DE9116554U1 - Filter apparatus - Google Patents
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Description
ZG/WA/KR 11 .11.1992 PA 4021ZG/WA/KR 11 .11.1992 PA 4021
DIDTER-WERKE AG Lessingstraße 16 - 18 W - 6200 WiesbadenDIDTER-WERKE AG Lessingstrasse 16 - 18 W - 6200 Wiesbaden
Filterapparat BeschreibungFilter apparatus description
Die Erfindung betrifft einen Filterapparat mit mehreren Filterelementen, die unreinseitig an jeweils einer öffnung einer Trübe-Eintrittskammer und einer öffnung einer Schlammkammer liegen, wobei beide öffnungen durch je einen Ventilteller wechselweise mittels einer gemeinsamen Kolbenstange abschließbar sind, wobei zur Filtration die Filterelemente zur Trübe-Eintrittskammer offen und zur Schlammkammer geschlossen sind und zum Rückspülen die Filterelemente zur Trübe-Eintrittskammer geschlossen und zur Schlammkammer offen sind.The invention relates to a filter apparatus with several filter elements, which are located on the impure side at an opening of a slurry inlet chamber and an opening of a sludge chamber, whereby both openings can be closed alternately by a valve plate using a common piston rod, whereby for filtration the filter elements are open to the slurry inlet chamber and closed to the sludge chamber and for backwashing the filter elements are closed to the slurry inlet chamber and open to the sludge chamber.
Ein derartiger Filterapparat ist in der DE 33 03 912 C2 beschrieben. Zum Abreinigen der Filterelemente ist ein Rückspülen vorgesehen. Dieses erfolgt beim öffnen des Ventiltellers des betreffenden Filterelements zur Schiammkammer hin. Es entsteht dabei ein Unterdruck, so daß das Filtrat von der Reinseite auf die Unreinseite zurückfließt und damit die Unreinseite von Schlamm und sonstigen Ablagerungen befreit bzw. befreien soll. Da mehrere Filterelemente vorgesehen sind, kann die Abreinigung kontinuierlich erfolgen. Die Filterelemente werden dabeiSuch a filter device is described in DE 33 03 912 C2. Backwashing is provided for cleaning the filter elements. This takes place when the valve plate of the relevant filter element is opened towards the scum chamber. This creates a negative pressure so that the filtrate flows back from the clean side to the dirty side and thus frees or should free the dirty side of sludge and other deposits. Since several filter elements are provided, cleaning can take place continuously. The filter elements are
nacheinander abgereinigt. Der Filterbetrieb muß hierfür nicht unterbrochen werden.cleaned one after the other. The filter operation does not have to be interrupted for this.
Tn der DE 33 03 912 C2 ist zur Erleichterung der Reinigung der Filterelemente die Kolbenstange als Sprühlanze ausgebildet, die beir» Rückspulen zusätzlich Wasser oder Reinigungsmittel unreinseitig auf das betreffende Filterelement sprüht. Die Sprühlanze ist drehbar. Die Sprühlanze kann nur bei dem Vorgang des Rückspulens in Funktion treten. Sie kann nicht verhindern, daß bei der Filtration Schmutzpartikel oder Schlamm an den Filterelementen verkleben oder anbacken.According to DE 33 03 912 C2, to facilitate cleaning of the filter elements, the piston rod is designed as a spray lance, which sprays additional water or cleaning agent onto the dirty side of the filter element in question during rewinding. The spray lance is rotatable. The spray lance can only be activated during the rewinding process. It cannot prevent dirt particles or sludge from sticking or caking to the filter elements during filtration.
In der DE 33 01 694 C2 und in dem DE-GM 81 28 105 sind ebenfalls Filterapparate der eingangs genannten Art beschrieben.Filter devices of the type mentioned above are also described in DE 33 01 694 C2 and DE-GM 81 28 105.
In der DE 32 34 322 C2 ist ein Rückspülen nicht beschrieben. Die Unreinseite des Filterelements liegt hier außen an diesem. Axial zum. Filterelement bewegliche Abstreifringe dienen dem Absprengen eines Filterkuchens.Backwashing is not described in DE 32 34 322 C2. The dirty side of the filter element is on the outside. Scraper rings that move axially to the filter element are used to break off a filter cake.
In der EP 0 395 044 A2 ist ein Filter beschrieben, bei dem eine spiralförmige Förderschnecke, die an ihrem Außenumfang Schaber aufweist, das zu filtrierende Medium durch das Filterelement fördert, wobei die Dichte des Filterkuchens in Förderrichtung zunimmt. Für ein Rückspülen ist dieses Filter nicht vorgesehen und geeignet.EP 0 395 044 A2 describes a filter in which a spiral conveyor screw, which has scrapers on its outer circumference, conveys the medium to be filtered through the filter element, whereby the density of the filter cake increases in the conveying direction. This filter is not intended or suitable for backwashing.
In der DE-OS 33 41 666 Al ist ein Filterelement mit einem ständig in ihm rotierenden Schaber vorgesehen. Der Schaber sitzt mit einer Schnecke zum. Schlammaustrag an einer gemeinsamen Welle. Ein Abreinigen des FiIterelements durch Rückspülen ist nicht vorgesehen.DE-OS 33 41 666 A1 provides for a filter element with a scraper that constantly rotates within it. The scraper is mounted on a common shaft with a screw for sludge removal. Cleaning the filter element by backwashing is not provided for.
In der DE-OS 21 40 349 und der DE-OS 23 38 965 sind Filterapparate beschrieben, bei denen das Filterelement mittels Bürsten abzureinigen ist.DE-OS 21 40 349 and DE-OS 23 38 965 describe filter devices in which the filter element is cleaned using brushes.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Filterapparat der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem das Reinigungsergebnis der Rückspülung verbessert ist.The object of the invention is to propose a filter apparatus of the type mentioned at the beginning, in which the cleaning result of the backwash is improved.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Filterapparat der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in jedem Filterelement zwischen den öffnungen ein um die Kolbenstange drehbarer Schaber angeordnet ist, daß der Schaber zwischen den öffnungen gewendelt verläuft und daß ein Antrieb für den Schaber vorgesehen ist, der diesen zumindest bei der Filtration dreht.According to the invention, the above object is achieved in a filter apparatus of the type mentioned at the outset in that a scraper which can rotate about the piston rod is arranged in each filter element between the openings, that the scraper runs in a spiral between the openings and that a drive is provided for the scraper which rotates it at least during filtration.
Durch den Schaber ist vermieden, daß bei der Filtration dickere Schichten von Schmutz oder Schlamm am Filterelement verkleben oder anbacken können. Der drehende Schaber vermeidet Verklebungen oder Anbackungen schon bei deren Entstehen, so daß beim periodisch erfolgenden Rückspülen das saubere Abreinigen des jeweiligen Filterelements nicht in Frage gestellt ist.The scraper prevents thick layers of dirt or sludge from sticking or caking onto the filter element during filtration. The rotating scraper prevents sticking or caking from occurring as soon as it occurs, so that the clean cleaning of the respective filter element is not in question during periodic backwashing.
Durch die wendeiförmige Gestalt des Schabers werden die am Filterelement angelagerten Schmutznester nach unten inDue to the spiral shape of the scraper, the dirt nests deposited on the filter element are pushed downwards into
Richtung der Schlammkammer gedrückt, so daß sie beim Rückspülen leicht ausgeschwemmt werden. Der Schaber selbst dient nicht der Förderung des zu filternden Mediums. Er setzt diesem Medium praktisch keinen Widerstand entgegen. Er drückt nicht Partikel in das Filter und verhindert nicht das Rückspülen.towards the sludge chamber so that they are easily washed out during backwashing. The scraper itself is not used to convey the medium to be filtered. It offers practically no resistance to this medium. It does not press particles into the filter and does not prevent backwashing.
Der erfindungsgemäße Filterapparat eignet sich beispielsweise für die Filtration von Wasser, beispielsweise Kühlwasser, insbesondere wenn dieses aus Flüssen oder Bächen gesaugt wird, die stark mit Schlamm und sonstigen festen Partikeln verschmutzt sind. Das Filteraggregat eignet sich auch für andere zähflüssige Filtermedien, bei denen der Rückspüleffekt allein nicht zur Abreinigung der Filterelemente ausreichen würde.The filter apparatus according to the invention is suitable, for example, for the filtration of water, for example cooling water, especially when it is sucked from rivers or streams that are heavily contaminated with mud and other solid particles. The filter unit is also suitable for other viscous filter media where the backwash effect alone would not be sufficient to clean the filter elements.
Wie bei dem Filteraggregat der eingangs genannten Art ist beim erfindungsgemäßen Filteraggregat eine Abreinigung eines Filterelements ohne Unterbrechung der Filtration möglich.As with the filter unit of the type mentioned at the beginning, the filter unit according to the invention makes it possible to clean a filter element without interrupting the filtration.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:Advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims and the following description of an embodiment. The drawing shows:
Figur 1 einen Filterapparat schematisch im Längsschnitt mit drei Filterelementen, von denen zwei zu sehen sind,Figure 1 shows a filter apparatus schematically in longitudinal section with three filter elements, two of which are visible,
Figur 2 eines der Filterelemente des Filterapparats im Längsschnitt, gegenüber Figur 1 vergrößert,Figure 2 one of the filter elements of the filter apparatus in longitudinal section, enlarged compared to Figure 1,
Figur 3 den oberen Bereich des Filterelemente, gegenüber Figur 2 vergrößert undFigure 3 shows the upper part of the filter elements, enlarged compared to Figure 2 and
Figur 4 eine Aufsicht des Filterelements längs der Linie TV-IV nach Figur 3.Figure 4 is a plan view of the filter element along the line TV-IV according to Figure 3.
In einem Behälter 1 eines Filterapparats sind eine Trübe-Einlaßkammer 2, eine Filtrat-Auslaßkammer 3 und eine Schlammkammer 4 gebildet. Die Einlaßkammer 2 ist von der Auslaßkammer 3 durch eine obere Lochplatte 5 getrennt. Die Auslaßkammer 3 ist von der Schlammkammer 4 durch eine untere Lochplatte 6 getrennt. In die Einlaßkammer 2 mündet ein Einlaßstutzen 7. An der Auslaßkammer 3 mündet ein Auslaßstutzen 8. Unten an der Schlammkammer 4 ist ein motorgesteuertes Ablaßventil 9 vorgesehen.A sludge inlet chamber 2, a filtrate outlet chamber 3 and a sludge chamber 4 are formed in a container 1 of a filter apparatus. The inlet chamber 2 is separated from the outlet chamber 3 by an upper perforated plate 5. The outlet chamber 3 is separated from the sludge chamber 4 by a lower perforated plate 6. An inlet nozzle 7 opens into the inlet chamber 2. An outlet nozzle 8 opens into the outlet chamber 3. A motor-controlled drain valve 9 is provided at the bottom of the sludge chamber 4.
Die obere Lochplatte 5 bildet Öffnungen 10 und die untere Lochplatte 6 bildet Öffnungen 11 für den Einsatz von Filterelementen 12. Im Beispielsfall sind drei Filterelemente 12 vorgesehen, von denen in Figur 1 zwei zu sehen sind. Dabei ist das linke Filterelement im Filterungsbetrieb und das rechte Filterelement im Rückspülbetrieb gezeigt.The upper perforated plate 5 forms openings 10 and the lower perforated plate 6 forms openings 11 for the use of filter elements 12. In the example, three filter elements 12 are provided, two of which can be seen in Figure 1. The left filter element is shown in filtering mode and the right filter element in backwash mode.
Jedes Filterelement 12 weist einen Siebzylinder 13 bzw. Spaltzylinder auf, der sich durch die Auslaßkammer 3 erstreckt. Ober einen oberen Flansch 14 und einen unteren Flansch 15 sitzt das Filterelement 12 dicht an der Öffnung 10 bzw. 11 der oberen bzw. unteren Lochplatte 5,Each filter element 12 has a screen cylinder 13 or gap cylinder that extends through the outlet chamber 3. The filter element 12 sits tightly against the opening 10 or 11 of the upper or lower perforated plate 5 via an upper flange 14 and a lower flange 15.
An einer mit dem Flansch 14 verbundenen Grundplatte 16 des Filterelemente 12 ist über Distanzhalter 17 ein pneumatisch oder hydraulisches Antriebsaggregat 18 angeordnet, das einen Kolben 19 aufweist. Dieser ist mit einer Kolbenstange 20 verbunden, die für die obere öffnung 10 einen oberen Ventilteller 21 und für die untere öffnung 11 einen unteren Ventilteller 22 trägt. Der obere Ventilteller 21 ist mit der Kolbenstange 20 über Bolzen 23 und einen Mitnehmer 24 verbunden.A pneumatic or hydraulic drive unit 18, which has a piston 19, is arranged on a base plate 16 of the filter element 12, which is connected to the flange 14, via spacers 17. This is connected to a piston rod 20, which carries an upper valve plate 21 for the upper opening 10 and a lower valve plate 22 for the lower opening 11. The upper valve plate 21 is connected to the piston rod 20 via bolts 23 and a driver 24.
In den Figuren 2 und 3 sind rechts der Längsachse L der Kolben 19 und die mit ihm verbundenen Teile 20 bis 24 in ihrer nach oben geschobenen Stellung gezeigt. Links der Längsseite L sind der Kolben 19 und die mit ihm verbundenen Teile 20 bis 24 in ihrer nach unten geschobenen Stellung dargestellt.In Figures 2 and 3, to the right of the longitudinal axis L, the piston 19 and the parts 20 to 24 connected to it are shown in their upwardly pushed position. To the left of the longitudinal side L, the piston 19 and the parts 20 to 24 connected to it are shown in their downwardly pushed position.
Ist der Kolben 19 über eine Leitung 25 druckbeaufschlagt, dann befindet er sich in seiner unteren Stellung. In dieser Stellung schließt der obere Ventilteller 21 die obere öffnung 10. Der untere Ventilteller 22 öffnet die untere öffnung 11, so da3 der in Figur 1 rechts dargestellte Rückspülbetrieb stattfindet.If the piston 19 is pressurized via a line 25, it is in its lower position. In this position, the upper valve plate 21 closes the upper opening 10. The lower valve plate 22 opens the lower opening 11, so that the backwash operation shown on the right in Figure 1 takes place.
Ist der Kolben 19 über eine Leitung 26 druckbeaufschlagt, dann steht er in seiner oberen Stellung, wobei der obere Ventilteller 21 die obere öffnung 10 freigibt und der untere Ventilteller 22 die untere öffnung 11 schließt. In diesem Fall strömt die Trübe in den Siebzylinder 13 und das Filtrat gelangt in die Auslaßkammer 3, vie dies in Figur 1 beim linken Filterelement dargestellt ist.If the piston 19 is pressurized via a line 26, then it is in its upper position, with the upper valve plate 21 opening the upper opening 10 and the lower valve plate 22 closing the lower opening 11. In this case, the slurry flows into the sieve cylinder 13 and the filtrate reaches the outlet chamber 3, as shown in Figure 1 for the left filter element.
Die Kolbenstange 20 erstreckt sich durch eine Hohlwelle 27. Mit der Hohlwelle 27 sind im Bereich der oberen Öffnung 10 und der unteren öffnung 11 Stege 28.. 29 verschweißt. Zwischen den Stegen 28, 29 erstreckt sich ein mit diesen verbundener Schaber 30. Der Schaber 30 ist von zwei jeweils von unten nach oben durchgehenden streifenförmigen Teilen 31, 32 gebildet, die innerhalb des Siebzylinders 13 wendelförmig verlaufen. Die innere Kante 33 der Teile 31, ist von der Hohlwelle 27 vergleichsweise weit beabstandet. Ihre äußere Kante 34 liegt vergleichsweise nahe an dem Innenumfang des Siebzylinders 13. Die Wendelform jedes der Teile 31, 32 ist so gestaltet, daß sie sich um etwa 180° um die Längsachse L erstreckt (vgl. Figur 2).The piston rod 20 extends through a hollow shaft 27. Webs 28.. 29 are welded to the hollow shaft 27 in the area of the upper opening 10 and the lower opening 11. A scraper 30 connected to these extends between the webs 28, 29. The scraper 30 is formed by two strip-shaped parts 31, 32, each running from bottom to top, which run in a spiral shape within the screen cylinder 13. The inner edge 33 of the parts 31, is relatively far away from the hollow shaft 27. Their outer edge 34 lies relatively close to the inner circumference of the screen cylinder 13. The spiral shape of each of the parts 31, 32 is designed so that it extends approximately 180° around the longitudinal axis L (see Figure 2).
Die Hohlwelle 27 ist mittels einer Schraube 35 an einer Buchse 36 festgelegt. An der Buchse 36 sitzt eine gezahnte Mitnehmerscheibe 37. Zu deren Antrieb ist ein weiteres pneumatisches oder hydraulisches Antriebsaggregat 38 vorgesehen.The hollow shaft 27 is fixed to a bushing 36 by means of a screw 35. A toothed drive disk 37 is located on the bushing 36. A further pneumatic or hydraulic drive unit 38 is provided to drive it.
Das weitere Antriebsaggregat 38 weist einen Kolben 39 auf, an dem eine Kolbenstange 40 befestigt ist. Die Kolbenstange 40 übergreift geschlitzt die Mitnehmerscheibe 37 und weist einen Mitnehmerzapfen 41 auf. An ihrem dem Kolben 39 abgewandten Ende ist sie durch eine Zugfeder 42 belastet.The further drive unit 38 has a piston 39 to which a piston rod 40 is attached. The piston rod 40 overlaps the drive plate 37 in a slotted manner and has a drive pin 41. At its end facing away from the piston 39 it is loaded by a tension spring 42.
Der Kolben 39 ist längs seiner Querachse A verschieblich. In den Figuren 2 und 3 ist der Kolben 39 oberhalb der Querachse A in seiner vorgeschobenen Stellung und unterhalb der Querachse A in seiner zurückgezogenen Stellung gezeigt. In Figur 4 ist der Kolben 39 rechts der Querachse A in seiner vorgeschobenen und ]inks der Querachse A in seinerThe piston 39 is movable along its transverse axis A. In Figures 2 and 3, the piston 39 is shown above the transverse axis A in its advanced position and below the transverse axis A in its retracted position. In Figure 4, the piston 39 is shown to the right of the transverse axis A in its advanced position and to the left of the transverse axis A in its
zurückgezogenen Stellung dargestellt.retracted position.
Wird der Kolben 39 durch ein^ Leitung 43 druckbeaufschlagt, dann bewegt er sich aus seiner zurückgezogenen Stellung nach vorn (links in Figur 3; oben in Figur 4). Dabei greift der Mitnehmerzapfen 41 in die Mitnehmerscheibe 37 und dreht diese schrittweise um einen Winkel. Dadurch dreht sich die Hohlwelle 27 und mit ihr der Schaber 30 in Richtung des Pfeiles R uio einen Schritt.If the piston 39 is pressurized by a line 43, it moves forward from its retracted position (left in Figure 3; top in Figure 4). The driver pin 41 engages the driver disk 37 and turns it step by step through an angle. This causes the hollow shaft 27 and with it the scraper 30 to rotate one step in the direction of the arrow R.
Wird dann der Kolben 39 über eine Leitung 44 druckbeaufschlagt, dann bewegt sich die Kolbenstange 40 zurück, ohne die Mitnehmerscheibe 37 zu bewegen.If the piston 39 is then pressurized via a line 44, the piston rod 40 moves back without moving the drive plate 37.
Die Funktionsweise der beschriebenen Einrichtung ist etwa folgende:The functionality of the described device is approximately as follows:
Während des Filtrationsbetriebs und des Rückspülbetriebs jedes Filterelements 12 wird dessen Schaber 30 über das weitere Antriebsaggregat 38 ständig schrittweise gedreht. Dadurch werden Anbackungen oder Verklebungen von Partikeln innen an dem Siebzylinder 13 gleich bei ihrem Entstehen abgelöst und erhalten durch den Schaber 30 bzw. dessen Teile 31, 32 eine Tendenz, sich nach unten in Richtung der Schlammkammer 4 zu bewegen. Beim Rückspülbetrieb werden solche Partikel nach unten in die Schlammkammer 4 durch das rückspülende Medium ausgeschwemmt.During the filtration operation and the backwash operation of each filter element 12, its scraper 30 is continuously rotated step by step via the additional drive unit 38. As a result, caking or sticking of particles inside the screen cylinder 13 is removed as soon as it occurs and is given a tendency by the scraper 30 or its parts 31, 32 to move downwards towards the sludge chamber 4. During the backwash operation, such particles are washed downwards into the sludge chamber 4 by the backwashing medium.
BEZUGSZETCHENLISTEREFERENCE LIST
Claims (9)
dadurch gekennzeichnet,2. Filter apparatus according to claim I 1
characterized,
dadurch gekennzeichnet,9. Filter apparatus according to claim 8,
characterized,
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