DE9007552U1 - Hollow cylindrical filter element - Google Patents
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Description
05.05.1992 - 1 - HC/Rc 9O/5O2G B05.05.1992 - 1 - HC/Rc 9O/5O2G B
Hein, LehmannHein, Lehmann
Trenn- und Fördertechnik GmbHSeparation and conveying technology GmbH
Fichtenstraße 75Fichtenstrasse 75
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Hohlzylindrisches FilterelementHollow cylindrical filter element
Die Erfindung betrifft ein hohlzylindrisches Filterelement insbesondere Spaltrohrfilter aus gebogenen Drähten, die zwischen sich Spalte bilden, durch die zu filternde Flüssigkeit tritt, wobei die Zylinderinnenwand des Filterelementes (1) die dem Flüssigkeitsstrom zugekehrte Filteroberfläche bildet, die Flüssigkeit vom Inneren des Filterelementes nach außen strömt und die dem Flüssigkeitsstrom zugekehrte Filteroberfläche von einer Abstreifvorrichtung überfahrbar ist, die eine an der Filteroberfläche anliegende an einem Rotor-Zylinderrohr (2) angeordnete koaxiale Wendeleinheit komplett (3) aufweist, die sich relativ gegenüber dem Filterelement (1) in einer solchen Richtung dreht, daß die auf und vor der Filteroberfläche befindlichen Sink- und Schwebestoffe nach unten befördert werden.The invention relates to a hollow cylindrical filter element, in particular a gap-tube filter made of bent wires which form gaps between themselves through which the liquid to be filtered passes, whereby the inner cylinder wall of the filter element (1) forms the filter surface facing the liquid flow, the liquid flows from the inside of the filter element to the outside and the filter surface facing the liquid flow can be traveled over by a stripping device which has a complete coaxial spiral unit (3) arranged on a rotor cylinder tube (2) lying on the filter surface and which rotates relative to the filter element (1) in such a direction that the sinking and suspended matter located on and in front of the filter surface is transported downwards.
Es ist bekannt, bei zylindrischen Drahtspaltfiltern die Flüssigkeit von außen nach innen oder von innen nach außen fließen zu lassen und den zylindrischen Filterkorb bzw.It is known that in cylindrical wire gap filters the liquid can flow from the outside to the inside or from the inside to the outside and the cylindrical filter basket or filter housing can be filled with water.
Filtereinsatz in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich von Hand oder motorisch zu drehen, um die auf der äußeren Filteroberfläche sich abgesetzten Stoffe abzustreifen. Die Abstreifvorrichtung weist einen Schaber auf, der die Spalten des Filters zuschmieren kann, so daß die Filterleistung verringert wird. Auch werden die in der zu filternden Flüssigkeit enthaltenden Schwebstoffe nicht genügend sicher nach unten gefördert, wenn anstelle eines Schabers Bürsten vertikal angeordnet sind.The filter insert must be rotated by hand or motor at regular intervals or continuously in order to scrape off the substances that have settled on the outer filter surface. The scraping device has a scraper that can clog the gaps in the filter, reducing the filter performance. The suspended matter contained in the liquid to be filtered is also not transported downwards sufficiently safely if brushes are arranged vertically instead of a scraper.
Aus der europäischen Patentanmeldung 3^ 97 44 ist ein Spaltrohrfilter der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Abstreifvorrichtung als wendeiförmige Bürste ausgebildet ist. Die einzelnen Borsten verlieren nach längerem Gebrauch die Rückstellkraft, so daß eine genügende Reinigung nicht mehr gegeben ist.From the European patent application 3^ 97 44 a slotted tube filter of the type mentioned above is known, in which the stripping device is designed as a spiral brush. The individual bristles lose their restoring force after prolonged use, so that sufficient cleaning is no longer possible.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spaltrohrfilter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln eine hohe und gleichmäßige Reinigungsleistung des Filterelements auch über längerem Gebrauch erzielt wird.The object of the invention is to improve a gap-tube filter of the type mentioned at the beginning in such a way that a high and uniform cleaning performance of the filter element is achieved with simple means, even over longer periods of use.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wendeleinheit komplett (3) zwischen den an der Filteroberfläche anliegenden Wendelräumer (4) aus Elastomer bzw. Bürsten und dem Zylinderrohr (2) ein Federelement (7) aufweist, das die Wendelräumer (4) aus Elastomer oder Bürsten gegen die Filteroberfläche drückt.This object is achieved according to the invention in that the spiral unit complete (3) has a spring element (7) between the spiral scrapers (4) made of elastomer or brushes resting on the filter surface and the cylinder tube (2), which spring element presses the spiral scrapers (4) made of elastomer or brushes against the filter surface.
Alternativ wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wendeleinheit komplett (3) zwischen den an der Filteroberfläche anliegenden Wendelräumer (4) aus Elastomer bzw. Bürsten und dem Stützwendel (5) auf dem Rotor-Zylinderrohr (Z) einen Schlauch (6) aufweist, dessen Innendruck veränderbar ist.Alternatively, this task is solved in that the spiral unit complete (3) has a hose (6) between the spiral cleaners (4) made of elastomer or brushes resting on the filter surface and the support spiral (5) on the rotor cylinder tube (Z) , the internal pressure of which can be changed.
Durch das Federelement oder durch den im Innendruck veränderlichen Schlauch kann der Abstand und Anpreßdruck der Elastomer-Wendelräumer und/oder Bürsten-Wendelräumer sehr genau bestimmt und leicht verändert werden, so daß Verschleiß und Materialermüdungen sich auf die Reinigungsleistung nicht auswirken können. Durch das sich intermittierend oder stetig drehende Rotor-Zylinderrohr reinigen die Wendelräumer die zylindrische Innenseite des Filterelements, auf der sich die Sink- und Schwebstoffe absetzen, bzw. durch die Strömungsrichtung die Partikel zurückgehalten werden, auch über längere Zeit mit hoher Effektivität, und es wird sicher verhindert, daß die engen Spalten sich zusetzen. Eine solche Vorrichtung ist konstruktiv einfach, wartungsarm, von geringen Außenabmessungen und erzeugt eine gleichmäßige Verteilung des Flüssigkeitsstromes über die gesamte Filterfläche.The spring element or the hose with variable internal pressure allows the distance and contact pressure of the elastomer spiral scrapers and/or brush spiral scrapers to be determined very precisely and easily changed so that wear and material fatigue cannot affect the cleaning performance. The spiral scrapers clean the cylindrical inside of the filter element on which the suspended and sedimentary particles settle, or the particles are held back by the direction of flow, even over long periods of time with high effectiveness, and the narrow gaps are reliably prevented from becoming clogged. Such a device is structurally simple, low-maintenance, has small external dimensions and creates an even distribution of the liquid flow over the entire filter surface.
Der Schlauch, dessen Innendruck veränderbar, bzw. das Federelement, drücken konstant die Elastomer-Wendelräumer bzw. Bürsten-Wendelräumer gegen die Spaltrohr-Filterwand und erreichen damit eine gleichbleibend gute Reinigungsqualität. Den Forderungen entsprechend kann der Innendruck des Schlauches von außen angepaßt, bzw. verändert werden, so daß weder Verschleiß und Materialermüdungen der Räumelememte, sich auf die Reinigungsqualität negativ auswirken können, noch das Filtergehäuse geöffnet werden muß.The hose, whose internal pressure can be changed, or the spring element, constantly presses the elastomer spiral scrapers or brush spiral scrapers against the slotted tube filter wall and thus achieves a consistently good cleaning quality. The internal pressure of the hose can be adjusted or changed from the outside according to requirements, so that neither wear and material fatigue of the scraper elements can have a negative effect on the cleaning quality, nor does the filter housing have to be opened.
Eine solche Vorrichtung erzeugt außerdem, neben den oben erwähnten Vorteilen, eine gleichmäßige, abwärts gerichtete Zwangsflüssigkeitführung über die gesamte Filterfläche, was den Schlammtransport in Austragsrichtung noch unterstützt. Die Elastomer- und/oder Bürsten-Wendelräumer sind schnell und leicht auswechselbar, da sie nur in den Wendelkanal eingelegt sind und beidseits von der Wendelwand bzw. denIn addition to the advantages mentioned above, such a device also creates a uniform, downward-directed forced fluid flow over the entire filter surface, which further supports the sludge transport in the discharge direction. The elastomer and/or brush spiral scrapers are quick and easy to replace, as they are only inserted into the spiral channel and are attached to both sides by the spiral wall or the
Bandstahlprofilen geführt werden. - Die der Innenseite des Filterrohres zugekehrte Längsprofile der Elastomer Vor- und Feinräumer sind einem Pflugschar nachempfunden, um die Räumqualität optimal zu erreichen und die Andruckkräfte gering zu halten.Strip steel profiles. - The longitudinal profiles of the elastomer pre-clearers and fine clearers facing the inside of the filter pipe are modelled on a ploughshare in order to achieve optimum clearing quality and keep the pressure forces low.
Damit die Wendelräumer bei Verschleißerscheinungen nach außen problemlos nachsetzen können, sind diese als Fixlänge vorgesehen und werden nacheinander mit Stirnstoß eingelegt.To ensure that the spiral scrapers can be easily repositioned in the event of signs of wear, they are provided as a fixed length and are inserted one after the other with a face joint.
Die dem Druckschlauch zugekehrte Seite der Wendelräumer haben die runde Außenform des Druckschlauches, damit dieser formschlüssig anliegt und gleichmäßig die Vor- und Feinräumer an der Filteroberfläche andrückt.The side of the spiral scrapers facing the pressure hose has the round outer shape of the pressure hose so that it fits snugly and evenly presses the pre-scrapers and fine scrapers onto the filter surface.
Da nur die Wendelräumer dem Verrschleiß ausgesetzt sind, werden auch nur diese ausgewechselt, was zu einer Materialeinsparung führt.Since only the spiral scrapers are subject to wear, only these are replaced, which leads to material savings.
Neben der dargestellten Einfachwendel, kann diese auch als Doppel-, oder Mehrfachwendel ausgeführt werden, wobei dann die Steigung steiler wird und der Schlammtransport sich entsprechend verändert.In addition to the single spiral shown, this can also be designed as a double or multiple spiral, whereby the gradient becomes steeper and the sludge transport changes accordingly.
Um ein Reinigen der Vor- und Feinräumer oder Bürsten zu erreichen, sind auf der Innenfläche des Spaltrohres achsparallel Abstreifleisten vorgesehen, die über die Spaltrohr-Innenfläche vorstehen.- Auch wird hierdurch verhindert, daß durch längeren, ununterbrochenen Andruck die Elastomer-Vor- und Feinräumer sich in die Spalten des Spaltrohres eingraben. Von Vorteil ist hierbei, wenn dieIn order to clean the pre-cleaners and fine scrapers or brushes, scraper strips are provided on the inner surface of the gap tube, parallel to the axis, which protrude beyond the inner surface of the gap tube. This also prevents the elastomer pre-cleaners and fine scrapers from digging into the gaps in the gap tube due to prolonged, uninterrupted pressure. It is advantageous here if the
&ogr; Abstreifleisten mindestens achsparallel bis 90 entgegen&ogr; Scraper bars at least parallel to the axis up to 90 against
der Wendelsteigung angeordnet sind.the spiral pitch.
Die Wendelräumer sind schnell und leicht auswechselbar, daThe spiral scrapers are quick and easy to replace, as
sie nur lose im Wendelkanal eingelegt sind und mit dem inneren, halbkreisförmig ausgebildeten Längsprofil formschlüssig auf dem Druckschlauch aufliegen. Die andere Hälfte des Schlauches wird von einem Stützwendel getragen, dessen Oberseite ebenfalls ein halbkreisförmig, dem Schlauch angepaßtes Längsprofil besitzt und flächig mit der Rückseite auf der Rotor-Zylinderwand aufliegt. Stützwendel und Wendelräumer werden im Wendelkanal geführt, wobei vorgeschlagen wird, daß die Wendelräumer aus zwei oder mehreren Längsabschnitten zusammengesetzt sind. Dies führt zu Materialeinsparungen .they are only loosely inserted in the spiral channel and rest positively on the pressure hose with the inner, semicircular longitudinal profile. The other half of the hose is supported by a support spiral, the top of which also has a semicircular longitudinal profile adapted to the hose and rests flat on the rotor cylinder wall with the back. The support spiral and spiral clearer are guided in the spiral channel, whereby it is suggested that the spiral clearers are made up of two or more longitudinal sections. This leads to material savings.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine senkrecht axiale Ansicht der Vorrichtung, ohne Wendelräumer, Druckschlauch und Stützwendel.Figure 1 is a vertical axial view of the device, without spiral scraper, pressure hose and support spiral.
Figur 2 Grundriß der Vorrichtung mit Abtreifleisten, die zwischen den Spaltrohrsegmenten angeordnet sind.Figure 2 Plan view of the device with scraper bars arranged between the split tube segments.
Figur 3 Das Detail A in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, als Längsschnitt durch die Wendeleinheit komplett, mit Druckschlauch-Anordnung.Figure 3 Detail A in Fig. 1 on an enlarged scale, as a longitudinal section through the complete spiral unit, with pressure hose arrangement.
Figur 4 Das Detail B in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, als Querschnitt durch die Wendeleinheit komplett, mit Druckschlauch, sowie Vor- und Feinräumer.Figure 4 Detail B in Fig. 1 on an enlarged scale, as a cross-section through the complete spiral unit, with pressure hose, as well as pre-cleaner and fine cleaner.
Figur 5 Das Detail A in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, jedoch als Längsschnitt durch eine Wendeleinheit komplett, mit Federelementanordnung.Figure 5 Detail A in Fig. 1 on an enlarged scale, but as a longitudinal section through a complete spiral unit, with spring element arrangement.
In einem zylindrischen Gehäuse mit senkrechter Achse ist an der Zylinderinnenwandung koaxial ein zylindrisches Filterelement 1 befestigt, das aus einem Drahtspaltfilter besteht und dessen Filteroberfläche innen liegt. Das gesamte Filterelement 1 kann einteilig oder aus mehreren Zylindersegmenten zusammengesetzt sein. Es kann aber auch nur aus einem Filterrohr bestehen. Die zwischen den Drähten befindlichen schmalen Spalte bestimmen die Filterfeinheit und liegen im wesentlichen waagerecht bzw. auf Grund der Herstellung des Filterelementes durch Wickeln des Drahtes leicht geneigt, wobei vorzugsweise Spalte von 10-500ium erzeugt werden.In a cylindrical housing with a vertical axis, a cylindrical filter element 1 is coaxially attached to the inner wall of the cylinder. The filter element consists of a wire gap filter and the filter surface is on the inside. The entire filter element 1 can be made in one piece or composed of several cylinder segments. However, it can also consist of just one filter tube. The narrow gaps between the wires determine the filter fineness and are essentially horizontal or slightly inclined due to the production of the filter element by winding the wire, whereby gaps of 10-500um are preferably produced.
Innerhalb des vorzugsweise feststehenden Filterelements ist ein Zylinderrohr 2 koaxial und drehbar gelagert, das an der Ober- und Unterseite geschlossen ist und durch das eine Achse verläuft, über die das Rotor-Zylinderrohr 2 motorisch angetrieben ist. Hierzu tritt die Achse an der Oberseite des Filtergehäuses aus.A cylinder tube 2 is mounted coaxially and rotatably within the preferably stationary filter element, which is closed on the top and bottom and through which an axis runs, via which the rotor cylinder tube 2 is motor-driven. For this purpose, the axis emerges at the top of the filter housing.
Am Außenmantel des Zylinderrohres 2 sind zwei rechtwinklig angeschweißte, wendeiförmige Bandstahlprofile 2a angeordnet, die den Wendelkanal 2b bilden. Ein Wendelräumer 4 aus Elastomer wird hier als Abstreifvorrichtung eingelegt, der an seiner Außenseite zwei längsverlaufende Vor- und Feinräumer 4a + 4b und/oder Bürsten als Doppelräumer in U-Form trägt. Der Vorräumer 4a und Feinräumer 4b sind so ausgebildet, daß durch Hinterschnitt die Räumarbeit verbessert wird und ein geringerer Anpreßdruck nötig ist, als bei flächiger Auflage. Der Wendelräumer 4 ist so ausgebildet, daß im Querschnitt die dem Zylinderrohr 2 zugekehrte Seite halbkreisförmig und dem Filterelement 1 zugekehrte Seite U-förmig ist. In das Stützwendel 5 aus flexiblem Kunststoff, in dessen nach außen offenen, im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Längsausnehmung 5a oder Nut ist ein Schlauch 6 ausTwo spiral steel strip profiles 2a welded at right angles are arranged on the outer surface of the cylinder tube 2, which form the spiral channel 2b. A spiral scraper 4 made of elastomer is inserted here as a scraping device, which has two longitudinal pre- and fine scrapers 4a + 4b and/or brushes as double scrapers in a U-shape on its outside. The pre- and fine scraper 4a and fine scraper 4b are designed in such a way that the clearing work is improved by an undercut and less contact pressure is required than with a flat support. The spiral scraper 4 is designed in such a way that the cross-section of the side facing the cylinder tube 2 is semicircular and the side facing the filter element 1 is U-shaped. A hose 6 made of plastic is inserted into the support spiral 5 made of flexible plastic, in its outwardly open, approximately semicircular cross-section longitudinal recess 5a or groove.
flexiblem Kunststoff eingelegt, der als elastisches Element gegen die Wendelräumer 4 drückt, wobei die halbkreisförmige Längsausnehmung 4c auf der Unterseite die zweite Hälfte des Druckschlauches 6 umschließt, so daß die Ausnehmung 5a und 4c zusammen einen geschlossenen Längskanal bilden, der im Querschnitt dem Außenquerschnitt des Schlauches 6 entspricht. Das Schlauchinnere ist einseitig verschlossen und das andere Ende über einen Rohranschluß 9 mit einem veränderbaren Druckluft-, oder anderem Druckmedium verbunden. Die Wendeleinheit 3 mit Druckschlauch 6 kann als Einfachoder Mehrfachwendel ausgebildet sein, wobei die zweite Anordnung zu einem zentralen Druckanschluß 9a zusammengeführt wird. Das Druckmittel wird zentral über die Antriebsachse des Rotor-Zylinders 2 zu der Rohrverschraubung 9 bzw. 9a geführt.flexible plastic, which presses against the spiral clearers 4 as an elastic element, whereby the semicircular longitudinal recess 4c on the underside encloses the second half of the pressure hose 6, so that the recess 5a and 4c together form a closed longitudinal channel, the cross-section of which corresponds to the external cross-section of the hose 6. The inside of the hose is closed on one side and the other end is connected to a variable compressed air or other pressure medium via a pipe connection 9. The spiral unit 3 with pressure hose 6 can be designed as a single or multiple spiral, whereby the second arrangement is combined to form a central pressure connection 9a. The pressure medium is guided centrally via the drive axis of the rotor cylinder 2 to the pipe screw connection 9 or 9a.
Der Ringraum 8 zwischen dem Rotor-Zylinderrohr 2 und dem Filterelement 1 wird seitlich von der Wendeleinheit 3 gebildet und ist nach oben und unten geöffnet. Der Wendelräumer 4 liegt am Filterelement 1 an und streicht aufgrund der Drehung des Zylinderrohrs 2 über diese Filteroberseite, um die dort sich absetzenden Schweb- und Sinkstoffe abzustreifen.The annular space 8 between the rotor cylinder tube 2 and the filter element 1 is formed laterally by the spiral unit 3 and is open at the top and bottom. The spiral scraper 4 rests against the filter element 1 and, due to the rotation of the cylinder tube 2, sweeps over the top of the filter in order to strip off the suspended and sedimentary matter that settles there.
Die Wendelkanäle 2b werden als Einfach-, oder Mehrfach-Wendelkanäle von je zwei Bandstahlprofilen 2a auf dem Rotor-Zylinderrohr 2 gebildet, wobei die jeweilige Wendelsteigung abstandsgleich und parallel verläuft. Auf der Innenfläche des Spaltrohres 1 sind Abstreifleisten 10 achsparallel zur Antriebsachse des Rotor-Zylinderrohres 2,The spiral channels 2b are formed as single or multiple spiral channels of two strip steel profiles 2a on the rotor cylinder tube 2, with the respective spiral pitch running at the same distance and parallel. On the inner surface of the gap tube 1, scraper strips 10 are axially parallel to the drive axis of the rotor cylinder tube 2.
&ogr;
bzw. bis 90 entgegen der Wendelkanalsteigung befestigt, die über die Innenfläche des Spaltrohres vorstehen und neben der
Reinigung der Räumer 4a und 4b bzw. Bürsten den Schlammtransport zur Austragsrichtung optimal übernehmen.&ogr;
or up to 90 against the spiral channel pitch, which protrude beyond the inner surface of the gap tube and, in addition to cleaning the scrapers 4a and 4b or brushes, optimally take over the sludge transport in the discharge direction.
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Der Ringraum 8 mündet unten in einen Schlammauffangraum, der frei von der Turbulenz der zu filternden Flüssigkeit ist und in dem sich eine Räumvorrichtung dreht. Die Räumvorrichtung weist Arme 13 auf, die von dem unteren, vorstehenden Zentrierbolzen der Achse ausgehen und spiralförmig sich durch den Auffangraum erstrecken.The annular space 8 opens at the bottom into a sludge collection space which is free from the turbulence of the liquid to be filtered and in which a clearing device rotates. The clearing device has arms 13 which extend from the lower, protruding centering bolt of the axle and extend in a spiral shape through the collection space.
Die zu filternden Flüssigkeiten, insbesondere Schmutzöle, werden durch den oberen Einlaßstutzen des Gehäuses eingelassen und durch ein oben auf dem Zylinderrohr befestigtes kegelförmiges Blech abgelenkt und in den Ringraum 8 geführt. Die in der zu filternden Flüssigkeit befindlichen Schweb- und Sinkstoffe werden durch die Wendeleinheit 3 durch den zwangsgeführten Förderstrom der zu filternden Flüssigkeit nach unten in den Auffangraum befördert. Die gereinigte Flüssigkeit gelangt nach Durchtreten des Filterelementes 1 in einen außen am Filterelement 1 angrenzenden Ringraum und von dort zum Auslaßstutzen des Gehäuses.The liquids to be filtered, particularly dirty oils, are let in through the upper inlet nozzle of the housing and are deflected by a conical sheet attached to the top of the cylinder tube and guided into the annular space 8. The suspended and settling particles in the liquid to be filtered are conveyed downwards into the collecting space by the spiral unit 3 through the forced flow of the liquid to be filtered. After passing through the filter element 1, the cleaned liquid reaches an annular space adjacent to the outside of the filter element 1 and from there to the outlet nozzle of the housing.
In einer Alternative bleibt der Hohlzylinder stehen, und das Filterelement dreht sich. Hierbei entstehen dieselben obengenannten Vorteile und Wirkungen. Auch bei diesem Filtersystem ist es vorteilhaft, wenn senkrecht angeordnete Absteifleisten, die zur Wendeleinheit hin vorstehen, verwendet werden.In an alternative, the hollow cylinder remains stationary and the filter element rotates. This produces the same advantages and effects mentioned above. With this filter system, it is also advantageous to use vertically arranged stiffening strips that protrude towards the spiral unit.
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