WO1999039803A1 - Filterelement für horizontalscheibenfilter - Google Patents

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WO1999039803A1
WO1999039803A1 PCT/EP1999/000304 EP9900304W WO9939803A1 WO 1999039803 A1 WO1999039803 A1 WO 1999039803A1 EP 9900304 W EP9900304 W EP 9900304W WO 9939803 A1 WO9939803 A1 WO 9939803A1
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elevations
base plate
filter
filter element
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PCT/EP1999/000304
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Inventor
Wolfgang Diemer
Markus Kolczyk
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Schenk Filterbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/111Making filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/39Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with hollow discs side by side on, or around, one or more tubes, e.g. of the leaf type
    • B01D29/41Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with hollow discs side by side on, or around, one or more tubes, e.g. of the leaf type mounted transversely on the tube
    • B01D29/416Filtering tables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01DSEPARATION
    • B01D33/00Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/15Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
    • B01D33/17Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with rotary filtering tables
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    • B01D33/15Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
    • B01D33/21Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
    • B01D33/23Construction of discs or component sectors thereof

Definitions

  • the invention relates to a filter element for horizontal disc filters of the type specified in the preamble of claim 1.
  • Horizontal disc filters usually comprise a large number of stacked, disc-shaped filter elements, the filter surfaces of which are aligned horizontally.
  • the precoating can take place from the inside, that is to say through a central inlet, or from the outside, that is to say from the interior of the filter container.
  • a disc filter element for a horizontal disc filter which is suitable for forming a stack of filter elements on a central tube.
  • This filter element comprises a hub and a bottom plate connected to it, which is circular in plan view. With the inner radius, the circular base plate is fastened to the outer circumference of the hub and near the outer circumferential edge an annular, pronounced bead is provided.
  • the coarse-mesh support and drainage fabric ensures that the fine-mesh filter fabric maintains a certain distance from the floor panel, so that the passage of the liquid is guaranteed at all.
  • the filtrate is discharged radially inward through the openings formed within the support and drainage fabric, that is to say toward the hub. Since the filter fabric at least partially loses its tension during the filter operation, from time to time a loosening of the tension ring and a re-tensioning of the filter fabric as well as a new fixation by means of the tension ring is necessary. In the event of wear on the filter fabric, this must be replaced completely.
  • the filter elements of the known horizontal disc filters are therefore, in principle, constructive and technically complex components.
  • the invention has for its object to provide a filter element for horizontal disc filters of the type mentioned in the preamble of claim 1, which is simpler in construction and much more wear resistant.
  • the filter medium namely the thin filter plate and the base plate consist of a material combination which enables a material connection both on the inner and on the outer peripheral edge and at a multiplicity of points of contact of the filter plate with the base plate.
  • the number of individual parts per filter element is reduced, as is the assembly effort while increasing the manufacturing quality.
  • the drainage of the filtrate through the beads is also more favorable, since these form clearly defined channels, in contrast to a drainage fabric, which forms a higher flow resistance.
  • filter aids and product particles that have penetrated through the filter medium can be removed with a gradient without resistance in the direction of the filtrate.
  • the elements can be kept permanently clean, which ensures a stable and constant operating state. A contamination-related drift in the filtrate quality is avoided.
  • the filter elements are set in rotation, the beads of the base plate of the element package acting as turbulators.
  • the higher turbulence generated by the depressions in the base plate and thus increased shear force supports the cleaning effect.
  • the filter plate is welded to the support surfaces of the base plate.
  • a dimensionally stable sandwich construction is created, which due to the large number of connection points and the small distance between the connection points ensures extremely high stability of the construction and thus also withstands increased forces when backwashed. Inflation of the filter elements due to higher internal pressure is therefore avoided.
  • both the filter plate and the base plate are made of stainless steel or a stainless steel alloy, so that the most favorable conditions exist for most applications with regard to the mechanical strength and the chemical resistance.
  • the base plate and filter plate can also be made of plastic, preferably PVC, PE, PP or PVDF.
  • the base plate consists of sheet metal, it is preferably an embossed or deep-drawn part, in which the depressions are designed as beads. These beads in the base plate bring about high dimensional stability, so that the base plate has a smaller thickness than conventional arrangements with the same shape stability.
  • the thickness is preferably ⁇ 6 mm; thicknesses of about 1.5 mm are considered to be particularly suitable. Due to the reduced thickness, the material costs decrease and the weight of the filter element is significantly reduced. Due to the weight saving in this construction, the handling of the filter element during assembly and disassembly of the horizontal disc filter is made easier.
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  • first and second elevations of different lengths are provided, the first and second elevations being arranged alternately distributed over the circumference of the base plate are.
  • the elevations each begin at the outer edge of the base plate and thus protrude at different distances in the direction of the hub. It is considered preferred that the length of the first elevations is approximately 3/4 to 4/5 of the outer radius of the annulus and the length of the second elevations is approximately 3/4 of the length of the first elevations.
  • third bumps can also be provided, which are significantly shorter than the second bumps and each extend at a distance from the first and second bumps.
  • the length of the third elevations can be approximately 1/6 of the length of the first elevations.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an axial section through a horizontal disc filter
  • FIG. 2 shows a detail of a top view of a base plate with a hub
  • 3 shows an enlarged illustration of a section through the edge region of two adjacent filter elements
  • FIG. 5 shows an embodiment variant of FIG. 5
  • Fig. 8 is a schematic representation of the radial section through a base plate.
  • a horizontal disc filter 1 for the filtration of liquids such as juice, wine, beer, chemical liquids and the like, which is designed as a centrifugal cleaning filter.
  • This consists of a container 2 with a vertical vertical axis H.
  • the container 2 stands on legs 5 of a stand and has a detachable cover 3, which is fixed pressure-tight on the container by means of pressure closures.
  • an electric drive motor 35 is provided with a fluid coupling 36, which drives a hollow shaft Q via an angular gear 37 and a shaft coupling 38, which projects through the container 2 coaxially to the vertical axis A and in its cavity a central channel 9 * for has the filtrate.
  • the hollow shaft 3 is held in a bearing 39 above the shaft coupling 38, and an inlet connection 6 * arranged centrally at the bottom 4 of the container 2 is connected via a seal housing, to which the liquid to be filtered, the unfiltrate, is fed in the direction of the arrow via an inlet pipe 6 .
  • the unfiltrate can be supplied via the feed channel 43 on the lid 3 of the container 2.
  • a discharge pipe 42 is provided under the bottom 4 of the container 2, through which the residual filtrate or also main filtrate is discharged.
  • an obliquely downwardly directed pipe socket 40 with a shut-off valve 41 is arranged in the bottom 4 of the container 2 for draining off filtrate residues and filter aids.
  • a central drain pipe 7 * with a drain pipe 7 is connected, through which the liquid cleaned by filtration, the filtrate, is discharged.
  • the filtrate can also be discharged through the discharge pipe 42.
  • the Ablau nozzle 7 * is also designed as a bearing for the hollow shaft Q.
  • a filter pack 8 of stacked, plate-shaped filter elements 10 is arranged. The structure of the filter elements 10 is explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 8.
  • the filter pack 8 is set in rotation with the aid of the drive motor and the coupling and transmission means 36, 37, 38, so that the filter cake is detached from the filter elements 10 by the centrifugal force.
  • FIG. 2 shows that the elevations 16, 17, 18 are relatively narrow compared to the depressions 19 and have a constant width, while the Width of the recesses 19 is different over their length.
  • FIG. 3 shows a section through two adjacent filter elements 10 in the area of their outer peripheral edge 14.
  • the bottom plate 13 is corrugated - as will be explained later - and deformed downward from its normal plane NE, so that on the one hand the one in FIG. 2 described plurality of elevations 16, 17, 18 and recesses 19 formed between them and on the other hand there is a slope towards the hub.
  • Immediately adjacent to the peripheral edge 14 is the surface 15 on which the outer edge of a filter plate 22 lies.
  • the filter plate 22 comprises a plurality of openings which connect the upper side to the underside of the filter plate, the free opening area, based on the total area of the filter plate 22, preferably being between 0.5% and 15%.
  • the base plate 13 and the filter plate 22 are preferably made of the same material, for example stainless steel, but at least of a pair of materials which enables the connection by means of welding in a simple manner.
  • the filter plates 22 are welded to the base plate 13 in the area of their support on the surface 15.
  • the filter plates 22 rest on the narrow elevations which extend in the direction of the hub, so that the filter plates 22 are supported and thus do not deform towards the base plate 13.
  • the outer peripheral edge 14 are directly adjacent to the surface 15 in the axial direction of the horizontal disc filter > P » ⁇ ö ⁇ ö P- J 01 IM 53 rt ⁇ . 01 to tQ> O tQ ⁇ . ⁇ D. P a ⁇ .
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  • FIG. 7 shows that a clearer expression is also possible in this edge region, so that recesses already exist in the radially outer region 7 also shows that the filter plate 22 can be firmly connected to the bottom plate 13 by means of a weld seam on the surface 15, which has a radiation pattern with respect to the shape of the bottom plate 13.
  • the filter plate 22 is connected to provided with a large number of openings 31 through which the liquid passes in accordance with the directional arrows indicated on the filter plate 22, which serves as a precoat base, there is a precoat layer 32 formed from filter aids.
  • a radial section through the base plate 13 and the hub 12 is shown schematically, from which it can be seen that the inner peripheral edge of the base plate 13 is fixedly connected to the hub 12 and preferably welded to it.
  • the center axis of the filter element is labeled MA. So that the filtrate can drain off well, the inclination of the depressions 19 towards the hub 12 should be sufficiently strong, an inclined course at an angle of 2 ⁇ to a horizontal plane given by the normal plane NE being particularly preferred.
  • the resulting slope is designated G in Fig. 8.
  • the surface 15, which extends along the outer peripheral edge 14, as well as the bearing surface 26 and the bearing surface 25 formed on the hub 12 are in a common plane, so that the filter plate lies well against all connecting surfaces without being specially adapted.

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Abstract

Horizontalscheibenfilter werden aus einem Stapel Filterelemente gebildet. Diese bestehen aus einer Nabe (12) und einer mit dieser verbundenen Bodenplatte (13), auf dem ein Filtermedium befestigt ist, welches eine Unterlage für die Anschwemmfiltration und Kuchen bildende Filter bildet. Das Filtermedium reicht bis nahe an einen Umfangsrand (14) der Bodenplatte (13). In der Bodenplatte (13) sind in radialer Richtung verlaufende Vertiefungen (19) angeordnet, die ein Gefälle zur Nabe (12) hin aufweisen. Zwischen der Vielzahl von dicht beieinander liegenden Vertiefungen (19) in der Bodenplatte (13) sind schmale Erhebungen (16) gebildet. Das Filtermedium ist eine dünne Platte (22) mit sehr kleinen Öffnungen (31), das an der Nabe sowie auf den Erhebungen (16) zwischen den Vertiefungen und auf einer Fläche am Umfangsrand (14) der Bodenplatte (13) abgestützt und im Bereich der Abstützflächen stoffschlüssig mit diesen mindestens teilweise verbunden ist.

Description

Filterelement für Horizontalscheibenfilter
Die Erfindung betrifft ein Filterelement für Horizontalscheibenfilter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Horizontalscheibenfilter umfassen überlicherweise eine Vielzahl von übereinander geschichteten, scheibenförmigen Filterelementen, deren Filterflächen horizontal ausgerichtet sind. Dabei kann die Anschwemmung von innen, das heißt durch einen zentralen Zulauf anal, oder von außen, das heißt vom Innenraum des Filterbehälters her, erfolgen.
Aus der DE 34 05 483 AI ist ein Scheibenfilterelement für einen Horizontalscheibenfilter bekannt, das zur Bildung eines Stapels von Filterelementen an einem zentralen Rohr geeignet ist. Dieses Filterelement umfaßt eine Nabe sowie ein mit dieser verbundenes Bodenblech, das in der Draufsicht kreisringförmig ist. Mit dem inneren Radius ist das kreisringförmige Bodenblech am Außenumfang der Nabe befestigt und nahe des äußeren ümfangsrandes ist eine ringförmige, nach unten ausgeprägte Sicke vorgesehen. Ein Stützgewebe, das mit seinem inneren Rand auf einem Absatz der Nabe aufliegt und großflächig auf dem Kreisring des Bodenbleches abgestützt ist, erstreckt sich an seinem äußeren Bereich über die ringförmige Sicke. über dem Stützgewebe befindet sich ein Filtergewebe, das die Nabe, das Stützgewebe und den äußeren Umfangsrand des Bodenbleches überspannt und mit einem Spannring dichtend am Umfangsrand des Bodenbleches festgehalten wird. An der Unterseite des Bodenblechs befin- den sich in großen Winkelabständen über den Kreisumfang verteilt radial verlaufende Sicken, die die ringförmige Sicke am äußeren Umfang des Bodenblechs mit einem die Nabe umgebenden Sammelkanal verbinden. Diese radialen Sicken dienen dazu, das sich in der ringförmigen Sicke sammelnde Filtrat zum Sammelraum hin und von diesem in die Zentralwelle abzuführen.
Das grobmaschige Stütz- und Drainagegewebe sorgt dafür, daß das feinmaschige Filtergewebe einen bestimmten Abstand zum Bodenblech aufrecht erhält, so daß der Durchtritt der Flüssigkeit überhaupt gewährleistet ist. Außerdem wird das Filtrat durch die innerhalb des Stütz- und Drainagegewebes gebildeten Öffnungen radial nach innen, das heißt zur Nabe hin abgeführt. Da das Filtergewebe während des Filterbetriebs seine Spannung zumindest teilweise verliert, ist von Zeit zu Zeit ein Lösen des Spannringes und ein Nachspannen des Filtergewebes sowie eine neuerliche Fixierung mittels des Spannringes erforderlich. Bei einem auftretenden Verschleiß des Filtergewebes ist dieses vollständig zu erneuern. Die Filterelemente der bekannten Horizontalscheiben- filter sind daher prinzipbedingt konstruktiv und fertigungstechnisch aufwendige Bauteile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement für Horizontalscheibenfilter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, das einfacher im Aufbau und wesentlich verschleißfester ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement für Horizontalscheibenfilter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß das Filtermedium, nämlich die dünne Filterplatte und die Bodenplatte aus einer Materialkombination bestehen, die eine Stoffschlüssige Verbindung sowohl am inneren als auch am äußeren Umfangsrand und an einer Vielzahl von Berührungspunkten der Filterplatte mit der Bodenplatte ermöglicht. Die Anzahl der Einzelteile pro Filterelement wird reduziert, ebenso der Montageaufwand bei gleichzeitiger Steigerung der Fertigungsqualität. Auch die Ableitung des Filtrats durch die Sicken ist günstiger, da diese klar definierte Kanäle bilden im Gegensatz zu einem Drainagegewe- be, das einen höheren Durchflußwiderstand bildet. Durch den Wegfall des Drainagegewebes wird eine Verschmutzungsquelle eliminiert, da sich in dem Drainagegewebe Filterhilfsmittelreste ansammeln können, vor allem im Bereich nahe des äußeren Randes. In den glatten Sicken können durch das Filtermedium durchgedrungene Filterhilfsmittel und Produktpartikel ohne Widerstand in Filtratrichtung mit Gefälle abtransportiert werden. Die Elemente können dauerhaft sauber gehalten werden, wodurch ein stabiler und gleichbleibender Betriebszustand gewährleistet ist. Eine verschmutzungsbedingte Drift in der Filtratqualität wird vermieden.
Zur Reinigung des Horizontalscheibenfilters werden die Filterelemente in Rotation versetzt, wobei die Sicken der Bodenplatte des Elementenpaketes als Turbulatoren wirken. Die durch die Vertiefungen in der Bodenplatte erzeugte höhere Turbulenz und somit verstärkte Scherkraft unterstützt die Reinigungswirkung .
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Filterplatte mit den Abstützflachen der Bodenplatte verschweißt. Durch die Verschweißung der Filterplatte mit der Bodenplatte entlang der Erhebungen sowie am inneren und äußeren Rand der Bodenplatte entsteht eine formstabile Sandwich-Konstruktion, die aufgrund der Vielzahl der Ver- bindungsstellen und dem geringen Abstand zwischen den Verbindungspunkten eine äußerst hohe Stabilität der Konstruktion gewährleistet und damit auch erhöhten Kräften bei einer Rückspülbeanspruchung standhält. Ein Aufblasen der Filterelemente durch höheren Innendruck wird daher vermieden. Zweckmäßigerweise bestehen sowohl die Filterplatte als auch die Bodenplatte aus Edelstahl bzw. einer Edelstahllegierung, so daß bezüglich der mechanischen Festigkeit als auch der chemischen Beständigkeit für die meisten Anwendungsfälle die günstigsten Voraussetzungen bestehen. Alternativ hierzu können Bodenplatte und Filterplatte auch aus Kunststoff bestehen, vorzugsweise aus PVC, PE, PP oder PVDF.
Sofern die Bodenplatte aus einem Blech besteht, ist diese in bevorzugter Weise ein Präge- oder Tiefziehteil, in dem die Vertiefungen als Sicken ausgeführt sind. Diese Sicken in der Bodenplatte bewirken eine hohe Formstabiliät , so daß die Bodenplatte gegenüber herkömmlichen Anordnungen eine geringere Dicke bei gleicher Formstabiliät aufweist. Dabei ist die Dicke vorzugsweise <6 mm; als besonders geeignet werden Dicken von etwa 1,5 mm angesehen. Aufgrund der geringeren Dicke sinken die Materialkosten und außerdem wird das Gewicht des Filterelementes deutlich reduziert. Aufgrund der Gewichtsersparnis bei dieser Konstruktion wird die Handhabung des Filterelementes bei der Montage und Demontage des Horizontalscheibenfilters erleichtert. Darüber hinaus ist beim Rotieren des Filterele entenpaketes zum Zwecke der Reinigung eine geringere träge Masse zu beschleunigen, wodurch der Energieverbrauch gesenkt wird und die bereitzustellende Antriebsleistung ebenfalls geringer ist. Die Gewichtsreduzierung führt daher zum Einsatz kleinerer Antriebsaggregate und zu einer geringeren Beanspruchung des Fundamentes, so daß auch diesbezüglich eine Kostenersparnis erreicht wird. pr Ki Φ DJ tr Φ P 3 P- * 3 tQ P- σ tö tr ^ CO < Φ Φ P- P. s: iQ rt DJ P- D. ö
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Da die Erhebungen sternförmig zur Nabe hin verlaufen, ist es bei Ausgestaltungen, bei denen die Erhebungen eine konstante Breite aufweisen, zweckmäßig, daß erste und zweite Erhebungen unterschiedlicher Länge vorgesehen sind, wobei über den Umfang der Bodenplatte verteilt die ersten und zweiten Erhebungen jeweils abwechselnd angeordnet sind. Die Erhebungen beginnen jeweils am äußeren Rand der Bodenplatte und ragen somit unterschiedlich weit in Richtung auf die Nabe. Als bevorzugt wird dabei angesehen, daß die Länge der ersten Erhebungen etwa 3/4 bis 4/5 des Außenradius des Kreisrings beträgt und die Länge der zweiten Erhebungen etwa 3/4 der Länge der ersten Erhebungen beträgt. Je nach Größe des Außenradius der Bodenplatte können auch dritte Erhebungen vorgesehen sein, die wesentlich kürzer sind als die zweiten Erhebungen, und sich jeweils mit Abstand zur ersten und zweiten Erhebung zwischen diesen erstrecken. Die Länge der dritten Erhebungen kann dabei etwa 1/6 der Länge der ersten Erhebungen betragen.
Damit der Abstand der Außenränder der Filterelemente in axialer Richtung zuverlässig aufrecht erhalten bleibt, ist es von Vorteil, daß am Umfangsrand der Bodenplatte über den Kreisumfang gleichmäßig verteilt mehrere sich in axialer Richtung des Elementenpaketes erstreckende Distanzelemente angeschweißt sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 die schematische Darstellung eines axialen Schnitts durch ein Horizontalscheibenfilter ,
Fig. 2 einen Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Bodenplatte mit Nabe, Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Schnitts durch den Randbereich zweier benachbarter Filterelemente,
Fig. 4 einen Schnitt durch ein Filterelement im Bereich der Nabe,
Fig. 5 einen Schnitt durch ein Filterelement quer zur Radialrichtung,
Fig. 6 eine Ausführungsvariante zu Fig. 5,
Fig. 7 einen radialen Schnitt im Bereich des äußeren Um- fangsrandes eines Filterelementes mit Anεchwemm- schicht ,
Fig. 8 eine schematisierte Darstellung des Radialschnitts durch eine Bodenplatte.
In Fig. 1 ist ein Horizontalscheibenfilter 1 zur Filtration von Flüssigkeiten wie Saft, Wein, Bier, chemischen Flüssigkeiten und dergleichen dargestellt, der als Zentrifugalrei- nigungsfilter gestaltet ist. Dieser besteht aus einem Behälter 2 mit einer vertikalen Hochachse H. Der Behälter 2 steht auf Beinen 5 eines Ständers und weist einen lösbaren Deckel 3 auf, der mittels Druckverschlüssen druckdicht auf dem Behälter festgelegt ist. Unter dem Behälter ist in Fig. 1 ein elektrischer Antriebsmotor 35 mit einer Flüssigkeitskupplung 36 vorgesehen, die über ein Winkelgetriebe 37 und eine Wellenkupplung 38 eine Hohlwelle Q antreibt, die koaxial zur Hochachse A den Behälter 2 durchragt und in ihrem Hohlraum einen Zentralkanal 9* für das Filtrat aufweist. Über der Wellenkupplung 38 ist die Hohlwelle 3. in einem Lager 39 gehalten, über ein Dichtungsgehäuse ist ein am Boden 4 des Behälters 2 zentral angeordneter Zulaufstutzen 6* angeschlossen, dem über ein Zulaufrohr 6 die zu filtrierende Flüssigkeit, das Unfiltrat, in Pfeilrichtung zugeführt ist. Alternativ kann das Unfiltrat über den Zuführkanal 43 am Deckel 3 des Behälters 2 zugeführt werden. Ferner ist unter dem Boden 4 des Behälters 2 ein Abzugsrohr 42 vorgesehen, durch das das Restfiltrat oder auch Hauptfil- trat abgeführt wird. Außerdem ist im Boden 4 des Behälters 2 zum Ablassen von Filtratrückständen und Filterhilfsmitteln ein schräg nach unten gerichteter Rohrstutzen 40 mit einem Absperrventil 41 angeordnet.
An dem Deckel 3 des Behälters 2 ist ein zentraler Ablaufstutzen 7* mit einem Ablaufrohr 7 angeschlossen, durch den die durch Filtration gereinigte Flüssigkeit, das Filtrat, abgeführt wird. Das Abführen des Filtrats kann alternativ auch durch das Abzugsrohr 42 erfolgen. Der Ablau stutzen 7* ist zugleich als Lager für die Hohlwelle Q ausgebildet. Im Behälter 2 ist ein Filterpaket 8 aus aufeinander gestapelten, plattenförmigen Filterelementen 10 angeordnet. Der Aufbau der Filterelemente 10 ist nachstehend zu den Figuren 2 bis 8 näher erläutert.
Zum Zwecke der Reinigung des Horizontalscheibenfilters 1 muß der Filterkuchen von den Filterelementen 10 entfernt werden. Hierzu wird das Filterpaket 8 mit Hilfe des Antriebsmotors sowie der Kupplungs- und Getriebemittel 36, 37, 38 in Rotation versetzt, so daß durch die Zentrifugalkraft der Filterkuchen von den Filterelementen 10 gelöst wird. t-y 01 d d OJ er tQ tr ι£> to to P IQ tsi <t to 01 Di N rt P» tr D. tr> φ σ tr DJ G tr DJ D- σ
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ne Anzahl von 48 ersten Erhebungen 16 und ebenfalls 48 zweiten Erhebungen 17 sowie 96 dritten Erhebungen 18. Außerdem zeigt Fig. 2, daß die Erhebungen 16, 17, 18 im Vergleich zu den Vertiefungen 19 relativ schmal sind und eine konstante Breite aufweisen, während die Breite der Vertiefungen 19 über deren Länge unterschiedlich ist.
Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch zwei benachbarte Filterelemente 10 im Bereich ihres äußeren Umfangsrandes 14. Das Bodenblech 13 ist gewellt - wie später noch erläutert wird - und aus seiner Normalebene NE heraus nach unten verformt, so daß sich einerseits die in Fig. 2 beschriebene Vielzahl von Erhebungen 16, 17, 18 und dazwischen gebildeten Vertiefungen 19 ergeben und andererseits ein Gefälle zur Nabe hin gegeben ist. Unmittelbar an den Umfangsrand 14 anschließend befindet sich die Fläche 15, auf der der äußere Rand einer Filterplatte 22 liegt. Die Filterplatte 22 umfaßt eine Vielzahl von Öffnungen, die die Oberseite mit der Unterseite der Filterplatte verbinden, wobei die freie Öffnungsfläche, bezogen auf die Gesamtfläche der Filterplatte 22, vorzugsweise zwischen 0,5% und 15% liegt. Die Bodenplatte 13 und die Filterplatte 22 bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Werkstoff, beispielsweise Edelstahl, zumindest jedoch aus einer Werkstoffpaarung, die auf einfache Weise das Verbinden mittels Schweißung ermöglicht.
Wie in Fig. 3 zu ersehen ist, sind die Filterplatten 22 im Bereich ihrer Auflage auf der Fläche 15 mit der Bodenplatte 13 verschweißt. Die Filterplatten 22 liegen auf den schmalen, sich in Richtung auf die Nabe erstreckenden Erhebungen auf, so daß die Filterplatten 22 abgestützt sind und sich somit nicht zu der Bodenplatte 13 hin verformen. Dem äußeren Umfangsrand 14 unmittelbar benachbart sind an der Fläche 15 in axialer Richtung des Horizontalscheibenfilters > P» Φ ö Φ ö P- J 01 IM 53 rt Ω. 01 to tQ > O tQ Ω. φ D. P a Ω. Φ CO < to < d OJ eθ P- P- P P- to t-* et 33 DJ Φ Φ rt DJ cn Φ d tr Φ P- P- P- Φ P- Φ P- P- o φ Φ
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13
Während in Fig. 3 ein allmählicher Übergang von der im Randbereich der Bodenplatte 13 befindlichen Fläche 15" zu den Vertiefungen 19 gegeben ist, zeigt Fig. 7, daß auch eine deutlichere Ausprägung in diesem Randbereich möglich ist, so daß bereits im radial äußeren Bereich Vertiefungen 19 mit großem Querschnitt zur Verfügung stehen. Außerdem ist in Fig. 7 gezeigt, daß die Filterplatte 22 mit einer bezogen auf die Form der Bodenplatte 13 strahlenförmig verlaufenden Schweißnaht an der Fläche 15 mit der Bodenplatte 13 fest verbunden werden kann. Die Filterplatte 22 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 31 versehen, durch die die Flüssigkeit gemäß den angegebenen Richtungspfeilen tritt. Auf der Filterplatte 22, die als Anschwemmunterlage dient, befindet sich eine aus Filterhilfsmitteln gebildete Anschwemmschicht 32.
In Fig. 8 ist schematisch ein radialer Schnitt durch die Bodenplatte 13 und die Nabe 12 gezeigt, woraus ersichtlich ist, daß der innere Umfangsrand der Bodenplatte 13 mit der Nabe 12 fest verbunden und vorzugsweise mit dieser verschweißt ist. Die Mittelachse des Filterelements ist mit MA bezeichnet. Damit das Filtrat gut abfließen kann, sollte die Neigung der Vertiefungen 19 zur Nabe 12 hin ausreichend stark sein, wobei als besonders bevorzugt ein schräger Verlauf unter einem Winkel von 2β zu einer durch die Normalebene NE gegebenen Horizontalebene angesehen wird. Das dadurch entstehende Gefälle ist in Fig. 8 mit G bezeichnet. Wie aus Fig. 8 weiterhin deutlich wird, liegen die Fläche 15, die sich entlang des äußeren Umfangsrandes 14 erstreckt, sowie die Auflagefläche 26 und die an der Nabe 12 gebildete Auflagefläche 25 in einer gemeinsamen Ebene, so daß die Filterplatte an allen Verbindungsflächen gut anliegt, ohne speziell angepaßt zu werden. Eine Verschweißung 14
der Filterplatte 22 mit der Bodenplatte 13 ist an den ge- annten Flächen als Naht oder punktuell möglich.

Claims

15
Ansprüche
Filterelement für Horizontalscheibenfilter (1) mit einer Nabe (12) und einer mit dieser verbundenen Bodenplatte (13), auf dem ein Filtermedium befestigt ist, welches für die Anschwemmfiltration und Kuchen bildende Filtration eine Unterlage bildet, die bis nahe an einen Umfangsrand (14) der Bodenplatte (13) reicht, und mit in der Bodenplatte angeordneten, in radialer Richtung verlaufenden Vertiefungen (19), die ein Gefälle (G) zur Nabe (12) hin aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bodenplatte (13) eine Vielzahl von dicht beieinander liegenden, radial verlaufenden Vertiefungen (19) vorgesehen sind, mit zwischen diesen gebildeten schmalen Erhebungen (16, 17, 18) und daß das Filtermedium eine dünne Filterplatte (22) mit sehr kleinen Öffnungen (31) ist, das an der Nabe (12) sowie auf den Erhebungen (16, 17, 18) zwischen den Vertiefungen (19) und auf einer Fläche (15) am Umfangsrand (14) der Bodenplatte (13) abgestützt und im Bereich der Abstützflachen (15, 25, 26, 27) zumindest partiell stoffschlüssig mit diesen verbunden ist.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatte (22) mit den AbStützflächen (15, 26, 27) der Bodenplatte (13) sowie der Abstützflache (25) der Nabe (12) verschweißt ist. 16
3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Filterplatte (22) als auch die Bodenplatte (13) aus Edelstahl, vorzugsweise Edelstahllegierungen bestehen, wobei insbesondere die Bodenplatte (13) ein Präge- oder Tiefziehteil ist, in dem die Vertiefungen (19) als Sicken ausgeführt sind.
4. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatte (22) und/oder die Bodenplatte (13) aus Kunststoff, insbesondere aus PVC, PE, PP oder PVDF bestehen.
5. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (D) der Filterplatte (22) <6 mm ist und vorzugsweise etwa 1 , 5 mm beträgt.
6. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (16, 17, 18) einen Querschnitt mit bogenförmiger Kuppe aufweisen, durch die eine linienförmige Auflagefläche (26, 27) für die Filterplatte (22) gegeben ist, wobei vorzugsweise die Erhebungen (16, 17, 18) im wesentlichen eine konstante Breite aufweisen und die Breite der Vertiefungen (19) unterschiedlich ist.
7. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) zwischen zwei Erhebungen (16, 17) maximal etwa 50 mm beträgt. 17
8. Filterelement nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken einen U-förmi- gen oder V-förmigen Querschnitt aufweisen.
9. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (19) eine Neigung zur Nabe (12) hin aufweisen, die mindestens 0,5°, bezogen auf eine Horizontalachse (NE), vorzugsweise jedoch etwa 2° beträgt.
10. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (13) nahe ihres äußeren Umfanges (14) eine Flanschfläche (15) aufweist, die in derselben Ebene liegt wie die naben- seitige Auflagefläche (25) für die Filterplatte (22) und die oberen Ränder der Erhebungen (16, 17, 18).
11. Filterelement nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Erhebungen (16, 17) unterschiedlicher Länge vorgesehen sind, wobei über den Umfang der Bodenplatte (13) verteilt erste und zweite Erhebungen (16, 17) jeweils abwechselnd angeordnet sind.
12. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (13) in der Draufsicht die Form eines Kreisringes aufweist, dessen Innenradius (Ri) durch die Nabe (12) bestimmt ist und die Erhebungen (16, 17, 18) jeweils nahe des Umfangsrandes (14) beginnen und vorzugsweise die Länge der ersten Erhebungen (16) etwa 3/4 bis 4/5 des Außenradius (Ra) des Kreisringes beträgt und die Länge der zweiten Erhebungen (17) etwa 3/4 der Länge der ersten Erhebungen (16) beträgt. 18
13. Filterelement nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß über den Kreisumfang gleichmäßig verteilt 96 Vertiefungen (19) und Erhebungen (16, 17) angeordnet sind.
14. Filterelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dritte Erhebungen (18) mit wesentlich kürzerer Länge vorgesehen sind, die sich mit Abstand zur ersten und zweiten Erhebung (16, 17) jeweils zwischen diesen erstrecken und vorzugsweise die Länge der dritten Erhebungen (18) etwa 1/6 der Länge der ersten Erhebungen (16) beträgt.
15. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfangsrand (14) der Bodenplatte (13) über den Kreisumfang gleichmäßig verteilt mehrere sich in axialer Richtung erstreckende Distanzelemente (30) angeordnet sind.
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