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Beutelfilter Leistungsfähige Flüssigkeitsfilter müssen nicht nur absolut
dicht sein und, ein: genügend engporiges, leicht zu reinigendes Filtermedium aufweisen,
sie müssen auch hinsichtlich Mengenleistung undLaufdauer bei gegebenen äußeren Abmessungen
hohen Anforderungen entsprechen. Das ist besonders bei Feinfiltrationsaufgaben wichtig,
d. h. beim Abfiltrieren verhältnismäßig geringer Mengen. uni gelöster Bestandteile
aus Flüssigkeiten aller Art. Hierbei darf der Filtrationsdruck eine gewisse Höhe
nicht überschreiten, da sonst die feineren und feinsten. Festbestandteile durch
das Filtermedium hindurchgedrückt werden und das Filtrat trüben könnten. Mengenleistung
und Laufdauer eines Filters sind nun, bei sonst gleichen Bedingungen, von der Größe
der wirksamen Filterfläche abhängig. Die sich hieraus ergebende Forderung, in einem
gegebenen. Raum ein Filtermedium mit möglichst großer Oberfläche unterzubringen,
hat zur Entwicklung der für die geschilderten Aufgaben besonders bewährten Beutel-
oder Taschenfilter geführt.
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Jeder Filterkörper eines solchen Beutelfiltters besteht aus einem
allseitig geschlossenen Gewebebeutel, der frei in der zu. filtrierenden Flüssigkeit
hängt. Dcr Beutel wird mittels eines: Einsatzrahmens und dazwischen angeordneter
großmuscheliger
Ketten. od. dgl. derart gespreizt gehalten,, daß
das im Innern des Beutels sich am sammelnde Filtrat hochsteigen: und schließlich
über ein längs der oberen Kante aus dem Beutel hinausführendes Rohr abfließen kann.
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In einer bekannten Ausführung dieser Art haben die zur Verwendung
gelangenden Gewebebeutel die rechteckige Gestalt etwa eines in senkrechter Ebene
hängenden Kissenbezuges, der an allen Kanten bis auf einen. engen Halsansatz an
einer oberen Ecke zugenäht ist. Damit durch den Halsansatz ein in Arbeitsstellung
rechteckiger Rahmeneinsatz eingeführt werden kann, ist der letztere an seinen vier
Ecken in. Scharnieren beweglich und, somit zu einem stabähnlichen Gebilde zusammenklappbar.
In dieser Form wird. er durch den Halsansatz in den Beutel eingeführt und in dessen;
Innern. wieder in seine rechteckige Arbeitsstellung aufgeklappt.
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Der obere waagerechte Stab des Rahmeneinsatzes ist als Filtratabflüßrohr
und als Halterung des ganzen Filterkörpers ausgebildet, der gegenüberliegende untere
hat die Aufgabe, ein Auftreiben. (Schwimmen) des Beutels zu verhindern, wenn, ,der
umgebende Raum mit der zu filtrierenden Flüssigkeit gefüllt wind.
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Zwischen diesen beiden waagerechten Stäben sind in. senkrechter Richtung
mit geringem Abstand großmuschelige Ketten oder andere Spreizmittel angeordnet,
welche das Innere der Filterbeutel gespreizt halten, d. h. ein Aneinanderpressen
der beiden Seiten: des Beutels unter dem Druck der zu filtrierenden Flüssigkeit
und, damit die Verminderung, der wirksamen Filterfläche verhindern, und zugleich
Filtratäbzugskanäle bilden.
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Die Spreizmitte müssen beim Zusammen- und Aufklappen des. Rahmens
die Klappbewegungen mitmachen. können. Zu diesem Zweck müssen z. B. die Ketten etwas
länger gehalten, werden, als der Abstand zwischen oberem und- unterem Rahmenstab
beträgt. Da nämlich die Scharniere des Rahmens aus fertigungstechnischen Gründen
nicht alle genau in seinen Ecken angebracht wenden können, wäre andernfalls ein
vollständiges Aufklappen nicht möglich. Die Spreizketten liegen also sowohl in zusammen-
als auch in aufgeklappter- Stellung des Rahmens nicht straff gespannt, sondern mehr
oder weniger locker zwischen ihren Befestigungsstellen. Hierdurch entsteht folgender
Nachteil: Die in ihren den Klappbewegungen des Rahmens folgenden Spreizketten können.
sich wegen ihrer nur lockeren Lage hier festklemmen oder festhaken, worauf sie den
Klappbewegungen nicht mehr folgen. können. Die insbesondere beim Aufklappen des
Rahmens entstehende Hebelkraft der Rahmenteile auf solche festgeklemmten Spreizketten
bewirkt ein Aufbiegen und Losreißen. der -ringe o.dt ä. der Spreizketten. Solche
aufgebogenen Osen usw. stellen sich als scharfkantige Drahtenden dar, welche !die
Filterbeutel alsbald beschädigen und. damit den Filter unbrauchbar machen.
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Ein weiterer Nachteil solcher von vornherein mehr oder weniger locker
anzubringender oder sogar zum Teil schon. losgerissener Spreizketten besteht darin"
daß sich der Zwischenraum zwischen den einzelnen Spreizketten durch deren seitliche
Verschiebungsmöglichkeit vergrößern kann und einzelne Stellen somit frei vonr Spreizmitteln
werden. Diese: umvollkommene Spreizwirkung ergibt dort eine geringere Filtermöglichkeit
und unterstützt damit die Ausbildung eines weiteren: Nachteils.
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Auf Filtereinsätzen. der hier beschriebenen Art werden: vielfach Filterbeutel
verwendet, welche in vertikaler Richtung zunächst etwas überdimensioniert hergestellt
werden müssen, damit sie bei nachträglicher Schrumpfung des Gewebes immer noch auf
den Filtereinsätzen v erwendet werden können, d. h. für diese nicht zu eng werden.
Bei plötzlichen Strömungsstößen, z. B. durch Einschalten einer Pumpe bewirkt, kann,
insbesondere ein zunächst etwas überdimensionierter Filterbeutel überall dort an
oder in das Filtratabflußrohr gepreßt "verden: und den weiteren Filtratabfluß somit
behindern oder gar verhindern., wo die Spreizmittel nicht genügend oder nicht mehr
gleichmäßig verteilt vorhanden sind.
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Erfindungsgemäß werden. diese Nachteile vermieden durch Ausbildung
der aus großmuscheligen Ketten, Bändern. od. dgl. bestehenden Spreizmittel derart,
d.aß diese ständig unter elastischer Zugspannung stehen:. Das kann beispielsweise
durch Einschalten v an elastisch verformbaren Zwischengliedern: wie Schraubenfedern.
od. dgl. in die Ketten geschehen; dabei können die elastischen Zwischenglieder sowohl
mittlere Kettenglieder als auch die Befestigungsglieder an einem der Rahmenstäbe
ersetzen. Es können, statt der Ketten auch andere Zugmittel verwandt werden, die
gänzlich aus elastisch verformbarem Material, z. B. aus Schraubeafedern., Gummischläuchen,
mehrfach verdrillten Gummistreifen; Gummischnurgeflecht od. dgl., bestehen.
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Durch die so erzielte elastische Zugspannung- der Spreizketten od.
dgl. in zusammen- wie in aufgeklappter Stellung ,des Rahmens kann ein unbeabsichtigtes
Verklemmen oder Verhaken dien Spreizketten. an ihren, Befestigungspunkten: mit den
sich hieraus ergebenden Nachteilen mit Sicherheit vermieden werden.
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Die .elastische Spannung der Spreizketten odi. dgl. bewirkt -weiterhin,
daß Strömungsstöße auf den: Filterbeutel elastisch-nachgiebig aufgefangen und; somit
abgebremst werden, und daß der Filterbeutel, soweit er durch solche Strömungsstöße
dennoch gegen oder gar in das Filtratabflußrohr gepreßt wird, durch die Spannung
der Spreizketten wieder automatisch in die Ebene, in welcher die Spreizketten liegen:,
von den Abflußöffnungen des Filtratabflußrohres zurückgeholt wird.
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Versuche haben, ergeben, daß bei Verwendung von bisher bekannten Filtereinsätzen
mit locker angebrachten Spreizketten: bei ungleichmäßiger Filterarbeit eine durchschnittliche
Filterlaufdiauer von nur q, bis 7 Stunden bis zur Erschöpfung und Reinigungsnotwendigkeit
des Filters erreicht werden
konnte, wogegen bei Ausführung der
Filtereinsätze nach der vorliegenden Beschreibung die durchschnittliche Filterlaufdauer
bei gleicher Durchschnittsmen:genleistung und bei im übrigen ebenfalls genau gleichen
Arbeitsbedingungen auf 50 bis ;a Stunden, d. h. um das iofacbe gesteigert
werden konnte.
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Unter besonders ungünstigen Bedingungen, z. B. beim Filtrieren von
zähen Flüssigkeiten, solchen von sog. hoher Viskosität, ist .es möglich, daß die
elastische Spannung der Spreizketten od. dgl. nicht ausreicht; um beim Auftreten:
plötzlicher Druckstöße auch ein gelegentliches örtliches An- oder Eindrücken des
Filterbeutels an oder in das üblicherweise auf seiner ganzem Länge unten offene
Filtratabflußrohr stets mit Sicherheitauszu:schließen. Uni selbst in solchen Fällen
jede auch nur vorübergehende Behinderung des Filtratahflusses zu vermeiden, wird
erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, das Abflußrohr an Stelle eines auf seiner
Unterseite durchgehenden Langschlitzes mit einer Vielzahl vorn über die Rohrlänge
verteilten Öffnungen zii versehen.
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Anzahl, Verteilung und Größe dieser Öffnungen werden dabei so bemessen,
daß einerseits keine wesentliche Verengung des vorgesehenen, größten Filtrataliflußquerschnitts
verursacht wird, anderseits ein Eindrücken des Filterbeutels in das Filtratabflußrohr
nicht möglich ist.
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Konstruktiv läßt sich dieser Vorschlag auch einfach in der Weise verwirklichen,
daß in bzw. über das mit einem Längsschlitz versehene Filtratabflußrohreine Wendel
aus Draht od. dgl. geschoben oder gewickelt ist. Auch hierdurch wird der Langschlitz
wirkungsmäßig durch eine Vielzahl von über die Rohrlänge verteilten Öffnungen ersetzt.
Außerdem ist es bei dieser Ausführung möglich, die etwa in das Filtratabflußrohr
hineinzuschiebende Wendel hinsichtlich: Drahtstärke, Ganghöhe, Werkstoff usw. den
jeweils gegebenen Verhältnissen anzupassen bzw. die Wendel gegebenenfalls nur bei
Benutzung eines neuen, ncch nicht eingelaufenen: und daher zu großen Filterbeutels
zu verwenden und später wieder fortzulassen.
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Die zuletzt beschriebenen -Maßnahmen können. vorteilhaft auch unabhängig
von der zunächst vorgeschlagenen Ausbildung der Spreizketten od. dgl. als unter
elastischer Zugspannung stehend angewendet werden. Überhaupt bezieht sich die Erfindung
nicht nur auf Filter mit rechteckigen zusammenklappbaren Rahmeneinsätzen, wie sie
hier nur zur deutlicheren Beschreibung der Erfindungsmerkmale erwähnt wurden, sondern
auch auf solche mit anderen, z. B. nicht zusammenklappbaren Filtereinsätzen beliebiger
Formgebung.
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In der Z°ichnung- «-erden Beispiele des Erürndiungsgegenstandes in
ihren in diesem Zusammenhang wichtigsten Teilen dargestellt, und zwar zeigt Abb.
i in seitlicher Draufsicht einen zusammenklappbaren Rahmeneinsatz für einen Filterbeutel
in aufgeklappter Arbeitsstellung, Abb.2 in größerem Maßstab den Querschnitt A-A
des oberen Teil: der Abb. i, Abb. 3 bz.w. 4. in seitlicher Draufsicht, teilweise
im Schnitt, das Filtratabflußrohr, den oberen Rahmenstab der Abb. i, mit hineingeschobener
bzw. durübergewickelter Drahtwendel.
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Im Rahmeneinsatz der Abb. i ist der obere Stab a als Filtratabflußrohr
und Halterung ausgebildet. Zu diesem Zweck besitzt er, wie Abb.2 zeigt, einen unten
offenen Rohrquerschnitt und an einem Ende eine Verlängerung b, mit welcher der Rahmen-Linsatz
aus dem sonst vollständig geschlossenen Filterbeutel herausragt. Die Verlängerung
endet ir. einem Kupplungsstück, das in ein entsprechendes Gegenstück in der Wandung
des Filterbehälters (nicht gezeichnet) so eingesetzt werden kann, daß eine abgedichtete
Verbindung etwa mit einer auf der Außenseite des Behälters angebrachten F iltratsammelschiene
und gleichzeitig eine sichere Befestigung des einzelnen aus Beutel und Rahmeneinsatz
bestehenden Elementes erzielt werden.
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Die drei weiteren Rahmenstäbe c1, c2, c3 sind über Scharniere d1,
d2, d3, d4 mit dem Stab a und miteinander gelenkig verbunden. derart, daß
der in seiner Arbeitsstellung als Rechteck gezeichnete Rahmen zu einem stabähn@lichen
Gebilde zusammengeklappt werden kann. Da das Scharnier dl aus fertigungstechnischen
Gründen aus der Mittellinie des Stabes a herausgerückt liegen, muß, die Scharniere
aber stets im Parallelogramm liegen: müssen, ist auch das gegenüberliegende Scharnier
d3 seitlich von Stab c2 angeordnet.
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Die als Spreizmittel dienenden Ketten e, die in geringen Abständen
in: senkrechter Richtung zwischen, oberem, a, und, unterem, c2, Rahmenstab ausgespannt
sind (in, AM. i nur eine vollständig, die anderen andeutungsweise dargestellt),
müssen nunc offensichtlich beim Auf- und Zuklappen des Rahmens Längenänderungen
erfahren. Damit sie in jeder Lage straff gespannt bleiben, sind die obersten Kettenglieder
durch kurze Schraubenfedern f ersetzt, die so bemessen sind, daß sie und damit die
ganzen Ketten stets unter elastischer Zugspannung stehen..
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Am Filtratabflußrohr a sind die Ketten bzw. Schraubenfedern zweckmäßig
versetzt, d. h. abwechseln@d auf dier einen. und der anderen Seite des Längsschlitzes
angelenkt.
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Inn Abb. 3 ist eine Drahtwendel ä ui das Filtratabflußrolir a eingeschoben.,
in Abb. d. eine solche um das Rohr gewickelt oder geschoben, derart; daß der durchgehende
Langschlitz an der Unterseite des Rohres wirkungsmäßig in. eine Vielzahl kleinerer
Öffnungen unterteilt erscheint.