PL174556B1

PL174556B1 - Wkład filtracyjny do wieży filtracyjnej

Info

Publication number: PL174556B1
Application number: PL94302746A
Authority: PL
Inventors: Thomas Handtmann
Original assignee: Thomas Handtmann
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 1998-08-31
Also published as: ES2092347T3; DE4309366C1; US5453184A; CZ64794A3; DK0616824T3; CA2119924A1; RU2062138C1; ATE143823T1; AU658340B2; AU5792694A; EP0616824B1; CZ280178B6; DE59400786D1; GR3021377T3; KR940021102A; EP0616824A1; CA2119924C; KR0133825B1; JPH0775710A; JPH0829210B2

Description

Przedmiotem wynalazku jest wkład filtracyjny do wieży filtracyjnej, stosowany zwłaszcza w przemyśle spożywczym.

Znany jest z opisu zgłoszenia patentowego PCT EP92/01436 wkład filtracyjny składający się z komory filtracyjnej ograniczonej denkiem i ścianką boczną, w której umieszczony jest placek filtracyjny, z płytki dociskowej uformowanej na denku, z co najmniej jednego elementu rozprowadzającego filtrowaną ciecz, usytuowanego pod płytką dociskową oraz z uszczelki uszczelniającej płytkę dociskową względem ścianki bocznej wkładu filtracyjnego znajdującego się pod spodem. Wkłady tego typu są używane do budowy wież filtracyjnych, stosowanych głównie jako sterylne zespoły filtrujące w przemyśle spożywczym przy produkcji napojów. Umożliwiają one filtrowanie piwa w taki

174 556 sposób, że oddzielają komórki drożdży i bakterie, natomiast przepuszczają silnie rozdrobnione substancje decydujące o smaku wyrobu.

Na stanowiskach do powlekania wkłady filtracyjne są powlekane pomocniczym materiałem filtracyjnym, a następnie są układane jeden na drugim w stos, tworząc wieżę filtracyjną. Przeznaczona do filtrowania ciecz jest doprowadzana z boku do znajdujących się jedna na drugiej komór filtracyjnych. Równomierność rozprowadzania filtrowanej cieczy do powierzchni materiału filtracyjnego zapewnia odpowiedni zespół rozprowadzający, znajdujący się na dnie każdego wkładu filtracyjnego.

Po ułożeniu poszczególnych wkładów filtracyjnych na sobie, denko wkładu, na którym znajduje się płytka dociskowa, będące elementem wkładu filtracyjnego znajdującego się powyżej, wchodzi z dociskiem do komory filtracyjnej wkładu znajdującego się pod spodem i silnie naciska na materiał filtracyjny z osadem. Celem uniemożliwienia materiałowi filtracyjnemu, a tym samym filtrowanej cieczy, ucieczki na boki, płytka dociskowa jest odpowiednio uszczelniona względem wewnętrznej ścianki komory filtracyjnej. W znanych wkładach filtracyjnych do tego celu służą pierścieniowe rowki w bocznych ściankach komory filtracyjnej z wchodzącymi do nich uszczelkami w postaci pierścieni typu 0-ring. Pierścienie te uszczelniają pionowe ścianki płytki dociskowej. Osadzony w dolnej części płytki dociskowej element rozprowadzający jest przymocowany za pomocą rozmieszczonych na obwodzie wkrętów.

Wkład filtracyjny do wieży filtracyjnej, składający się z komory filtracyjnej ograniczonej denkiem i ścianką boczną, w której umieszczony jest placek filtracyjny, z płytki dociskowej uformowanej na denku, z co najmniej jednego elementu rozprowadzającego filtrowaną ciecz, usytuowanego pod płytką dociskową oraz z uszczelki uszczelniającej płytkę dociskową względem ścianki bocznej sąsiedniego wkładu filtracyjnego znajdującego się pod spodem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że profilowana uszczelka posiada krawędź uszczelniającą stanowiącą uszczelnienie płytki dociskowej względem ścianki bocznej sąsiedniego wkładu filtracyjnego znajdującego się pod spodem oraz kołnierz uszczelniający stanowiący uszczelnienie elementu rozprowadzjącego względem płytki dociskowej.

Korzystnym jest, że profilowana uszczelka jest osadzona zatrzaskowo na płytce dociskowej.

Korzystnym jest, że profilowana uszczelka ma postać, odpornego na udary i pełzanie, obwodowego pierścienia uszczelniającego.

Korzystnym jest, że krawędź uszczelniająca i kołnierz uszczelniający są skośne względem wewnętrznej powierzchni ścianki bocznej.

Korzystnym jest, że profilowana uszczelka ma obwodowy kołnierz blokujący.

Korzystnym jest, że płytka dociskowa ma obwodowy skośny występ stanowiący element zatrzaskowego połączenia z kołnierzem blokującym profilowanej uszczelki.

Korzystnym jest, że na obwodzie profilowanej uszczelki znajdują się kanaliki przepływowe filtrowanej cieczy.

Korzystnym jest, że naprzeciw profilowanej uszczelki na zewnątrz jej obwodu, usytuowany jest w denku rowek, w którym osadzona jest uszczelka zewnętrzna.

Korzystnym jest, że zewnętrzna krawędź ścianki bocznej, co najmniej po stronie komory filtracyjnej, ma fazę.

Korzystnym jest, że krawędź uszczelniająca profilowanej uszczelki usytuowana jest po przeciwległej stronie względem kołnierza uszczelniającego.

Korzystnym jest, że krawędź uszczelniająca usytuowana jest na sprężystym pierścieniowym występie uszczelniającym.

Dzięki zastosowaniu profilowanej uszczelki posiadającej krawędź uszczelniającą stanowiącą uszczelnienie płytki dociskowej względem ścianki bocznej sąsiedniego wkładu filtracyjnego znajdującego się pod spodem oraz kołnierza uszczelniającego stanowiącego uszczelnienie elementu rozprowadzającego względem płytki dociskowej, uzyskano roz4

174 556 wiązanie o uproszczonej konstrukcji z równoczesnym zwiększeniem odporności na zużycie i niezawodności, a także z zachowaniem odpowiedniej wymaganej sterylności.

Profilowana uszczelka pełni trzy funkcje, a mianowicie, funkcję uszczelnienia pomiędzy płytką dociskową a ścianką boczną, elementu przytrzymującego element rozprowadzający oraz uszczelnienia elementu rozprowadzającego względem płytki dociskowej. W związku z tym, że wszystkie trzy zadania wykonuje jeden element, to jest profilowana uszczelka, konstrukcja urządzenia jest prostsza, a jednocześnie znacznie zmniejszają się koszty jego produkcji. Poza tym zwiększa się niezawodność eksploatacyjna urządzenia, ponieważ kołnierz uszczelniający uszczelnia również element rozprowadzający.

Profilowana uszczelka jest zablokowana na płytce dociskowej. Profilowana uszczelka tego typu jest łatwa do zastosowania i eliminuje konieczność stosowania wkrętów mocujących. W znanych urządzeniach tego typu, na poszczególnych częściach formowały się osady, bardzo trudne do usunięcia w obszarze wkrętów mocujących i niepożądane z punktu widzenia sterylności. W rozwiązaniu według wynalazku problem ten nie występuje. Wkłady filtracyjne i wieże filtracyjne tego typu mają w zasadzie kształt cylindryczny, w związku z czym profilowana uszczelka ma kształt pierścienia.

Stwierdzono, że najlepszym materiałem na pierścienie uszczelniające tego typu jest wysoko udarowe tworzywo sztuczne o dużej wytrzymałości mechanicznej. Jest to poliamid wytwarzany z laktanu techniką wylewania. Materiał tego typu ma znakomitą stabilność wymiarową, a zwłaszcza wysoką odporność na udary i pełzanie. Wykonana z niego uszczelka jest odporna na zużycie, a jej krawędź uszczelniająca, dzięki swej sztywności, zdziera osad z powierzchni wewnętrznej ścianki bocznej podczas układania wkładów filtracyjnych jeden na drugim.

Korzystnie, krawędź uszczelniająca i kołnierz uszczelniający są skośne, w wyniku czego po zainstalowaniu, oba te elementy wywierają z jednej strony pewien nacisk na wewnętrzną powierzchnię ścianki bocznej, a z drugiej - nacisk na element rozprowadzający, co intensyfikuje zarówno działanie uszczelniające jak i mocujące.

Na profilowanej uszczelce znajduje się kołnierz blokujący, wchodzący zatrzaskowo w odpowiedni rowek na płytce dociskowej. Jego zadaniem jest blokowanie profilowanej uszczelki względem płytki dociskowej. W celu ułatwienia montażu uszczelki, płytkę dociskową należy przesunąć z położenia montażowego do rowka blokującego, a właściwie do jego skośnej części blokującej, w taki sposób, żeby po założeniu uszczelka mogła się rozprężyć w obszarze kołnierza blokującego w kierunku na zewnątrz, do położenia, w którym zewnętrzna powierzchnia kołnierza blokującego będzie mogła zatrzasnąć się w rowku blokującym.

Połączenie tego typu jest skonstruowane tak, że profilowana uszczelka jest przymocowana do płytki dociskowej i nie daje się usunąć bez uszkodzenia. Istnieje również możliwość stosowania wymiennych pierścieni uszczelniających.

W celu uzyskania równomiernego napływu filtrowanej cieczy z boku, na obwodzie profilowanej uszczelki znajdują się przelotowe kanaliki, którymi może płynąć filtrowana ciecz. W przypadku średnicy rzędu 70 cm, wystarczy filtrowaną ciecz doprowadzać za pomocą 5 do 7 rozmieszczonych na obwodzie przelotowych kanalików. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe jest równomierne rozprowadzenie cieczy nad komorą filtracyjną znajdującego się pod nią elementu filtrującego.

Dzięki uszczelce zewnętrznej znajdującej się w dnie rowka leżącego naprzeciwko profilowanej uszczelki, górny koniec ścianki bocznej styka się z dwiema, leżącymi w przybliżeniu naprzeciwko siebie, powierzchniami uszczelniającymi wkładu filtracyjnego znajdującego się powyżej i uniemożliwia wychodzenie na zewnątrz materiału filtracyjnego i/lub filtrowanej cieczy.

Faza na górnej krawędzi ścianki bocznej, uformowana co najmniej od strony komory filtracyjnej, umożliwia centrowanie profilowanej uszczelki. Rozwiązanie tego typu umożliwia samoczynne centrowanie znajdującego się pod spodem wkładu filtracyjnego

174 556 podczas spiętrzania, po wstępnym, zgrubnym zestrojeniu profilowanych uszczelek względem znajdującej się pod spodem komory filtracyjnej w czasie wprowadzania wkładu filtracyjnego za pomocą płytki dociskowej do górnej części komory filtracyjnej.

Krawędź uszczelniająca znajdująca się na profilowanej uszczelce po przeciwległej stronie względem kołnierza uszczelniającego, zapewnia to, że siły działające na kołnierz uszczelniający i krawędź uszczelniającą częściowo kompensują się w miejscu stykania się ich ze sobą, co dodatkowo zwiększa sztywność a tym samym niezawodność profilowanej uszczelki.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania pokazano na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie dwa wkłady filtracyjne, w widoku perspektywicznym, częściowo w przekroju osiowym, fig. 2 - wieżę filtracyjną w postaci zespołu wkładów filtracyjnych, w widoku z boku, fig. 3 - dwa wkłady filtracyjne w stanie złożonym, w przekroju osiowym oraz fig. 4 - fragment profilowanej uszczelki w widoku perspektywicznym, częściowo w przekroju osiowym.

Wkład filtracyjny 1 jest okrągły i składa się z denka 2, otaczającej go ścianki bocznej 3 i komory filtracyjnej 4, w której umieszczony jest w znany sposób placek filtracyjny 5 (WO 93/00146).

Placek filtracyjny 5 jest uformowany nad siatkowym i/lub spiekanym materiałem 6 ułożonym na denku 2, przez który fil^^at przepływa w znany sposób kanalikami (nie pokazanymi).

Pod denkiem 2 znajduje się płytka dociskowa 7 z elementem rozprowadzającym 8 w swojej dolnej części. Element rozprowadzający 8 może składać się z wielu warstw materiału siatkowego lub spiekanego. Filtrowana ciecz jest również doprowadzana w znany sposób kanalikami (nie pokazanymi). W wieży filtracyjnej 9 złożonej z wkładów filtracyjnych 1, filtrowana ciecz jest rozprowadzana przez element rozprowadzający 8 po całej powierzchni placka filtracyjnego 5 sąsiedniego wkładu filtracyjnego 1 znajdującego się pod spodem.

Wkłady filtracyjne 1 są skonstruowane tak, że można je układać jeden na drugim, tworząc wieżę filtracyjną 9 (fig. 2). Płytka dociskowa 7 z elementem rozprowadzającym 8 jest umieszczona w komorze filtracyjnej 4 sąsiedniego wkładu filtracyjnego 1 znajdującego się pod spodem i ściska z odpowiednią siłą placek filtracyjny 5. Ściskanie wkładów filtracyjnych w wieży filtracyjnej 9 odbywa się za pomocą płytki prasującej 11 i popychacza 10.

Na figurze 3 przedstawiono szczegółowo konstrukcję wkładu filtracyjnego 1 według wynalazku, sprzężonego z innym wkładem filtracyjnym 1 tego samego typu.

Element rozprowadzający 8, umieszczony pod płytką dociskową 7 składa się z trzech warstw siatki metalowej. Na części powierzchni obwodu płytki dociskowej 7 znajduje się profilowana uszczelka 12 (fig. 4) wchodząca w znajdujący się pod spodem wkład filtracyjny 1. Jest ona wykonana z odpornego na udary i wytrzymałego na rozciąganie materiału z tworzywa sztucznego, na przykład z poliamidu o nazwie handlowej Lauramid.

Na obwodzie profilowanej uszczelki 12 biegnie kołnierz blokujący 13, który wchodzi do obwodowego pierścieniowego rowka 14 w płytce dociskowej 7. Ponadto na profilowanej uszczelce 12 znajduje się krawędź uszczelniająca 15 uformowana na końcu prawie sztywnego, ale odpowiednio elastycznego, sprężystego pierścieniowego występu uszczelniającego 16. Krawędź uszczelniająca 15 biegnie skośnie względem wewnętrznej powierzchni ścianki bocznej 3, dzięki czemu uszczelnia denną część wkładu filtracyjnego 1, znajdującego się odpowiednio nad plackiem filtracyjnym i komorą filtracyjną 4. Po przeciwległej stronie względem krawędzi uszczelniającej 15 znajduje się kołnierz uszczelniający 17. Pełni on dwa zadania. Z jednej strony uszczelnia element rozprowadzający 8, a z drugiej przytrzymuje i dociska krawędź obwodową elementu rozprowadzającego 8 do skośnej powierzchni 18, tym samym przytrzymując go w odpowiednim położeniu. Sprężysty pierścieniowy występ uszczelniający 16 z krawędzią uszczelniającą 15 oraz kołnierz

174 556 uszczelniający 17 spotykają się w tym samym obszarze S, dzięki czemu oddziałują na siebie wzajemnie siłami.

Do założenia i zablokowania profilowanej uszczelki 12 służy obwodowy skośny występ 19 na zewnętrznej ściance płytki dociskowej 7, wzdłuż którego ślizga się kołnierz blokujący 13 profilowanej uszczelki 12 podczas jej nasuwania. W rezultacie część kołnierza blokującego 13 rozszerza się na zewnątrz do położenia, w którym zatrzaskuje się w pierścieniowym rowku 14. W wyniku tego następuje silne osadzenie uszczelki 12 w płytce dociskowej 7 denka 2 wkładu filtracyjnego 1.

Na obwodzie profilowanej uszczelki 12 znajdują się kanaliki 20, współosiowe z otworkami wlotowymi (nie pokazanymi), którymi wpływa filtrowana ciecz. W przypadku wkładu filtracyjnego o średnicy na przykład 70 cm wystarcza 5 do 10 otworków tego typm

W obszarze znajdującym się naprzeciwko profilowanej uszczelki 12 na zewnątrz jej obwodu w denku znajduje się rowek 21, w którym umieszczona jest pierścieniowa uszczelka zewnętrzna 22. Dzięki temu spodnia część ścianki bocznej 3 wkładu fil^t^acyjnego 1 wchodzi szczelnie pomiędzy uszczelkę zewnętrzną 22 a krawędź uszczelniającą 15 i szczelnie przylega do wkładu filtracyjnego 1 znajdującego się na górze.

Podczas nasuwania i wciskania na siebie poszczególnych wkładów filtracyjnych 1 w wieży filtracyjnej 9, krawędź uszczelniająca 15 działa jednocześnie jako zdzierak, zrywający ze ścianki bocznej 3 ewentualne osady.

W górnej części 23 ścianki bocznej 3, zarówno na krawędzi zewnętrznej jak i wewnętrznej, znajduje się faza 24 ułatwiająca wkładanie ścianki bocznej do obszaru pomiędzy krawędzią uszczelniającą 15 profilowanej uszczelki 12 a uszczelką zewnętrzną 22.

W stanie złożonym (fig. 3) filtrowana ciecz wpływa z boku odpowiedniego wkładu filtracyjnego 1 odpowiednimi otworkami i płynie kanalikami 20 do obszaru elementu rozprowadzającego 8, gdzie jest rozprowadzana po placku filtracyjnym 5 i przepływa przez niego równomiernym strumieniem.

Następnie filtrowana ciecz wypływa przez siatkowy materiał 6 do kanału zbiorczego (nie pokazanego), a stamtąd do wylotu filtratu.

Profilowana uszczelka 12 jest osadzona na płytce dociskowej 7 bez żadnych wkrętów jedynie na wcisk. Jednocześnie element rozprowadzający 8 jest przytrzymywany za pomocą elementów blokujących na profilowanej uszczelce 12, co upraszcza konstrukcję i zwiększa skuteczność uszczelnienia.

Zarówno kołnierz uszczelniający 17 jak i sprężysty pierścieniowy występ uszczelniający 16 są ukształtowane tak, że w położeniu roboczym wywierają nacisk na odpowiednie przeciwległe powierzchnie.

174 556

FIG.3

20 13 14

13 14 20 19

FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wkład filtracyjny do wieży filtracyjnej, składający się z komory filtracyjnej ograniczonej denkiem i ścianką boczną, w której umieszczony jest placek filtracyjny, z płytki dociskowej uformowanej na denku, z co najmniej jednego elementu rozprowadzającego filtrowaną ciecz, usytuowanego pod płytką dociskową oraz z uszczelki uszczelniającej płytkę dociskową względem ścianki bocznej sąsiedniego wkładu filtracyjnego znajdującego się pod spodem, znamienny tym, że profilowana uszczelka (12) posiada krawędź uszczelniającą (15) stanowiącą uszczelnienie płytki dociskowej (7) względem ścianki bocznej (3) sąsiedniego wkładu filtracyjnego znajdującego się pod spodem oraz kołnierz uszczelniający (17) stanowiący uszczelnienie elementu rozprowadzającego (8) względem płytki dociskowej (7).
2. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że profilowana uszczelka (12) jest osadzona zatrzaskowo na płytce dociskowej (7).
3. Wkład według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że profilowana uszczelka (12) ma postać, odpornego na udary i pełzanie, obwodowego pierścienia uszczelniającego.
4. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że krawędź uszczelniająca (15) i kołnierz uszczelniający (17) są skośne względem wewnętrznej powierzchni ścianki bocznej (3).
5. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że profilowana uszczelka (12) ma obwodowy kołnierz blokujący (13).
6. Wkład według zastrz. 1 albo 2 albo 5, znamienny tym, że płytka dociskowa (7) ma obwodowy skośny występ (19) stanowiący element zatrzaskowego połączenia z kołnierzem blokującym (13) profilowanej uszczelki (12).
7. Wkład według zastrz. 3, znamienny tym, że na obwodzie profilowanej uszczelki (12) znajdują się kanaliki przepływowe (20) filtrowanej cieczy.
8. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że naprzeciw profilowanej uszczelki (12) na zewnątrz jej obwodu, usytuowany jest w denku (2) rowek (21), w którym osadzona jest uszczelka zewnętrzna (22).
9. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że zewnętrzna krawędź ścianki bocznej (3), co najmniej po stronie komory filtracyjnej (4), ma fazę (24).
10. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że krawędź uszczelniająca (15) profilowanej uszczelki (12) usytuowana jest po przeciwległej stronie względem kołnierza uszczelniającego (17).
11. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że krawędź uszczelniająca (15) usytuowana jest na sprężystym pierścieniowym wy^tiępie uszczelniającym (16).

* * *