhandenen hohen Druckunterschiedes auftreten kann.

Die Flanschen 72, 88 der Ein- bzw. Auslaßleitung und die entsprechenden Abdichtungen 5, 8 können von beliebiger Form sein. Sie wurden (wie in Figur 21, 22 gezeigt) in kreisrunder Form mit einem Durchflußquerschnitt von 20 square inches (ca. 129 cm ), hergestellt, jedoch wurde bei der Ausführungsform nach den Figuren 15 bis 16 zum Erhalten eines größeren DurchflußquerSchnitts von 30 square inches (ca. 193 cm ), d. h. zum Erfassen eines größeren Abschnitts der Scheibenradeinheit, eine Nierenform verwendet. Die Einlaß- und die Auslaßdichtung εind beide aus Teflon hergestellt, haben je eine Nieren..form und stimmen in ihrer Form mit der Form des ebenen Teiles des Flansches überein, an welchem sie jeweils angebracht sind.

Rückspüle in^ichtung

Die Rückspüleinrichtung 11 (Figur 1 bis 3) ist unmittelbar angrenzend an die Ein- und Auslaßleitungen 4-, 7 angeordnet. Die Rückspüleinrichtung 11 kann ein .Anfeuchtsystem 190 enthalten, um den zurückgehaltenen Überbleibseln Feuchtigkeit zuzusetzen, damit sie sich, bevor der tatsächliche Rückspülvorgang stattfindet,

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nicht soweit erhärten können, daß sie sich nicht mehr auswaschen lassen.

Gemäß Figur 3 ist das Anfeuchtsystem 19Ο ein an eine Vasserzuführung angeschlossener Hahn, der so eingestellt ist, daß er auf die stromaufwärtsgelegene Stirniläche 10 der Radeinheit geringe Wassermengen aufbringt. Das eigentliche Rückspulen (Figur 17 bis 19) entsteht, in-dem ein Strom eines Strömungsmittels, der aus Wasser, Luft oder Dampf bestehen kann, in der entgegengesetzten Richtung der Flüssigkeitsströmung durch die Leitungen durch die Radscheibeneinheit hindurchgespritzt wird, d. η. das Rückspülen findet von der Auslaß- oder stromabwartsgelegenen Radscheibe aus in Richtung auf die Einlaß- oder stromaufwärtsgelegene Radscheibe statt. Die Rückspülwirkung löst die Überbleibsel 36 aus den Perforierungen 35 (Figur 18, 19) heraus, die. in einen Trog 12 hineinfallen und von dort in einen Abfluß oder eine sonstige Abwasser-Ableitung 191 hin e ing e1angen.

Als erster Strom zum Säubern der Radscheibe wird bei den Rückspülvorgängen nach der Erfindung vorzugsweise Wasser verwendet. Sofern ein zweiter Rückspülstrom erforderlich ist, kann vorzugsweise Wasser oder Luft verwendet werden. Es kann auch Dampf verwendet werden. Beim Sieben von wässrigen Beschichtungsstoffen :uf der Basis von Kaseinklebstoff wird vorzugsweise in der in Figur 3 veranschaulichten Weise angefeuchtet, unter Verwendung von Wasser zum Rückspülen mit einem starken Heißwasserstrom von etwa 140 ° F (ca. 57 ° G) und dann ein zweiter Rück-

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spülkopf oder eine zweite Rückspüleinrichtung 11 zur Anwendung eines Luftstromes in Rückspülrichtung verwendet.

Die Anpassungsfähigkeit dieser Bauweise ermöglicht es, besonders weil das Rad im Freien arbeitet, soviel Rückspüleinrichtungen wie erwünscht hinzuzufügen, wobei nötigenfalls besondere chemische Waschen und Bäder im Verlaufe des Säuberns des Siebes vor seiner Rückkehr zwischen die Leitungen zu weiteren Siebvorgängen verwendet werden können.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Rückspülkopf mit einem an beiden Enden verschlossenen Rohrstück vorhanden, das an seiner an die Radscheibe angrenzenden Seite zahlreiche Öffnungen aufweist. In der Mitte des RohrStücks ist eine T-Verbindung vorgesehen, die zu einem Wasseranschluß führt, uer Rückspülkopf für aie "Luftdusche" wäre entsprechend gebaut mit der Ausnahme, daß die T-Verbindung zu einer Preßluftquelle führen würde. Entsprechend wäre der Kopf für Dampf so gebaut, wie er für Wasser beschrieben ist, jedoch würde dann die T-Verbindung zu einem Dampfanschluß führen.

Sonstiges

Um der Korrosion vorzubeugen, werden die meisten Siebbzw. Filtervorrichtungen nach der Erfindung vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt. Lies trifft besonders bei Verarbeitung von wässrigen Beschichtungsstoffen bzw. Oberflächenimprägnierungen zu. Jedoch

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können die Lager zum verschiebbaren Halten der Einlaßleitung aus Bronze hergestellt sein, obwohl Teflon bevorzugt wird. Wie bereits beschrieben, sind die Einlaß- und die Auslaßdichtung zweckmäßigerweise aus Teflon hergestellt, während auch das die Radscheibe tragende Lager zweckmäßigerweise aus Teflon hergestellt ist. Las Getriebe für den Antrieb ist vorzugsweise aus korrosionsbeständigen Werkstoffen hergestellt, jedoch können, sofern sie mit Öl und Fett gut geschmiert werden, auch gewöhnliche Stahlteile verwendet werden, da das Getriebe für den Antrieb nicht ständig naß ist.

Gemäß Figur 14 hat die Einlaßleitung 4 eine innere, die Strömung aufteilende Einrichtung,die aus der scharfkantigen Rippe 95 und dem exzentrischen Eingang 96 in die Ausdehnungskammer 97 besteht, um die Gleichmäßigkeit der Strömungsaufteilung zu verbessern und die Neigung der Festteilchen, beim Eintreten in die Kammer 97 auszufallen zu verringern, Der Eingang 96 hat die gleiche Querschnittsfläche wie der iJurchlaß 98 in der Leitung 4 und tritt aus der l>iähe der Oberseite des Flansches 72 mit dem Durchlaß 98 schräg nach unten in volle Verbindung, um somit die Rippe 95 zu bilden.

In ihrem zusammengebauten Zustand nach Figur 4 und 13 wird diese Bauweise mit den nierenförmigen dichtungen so verwendet, daß die Rippe 95 an der Unterseite des Strömungsdurchlasses angeordnet ist. Die Ausdehnungskammer 97 wird, wie veranschaulicht, aus dem Volumen innerhalb des offenen Teiles der Dichtung 5 und dem angrenzenden Teil des Flansches 72 gebildet.

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Sofern unter Druck Beschichtungsmaterial zwischen der Stirnfläche 10 und der Sichtung 5 austreten wollte, sind an einer Zwischenstelle der Stirnfläche der Dichtung 5 Auffangnuten 100 (s. Figur 16) vorgesehen. Die Zwischenstelle schneidet die Bewegungsrichtung der Radeinheit an der Dichtung vorbei und liegt quer zu ihr. Hohle Bolzen 101 befestigen die Dichtung 5 an dem Flansch und bilden einen Durchlaß von der Auffangnut

100 zu einer Beschichtungsstoffleitung 102. Die Leitung 102 leitet den Beschichtungsstoff zu seinem erneuten Einbringen in den Kreislauf zu einem zur Einlaßleitung 4 stromaufwärtsgelegenen Behälter und kann einen über das glatte gewindefreie äußere Ende des Bolzens

101 geschobenen Gummirohrstutzen aufweisen. Der Bolzen 101 ist ähnlich einem Flanschnippel und in ein passendes Gewindeloch der Dichtung 5 eingeschraubt, wobei er mit Hilfe einer Sperruiutter 1OJ,die auf seinen aus dem Flansch 72 herausragenden Teil aufgeschraubt ist, in seiner richtigen Lage gehalten wird. Das Bolzenloch im Flansch ist nicht mit Gewinde versehen.

Die Auslaßleitung 7 wurde bereits in Zusammenhang mit der Mittelstütze 90 teilweise beschrieben. Die Auslaßleitung hat, wie dargestellt, einen zum Eingang 96 der Einlaßleitung versetzten Durchlaß 104, so daß das zu siebende Fluid dazu gezwungen wird, auf seinem Weg durch die Siebeinheit möglichst viele der Perforierungen 35 zu benutzen. Die Teflondichtung 8 ist aas Spiegelbild der Einlaßdichtung 5, weist Auffangnuten 106 auf und wird durch Hohlbolzen 107 und Sperrmuttern 103 in ihrer richtigen Lage gehalten und besitzt Schlauch- oder sonstiges geeignetes Leitungsmaterial 108, um den Beschichtungsstoff zu einem geeigneten Ort zu leiten.

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Es sei bemerkt, daß der über die Leitungen 108 wiedergewonnene Beschichtungsstoff, sofern er bereits gesiebt worden ist, dem bereits gesiebten Beschichtungsstoff hinzugefügt werden kann.

Figur 21 und 22 zeigen eine andere Ausführungsform der Flüssigkeitsgleitdichtungen, die anstelle des vorstehend beschriebenen nierenförmigen Querschnitts einen kreisrunden Querschnitt haben. Die Ausführungsform nach Figur 21 und 22 hat außerdem keine gesonderten Flanschen, sondern anst -He dessen aus einem Stück gefertigte Dichtungen und Flanschen. Eie mit 5 B und 8 B bezeichneten Dichtungen sind je aus einem Teflonstück hergestellt, das mit Hilfe passender Mittel, beispielsweise mit Hilfe der Verschraubung 109, jeweils an der Einlaßleitung 4 bzw. an der Auslaßleitung 7 angebracht ist. Die Dichtungen 5 B und 8 B können in ihrer Ausführung miteinander übereinstimmen.

Figur 20 zeigt ein typisches kontinuierlich arbeitendes Sieb- bzw. Filtersystem, bei welchem ein Sieb nach der Erfindung in ein Beschichtungssystem eingebaut ist. Der Beschichtungsstoff läuft von einem Behälter oder einem Vorratstank 120 aus über eine Leitung 121 zu einer Pumpe 122 um. Die Pumpe drückt den Beschichtungsstoff in die Zuführleitung 124 und von dort in die Einlaßleitung 4 hinein. Die Zuführleitung 124 ist an die Einlaßleitung 4 mit Hilfe beliebiger üblicher Mittel, beispielsweise mit Hilfe der in Figur 4 urd 20 gezeigten Schlauchverbindung, angeschlossen. Der Beschichtungsstoff iLießt durch die Einlaßleitung, das Sieb 28, die Auslaßleitung 7 und in die Leitung 128 für gesiebten Beschichtungsstoff hinein, die den Beschichtungs-

-5.4.73

A 12 242 - 22 -

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stoff einer üblichen Beschickungsvorrichtung 129 von beliebiger bekannter Bauart zuführt, die gemäß der Darstellung aus den Beschichtungswalzen I30 und der Beschichtungspfanne 13I besteht. Die Beschichtungswalzen 13Ο tragen den Beschichtungsstoff in bekannter Weise auf eine Papierbahn auf. "Überbleibsel, d. h. Fasern, Schmutz und sonstige unerwünschte Stoffe, enthaltender Beschichtungsstoff verläßt die Beschichtungsvorrichtung über eine Abflußleitung 132 und wird dem Vorratstank oder Behälter 120 zugeführt.

Beim tatsächlichen Betrieb und bei Verwendung der verschiedenartigsten typischen Beschichtungsstoffe zur Pap^ erherstellung arbeitete ein Sieb 1 über eine Zeitspanne von 54 Tagen bei Verwendung eines 2 PS-Elektromotors 17i der die Siebradeinheit 2 mit einer Drehzahl von 1/8 Upm antrieb. Nach 54 Tagen wurie die Einheit, um eine weitere Einheit an ihrer Stelle zu testen, zur Inspektion, jedoch nicht auf Grund einer Fehlfunktion außer Betrieb gesetzt. Im Inneren der Perforierungen 35 hatten sich keine Beschichtungsstoffablagerungen gebildet, das Sieb 28 war noch immer brauchbar und wies, wenn überhaupt, nur geringfügige Beschichtungsniaterialablagerungen in seinem Inneren auf. Das bei diesem Test verwendete Sieb hatte 100 mesh (lichte Ilaschenweite ca, 0,149 mm); wobei der perforierte ringförmige Teil der Redscheiben einen Innendurchmesser von 7 1/2 Zoll (ca. 19Ο h mm) und einen Außendurchmesser von 16 1/2 Zoll (ca.-419 mm), Perforierungen mit einem Durchmesser von 3/16 Zoll (ca. 4,8 mm) und eine Scheibendicke von 1/8 Zoll (ca. 3?2 mm) aufwies. Es wurden kreisrunde Dichtungen '5 B, 8 B mit einem Innendurchmesser von 5 Zoll (ca. 127 mm) verwendet.

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A 12 242 - 23 -

Das Verfahren nach der Erfindung besteht also bei seiner Anwendung auf das bieben bzw. Filtern einer Flüssigkeit darin, daß die Flüssigkeit durch eine aut einer geschlossenen Einlaßleitunjj;, einem bieb, einer geschlossenen Auslaßleitung und ilüssigkeitsdichten Gleitdichtungen zwischen jeder Leitung und ihrer entsprechenden Siebstirnfläche bestehende geschlossene Strömungsbahn hindurchgeleitet, das Sieb zwischen den uichtungen hindurch stetig aus der Strömungsbahn hinaus- und zugleich neues Sieb in die Strömungsbahn hineinbewegt und die stromaufwärtsgelegene Stirnfläche des Siebes mit einer Perforierungen aufweisenden ebenen Fläche versehen wird, so daß der größte Teil der Überbleibsel, während sie sich in den Perforierungen befinden, in Auswirkung der Bewegung des Siebes zwischen den Lichtungen hindurch aus der Strömungsbahn entfernt wird. Vorzugsweise wird zum Entfernen der Überbleibsel eine Kückspülung verwendet.

Sofern ein Kleb- und Farbstoff enthaltender wässriger Beschichtungsstoff gesiebt bzw. gefiltert werden soll, besteht das Verfahren nach der Erfindung darin, daß der Beschichtungsstoff durch eine aus einer geschlossenen Einlaßleitung, einem Sieb, einer geschlossenen Auslaßleitung und flüssigkeitsdichten Gleitdichtungen zwischen jeder Leitung und ihrer entsprechenden Siebstirnfläche bestehende geschlossene Strömungsbahn hindurchgeleitet, das Sieb zwischen den Lichtungen hindurch stetig aus der Strömungsbahn hinaus- und zugleich

Sieb in die Strömungsbahn hineinbewegt, und das Sieb zum Entfernen der Überbleibsel mit Hilfe eines in der Bewegungsrichtung des Beschichtungsstoffs durch das

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A 12 242

Sieb entgegengesetzter Richtung durch das Sieb hindurchtretenden Wasserstroms ausgespült wird, wobei die stromaufwärtsgelegene Stirnfläche des Siebes eine mit durch sie hindurchgehenden Perforierungen versehene ebene Oberfläche aufweist, so daß der größte Teil der Überbleibsel zwischen den Lichtungen hindurch aus der Strömungsbahn (bis außerhalb "von ihr) entfernt wird.

Claims (12)

* λ η t> A 12 24-2 - 25 - Ansprüche

1. Filtervorrichtung, gekennzeichnet durch ein, ebene perforierte Außenstirnflächen (9, 10) mit zwischen den Perforierungen (35) liegenden ebenen Oberflächen aufweisendes Sieb (26, 27, 28), eine erste und eine zweite geschlossene Leitung (4- bzw. 7), die beiderseits des Siebelements einander gegenüberliegend angeordnet sind, um einem Teil ($8) des Siebes zu filterndes Material zuzuführen bzw. aus diesem Teil gefiltertes Material abzuleiten, und durch eine Einlaß- (5) und eine Auslaßdichtung (8), die zur Schaffung einer flüssigkeitsdichten Gleitdichtung und einer Strömungsbahn zwischen jeweils einer Leitung (4- bzw. 7) und der entsprechenden Stirnfläche (10 bzw. 9) des Siebelements jeweils zwischen einer Leitung (4- bzw. 7) und der angrenzenden ebenen Siebstirnfläche (10 bzw. 9) angebracht sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigkeitsdichte Gleitdichtung aus einem zwischen dem Ende der jeweiligen Leitung (4, 7) und dem Siebelement liegenden und gegen an dem Siebelement anliegenden Polytetrafluoräthyleii-Körper (5 bzw. 8) besteht.

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Δ 12 242 - 26 -

3· Vorrichtung nacb Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel (6) zum regelbaren Einstellen einer (4) der Leitungen und einer flüssigkeitsdichten Gleitdichtung (5) gegenüber der entsprechenden Stirnfläche (10) des Filterelements.

4. Vorrichtung n=ich einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement einen ringförmig ausgebildeten durchlöcherten. Bereich (38) ^i^ in gleicher Ebene diametral innerhalb und außerhalb von ihm liegenden undurchlässigen Bereichen (41 bzw. 40) aufweist, wobei alle Bereiche zueinander konzentrisch und zur Drehachse des Siebelements koaxial angeordnet sind, während die Dichtungen (5, 8) in einem sich von einem undurchlässigen Bereich aus über den durchlöcherten Bereich bis zu dem anderen undurchlässigen Bereich erstreckenden Bereich gegen das Siebelement anliegen und die Strömungsbahn zwischen den Dichtungen durch den durchlöcherten Bereich hindurch verläuft.

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb ferner aus einem von einem Rand (25) umgebenen kreisrunden Siebelement (26, 27, 28) und aus einem das Sieb mittels Eingriffs mit einem Teil (15) des Siebrandes (25) in Drehbewegung versetzenden Antrieb (16) besteht. i|

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb aus einer ersten und einer zweiten durchlöcherten Platte (26, 27) besteht, die auf der Außenseite je eine sich gegen die Dichtungen (5, 8) anlegende ebene Stirnfläche (10, 9)

242 - 27 - ^ i A12 aufweisen, daß die Perforierungen (35) in den Stirn- —
flächen durch eine ebene, in einer Ebene liegende I
I
Oberfläche voneinander getrennt sind, zwischen den I
Platten (26, 27) ein Sieb (28J) eingesetzt ist und Be- I
festigungen (29, 3^, 33) vorgesehen sind, um die
Platten und das Sieb aneinander zu befestigen. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die flüssigkeitsdichten dichtungen (5, 8) je
eine am Ende jeder Leitung befestigte und an dem Sieb
anliegende Polytetrafluoräthylen-Stirnflache aufweisen, >
daß das Sieb kreisrund ist und an seinem Außenumfang
Mittel (15) für den Eingriff einer Antriebseinrich- ^y
tung (16) aufweist. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7·, gekenn
zeichnet durch eine Hückspüleinrichtung (11), um einen
Fluidstrom in der zur Strömungsrichtung beim Filtern ■
entgegengesetzten Hichtung durch das Siebclement hin
durchzuleiten. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch i
gekennzeichnet, daß das Sieb drehbar ist. fl 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9₅ dadurch
gekennzeichnet, daß das Sieb ausbaubar ist. ] 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, :
daß mit den Überbleibseln (36) der Filterung ein :
Weichmacher in Berührung bringbar ist. :^;
I 11. 6932819-5.4.73

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A 12 2^-2 - 28 -

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum kontinuierlichen Sieben (Filtern) eines Färb- und Klebstoffe enthaltenden Beschichtungsmaterials ausgebildet ist.

13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf die an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Stirnfläche des
Siebes zurückgehaltenen Überbleibsel (36) zu ihrem Anfeuchten Wasser getropft wird.