CN106457088B - 旋转圆盘式过滤装置 - Google Patents
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Abstract
一种旋转圆盘式过滤装置包括可围绕旋转轴旋转的转子。所述转子包括多个圆盘形过滤器元件,每个圆盘形过滤器元件具有一框架。所述框架由彼此通过铆钉连接的金属片元件制成。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转圆盘式过滤装置,所述装置包含可围绕旋转轴旋转的转子,所述转子包含多个圆盘形过滤器元件,每个圆盘形过滤器元件具有两个从旋转轴向外延伸的壁。
背景技术
过滤装置,例如旋转圆盘式过滤装置,主要用于从液体中滤出颗粒。
例如,在SE-C-224131中公开了一种常见的旋转圆盘式过滤器元件,其原理在图1中表示。所述旋转圆盘式过滤器1包括一具有水平的、缓慢旋转的滚筒11的转子,其支撑多个并行的、圆盘形过滤器元件12,所述过滤器元件沿滚筒11的中心轴被依次间隔布置,并径向延伸出滚筒(部分表示如图1)。在其平行取向的相对侧表面上,所述圆盘形过滤器元件12有开口,所述开口覆盖有滤布13。每个旋转圆盘式过滤器元件12有一中心开口,需要过滤的液体A可以通过此开口流到圆盘形过滤器元件12的内部。液体A通过入口引导入滚筒11,然后下降通过滚筒的开口落入到圆盘形过滤器元件12内部,液体A通过滤布13继续流出,使得需要过滤掉的颗粒粘附在滤布13的内部。
US7972508 B2公开了一种旋转圆盘过滤器,包括固定围绕滚筒的多个圆盘形过滤器元件。各圆盘形过滤器元件具有平行取向相对的侧表面。圆盘形过滤器元件是由数个固定在滚筒上的模块化框架元件制成的。模块化框架可由塑料制成。
PCT/SE2007/000606公开了一种用于覆盖圆盘形过滤器元件开口的过滤器元件。所述过滤器元件是由一块轻金属铸造的过滤布框架和粘到过滤布框架上的滤布制成。所述过滤布框架可由压铸铝合金制成。
根据现有技术构建所述旋转圆盘式过滤装置的转子是复杂的或要求造价昂贵的特定部分,如模块。此外,现有的转子相对较重。为了支撑这样的转子,有必要提供一个具有高稳定性的支撑结构。这种支撑结构的制造是昂贵的。另外,现有的旋转圆盘式过滤装置有大量的设计。
理想的是减少制造旋转圆盘式过滤装置的成本。而且,理想的是减少旋转圆盘式过滤装置的体积。
发明内容
本发明的一个目的是通过提供一种改进的旋转圆盘式过滤装置解决上述问题。
具体目的是提供一种需要较少努力和成本来制造的,且有一紧凑设计的旋转圆盘式过滤装置。
根据本发明,这些目的可通过包括本发明第一方面及其它方面的优选实施例的特征的旋转圆盘式过滤装置而被实现。
本发明所述的旋转圆盘式过滤装置,由金属片元件制成的框架通过铆钉或螺钉相互连接。所述金属片元件可以低成本制造,如通过激光切割和(如有需要)后续成型,如压力成型或折叠。由金属片元件制造的转子不需要注塑压模装置和制造昂贵的注塑模具。除此之外,由提出的金属片元件制造的转子的重量相对较低。出乎意料的是,事实证明,用铆钉的简单连接得到了具有优异的机械稳定性的框架。通过焊接连接金属片元件是没有必要的。
在本发明中,术语“铆钉”以一般的方式被理解。术语“铆钉”包括各种合适的铆钉,如半/圆头铆钉、高强度结构钢铆钉、半空心铆钉、抽芯铆钉、奥斯卡铆钉、捶钉、平头铆钉、摩擦锁(friction-lock)铆钉。优选地,该铆钉是通过铆钉枪固定。另外,术语“螺钉”以一般的方式被理解。螺钉可以是机用螺钉、金属片螺钉等。螺钉可以有任意种类的适合的头。如果使用机用螺钉,金属片元件会提供一相应的螺纹。所述螺纹可以压制方式形成于螺纹嵌入件。使用机用螺钉连接可以通过聚合物制备的螺纹密封剂或螺纹锁固剂被固定。
优选地,所述金属片元件由不锈钢制造。在这种情况下,铆钉或螺钉也可以用不锈钢制成。在这种情况下,提供防腐保护是不必要的。由不锈钢金属片元件制成的圆盘形过滤器元件是耐用的且可保持低成本。
根据所述的旋转圆盘式过滤装置的一个实施例,所述框架限定了两个从旋转轴向外延伸的壁,其中,所述圆盘形过滤器元件的至少一个壁具有截头锥体形状。如此,不再需要在滚筒上以轴向间隔开的关系在其内周安装相邻的圆盘形过滤器元件。这样,所述旋转圆盘式过滤装置可以以更紧凑的方式被设计。另外,不再需要提供待装圆盘形过滤器元件的相对较重的滚筒。当以截头锥体形式形成每个圆盘形过滤器元件的至少一个壁时,可直接连接相邻的圆盘形过滤器元件以形成转子。这简化了转子的制造。所述转子具有较轻的重量。因此,用于支撑转子的支撑结构可以以较低成本来制造。
所述截头锥体可以是圆锥形或棱锥形。优选地,所述棱锥形有n个面,n为6-12,优选地,为8-10。有利的是,所述壁或圆盘形过滤器元件,分别地,具有一双截头锥体形状,尤其是双棱锥形。圆盘形过滤器元件具有一相对垂直于旋转轴的延伸平面对称的双截头锥体,可以通过使用少量的相同的金属片元件来制造。从而可以节省用于制造旋转圆盘式过滤装置的成本。
根据一优选的实施例,所述壁彼此依靠于圆盘形过滤器元件的外周,即根据所述实施例,壁的周边缘无需通过平行延伸于旋转轴的隔开的周围的壁连接。相邻的壁在其他圆盘形过滤器元件的周围形成一锐角。这又简化了旋转圆盘式过滤装置的制造。
第一金属片元件可以是形成壁的内周的环状安装板,所述环形安装板具有一相对于旋转轴分别延径向方向或垂直方向延伸的中心部分。所述环形安装板可具有有利圆形内突破口和多边形外周。所提出的环形安装板优选地用于互相连接相邻的圆盘形过滤器元件。通过校准环形安装板的内圆形突破口,然后通过在其中心部分相互连接相邻的环形安装板,例如通过使用螺钉或弓,相邻的圆盘形过滤器元件可以以适当的方式对准。
第二金属片元件可在安装板上向外延伸的方向形成一尖端。第三金属片元件可形成连接所述尖端的外端部的外周框架元件。外周框架元件可以彼此连接以形成所述框架的外多边形周。因此,通过第一、第二和第三金属片元件,它们优选具有相同的形状,所述圆盘形过滤器元件可这样被简化和低成本地制造。
至少一个所述的圆盘形过滤器元件的环状安装板有利地连接相邻的圆盘形过滤器元件的另一个环状安装板。它也可能是两个环形安装板与附近的相邻的圆盘形过滤器元件的另一个环状安装板连接。根据本实施例,所述圆盘形过滤器元件以堆叠状的方式布置,每个圆盘形过滤器元件直接与相邻的圆盘形过滤器元件相连。在所提出的布置中,安装有圆盘形过滤器元件的滚筒的配制,是没有必要的。
在进一步的实施例中,从一堆叠状的方式排列得到的,在径向剖视图中,两圆盘形过滤器元件的相邻壁之间的间隙随着旋转轴的径向距离增加而增加。两个相邻壁之间的开度角β可以为10°至40°,优选的是15°至35°。在径向剖面图中,所述间隙是优选地与相对旋转轴垂直延伸的平面对称。
布置在所述转子的轴向端部的至少一个所述的安装板优选地与相对于旋转轴同轴布置的管段连接。这种管段用于在支撑结构中可旋转地支撑转子。
以160°-185°的角度α有利地从环形安装板延伸的多个尖端,其径向外端与外周框架元件连接。
根据本发明所述实施例,所述框架中的开口被两个尖端限制,所述环状安装板和其他外周框架元件被过滤器元件覆盖。所述过滤器元件可包含具有对应于所述开口的另一内周上的过滤器框架,所述过滤器框架支撑滤布。所述过滤器框架可由另外的金属片元件制成。所述过滤器元件优选地由另两个金属片元件制成。所述另两个金属片元件优选通过焊接连接。它们也可通过铆钉或螺钉连接起来。也可以由塑料材料生产过滤框架,例如通过注射成型。
附图说明
图1是表示现有的旋转圆盘式过滤装置的原理的透视图。
图2是本发明的旋转圆盘式过滤装置的部分分解的侧视图。
图3是图2中的剖面线A-A的剖面图。
图4是图2中的旋转圆盘式过滤装置的端视图。
图5是圆盘形过滤器元件的透视图。
图6是图5的俯视图。
图7是图6的剖面线B-B的剖面图。
图7A是图5的具有滤布的圆盘形过滤器元件的透视图。
图8是转子的透视图。
图9是图8的俯视图。
图10是图9的剖面线C-C的剖视图。
具体实施方式
本发明将在下面引用所附附图通过举例说明本发明优选的实施例更详细地描述。
本发明所述的旋转圆盘式过滤装置包括一支撑结构20,所述支撑结构可旋转地支撑可围绕旋转轴Ax旋转的转子21。
所诉支撑结构20包含一壳体22,所述壳体具有在轴线Ax附近布置在壳体22的一端侧的流入口23。所述流入口23连接到通过壳体22中央部延伸的流入管23a。流入管23b被固定在壳体22两个端部,其具有与圆盘形过滤器元件30内部反向布置的开口23b。所述圆盘形过滤器元件的内部是通过其相对的壁限定的空间形成的。流出口24被布置在所述壳体22的底部25附近的壳体22的相对端侧。从壳体22的盖子26处延伸出冲洗管27(此处未详细示出)。通过壳体22的中心,延伸出排放管28,它导出布置在壳体22的一端侧、轴Ax附近的另一个流出口29。
所述转子21包括多个围绕排放管28以及流入管23a的圆盘形过滤器元件30。布置在转子21的轴向端部的每个圆盘形过滤器元件30包括在其轴向方向延伸的管段31。从图3可知,管段31被支撑在支撑结构提供的驱动轮32上。从图4可以看出,在壳体22的外侧,提供了一用于驱动驱动轮32的驱动单元33(这里未表示出)。
参考图5-7,现在将圆盘形过滤器元件30的一个实施例进行详细描述。所述圆盘形过滤器元件30由两个相对的壁34a和34b形成,其每个壁都具有一棱锥形截头锥体形式。壁34a和34b依靠在外周35(参见图7)。因此,所述圆盘形过滤器元件30具有一棱锥形双截头锥体形式。所述双截头锥体可以具有6至12个相对的棱锥体面。在所示实施例中,所述双截头锥体具有8个相对的棱锥体面。
所述圆盘形过滤器元件30包含限定两相对的壁的框架。所述圆盘形过滤器元件由有限数量的不同形状的金属片元件有利地制成。
第一金属片元件具有环状固定安装板37a,37b。所述环状固定安装板37a,37b的中心部371a,371b,形成了每个壁的中心突破口36a,36b,具有在安装状态下垂直布置于旋转轴Ax的平面。从中心部371a,371b,还有以160°-185°的第一角度α延伸出外尖端连接部372a,372b。
在相对的中心部371a,371b之间,可提供轴向延伸的加强件40。所述加强件40可以由通过螺钉固定的圆柱杆制成。所述加强件40可以相等周距离被布置在相对的中心部段371a,371b之间。那里可以布置相互平行的、与旋转轴Ax平行的如6至12个加强件40。
环形安装板37a,37b具有对应于圆盘形过滤器元件30外周35的多边形外周。从每个环形安装板37a,37b,特别是外尖端连接部372a,372b,在向外部方向延伸有尖端38a,38b。尖端38a,38b用金属片制成;它们形成了第二金属片元件。尖端38a,38b与环形安装板37a,37b形成160°-185°的第一角度α。两个相对的尖端38a,38b的端部互相连接。另外,彼此相邻地布置在周方向上的尖端38a,38b的端部与第三金属片元件连接形成延长周框架元件39。为了连接所述周框架元件39,有利地提供了连接板391。连接板391的设置有利地形成了第四金属片元件,使得周框架元件39可具有简单的几何结构和可以较少精力制造。
所述第一、第二和第三金属片元件通过铆钉连接形成具有双截头椎体形状的框架。壁34a,34b通过该框架被限定。
每个壁34a,34b包含多个开口O。每个开口O通过两个尖端38,周框架元件39和环形安装板37a,37b的外尖端连接部372a,372b被限定。
标号41a和41b分别指支撑滤布13的过滤器框架元件(见图7a)。所述滤布13可由具有5-50μm范围内,特别是10-30μm范围内的网眼的不锈钢制成。所述过滤器框架41a,41b与滤布13共同形成覆盖开口O的过滤器元件。
在一优选的实施例中,所述环形安装板37a、37b,尖端38a、38b和周框架元件39都由金属片元件制成,优选地,所述金属片元件是折起的以增强其稳定性。所述金属片元件优选地由不锈钢制成。其厚度为1mm-10mm。所述金属片元件优选地由铆钉连接。如图5-7所示的圆盘形过滤器元件30可以通过少量的相同的金属片元件制成,其可以简单地和低成本地被制造。通过所提出的金属片元件的圆盘形过滤器元件30的制造,转子的重量可以显著降低。
图8-10显示了本发明的一转子21的优选的实施例。所述转子21包含数个圆盘形过滤器元件30.1-30.6,如图5-7所示。所述圆盘形过滤器元件30.1-30.6在其环形安装板37a,37b的中心部371a,371b互相连接,例如通过使用铆钉和例如螺母。从图8-10可以看出,两相邻的圆盘形过滤器元件30.1-30.6以这种方式彼此安装,使得尖端38.1a,38.2b互相偏移。所述第一圆盘形过滤器元件30.1和第三圆盘形过滤器元件30.3的尖端38a,38b彼此对齐。所有的圆盘形过滤器元件30.1-30.6的中心突破口36a,36b彼此对齐形成绕过流入管23a以及排放管28的中心通道。所提出的多边形圆盘形过滤器元件30.1-30.6的偏移布置使得转子的平滑旋转运动。
本发明的旋转圆盘式过滤装置的功能如下:
待清洁水通过流入口23被供给到流入管23a。水通过设在每个圆盘形过滤器元件30.1到30.6内部的相对的开口23b排出。水通过过滤器框架41a,41b,41.1a,41.1b,41.2a支持的滤布13。水中含有的颗粒粘附在滤布13的内侧。当转子21转动时,所述滤布13通过冲洗管27,借此滤布13内侧粘附的颗粒被释放并被洗涤到排放管28。所述颗粒通过另一个流出口29从装置中移除。所述经过滤的水通过流出口24从壳体22中排出。
特别地从图2和10可以看出,所述圆盘形过滤器元件30.1-30.6具有相对的壁34a,34b。在径向剖面图中,两相邻的圆盘形过滤器元件的相对的壁之间的间隙随着旋转轴A的径向距离增加而增加。两个相邻的壁之间的第二角度β可在10°-40°的范围内,优选地,在15°-35°范围内。
所提出的转子21的设计是紧凑的。这使得所述旋转圆盘式过滤装置的整个设计是紧凑的。
引用标记列表
1 旋转圆盘式过滤器
11 转子
12 圆盘形过滤器元件
13 滤布
14 喷嘴
15 冲洗管
16 导液管
17 排放管
20 支撑结构
21 转子
22 壳体
23 流入口
23a 流入管
23b 开口
24 流出口
25 底部
26 盖子
27 冲洗管
28 排放管
29 另一个流出口
30,30.1至30.6 圆盘形过滤器元件
31 管段
32 驱动轮
33 驱动单元
34a,34b 壁
35 外周
36a,36b 中心突破口
37a,37b 环形安装板
371,371b,371.1a,371.1b 中心部
372a,372b,372.1a,372.1b 外尖端连接部
38a,38b 尖端
39 周框架元件
391,391.1,391.2 连接板
40 加强件
41,41b,41.1a,41.1b,41.2a 过滤器框架
A 液体
Ax 旋转轴
α 第一角度
β 第二角度
O 开口
Claims (16)
1.一种旋转圆盘式过滤装置(1),所述装置包括:
可围绕旋转轴(Ax)旋转的转子(11),所述转子具有多个圆盘形过滤器元件(12),每个圆盘形过滤器元件(12)具有一限定两个相对的壁(34a,34b)的框架,
其中,所述框架由彼此通过铆钉连接的不锈钢制成的金属片元件制成,
所述金属片元件包括第一金属片元件,所述第一金属片元件是一形成每个壁(34a,34b)的内周的环形安装板(37a,37b),所述环形安装板(37a,37b)具有已在相对于旋转轴的径向方向上延伸的中心部分,
其中,所述金属片元件进一步包括第二金属片元件,其形成安装在环形安装板(37a,37b)上以在向外方向延伸的尖端(38a,38b),和
其中,所述金属片元件进一步包括第三金属片元件,其形成连接所述尖端(38a,38b)外端的一外周框架元件(39)
其中,圆盘形过滤器元件(12)还包括加强件(40),所述加强件由圆柱杆制成并在相对的环形安装板(37a,37b)之间延伸;
其中,环形安装板(37a,37b)还包括外尖端连接部(372a,372b),所述外尖端连接部围绕中心部(371a,371b)外周延伸;外周框架元件包括周框架元件和连接周框架元件的连接板(391);并且尖端(38a,38b)从所述外尖端连接部向外延伸到连接板(391)。
2.如权利要求1所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述框架框架限定了两个从旋转轴(Ax)向外延伸的壁(34a,34b),至少一个所述的壁(34a,34b)具有一截头锥体形式。
3.如权利要求2所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述所述截头锥体是圆锥形或棱锥形。
4.如权利要求3所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述棱锥形具有n个面,n为6-12。
5.如权利要求3所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述壁(34a,34b)具有一双截头锥体形式。
6.如权利要求2所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述壁(34a,34b)紧靠在所述圆盘形过滤器元件(12)的外周。
7.如权利要求1所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述环形安装板(37a,37b)的内周是圆形的,其外周是多边形的。
8.如权利要求1所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述外周框架元件(39)连接形成框架的一多边形外周。
9.如权利要求1所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述圆盘形过滤器元件(12)的至少一个环形安装板(37a,37b)与相邻的圆盘形过滤器元件(12)的另一个环形安装板(37a,37b)相连。
10.如权利要求3所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,两个圆盘形过滤器元件(12)的相邻壁(34a,34b)之间径向方向上形成一间隙,所述间隙随着旋转轴(Ax)的径向距离增大而增大。
11.如权利要求1所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,布置在所述转子(11)的轴向端部的环形安装板(37a,37b)中的至少一个与相对于旋转轴(Ax)同轴布置的管段(31)连接。
12.如权利要求1所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述框架具有开口(23b)被滤布覆盖,所述开口(23b)由两个尖端(38a,38b),环形安装板(37a,37b)和外周框架元件限定。
13.如权利要求12所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述过滤器元件包含一过滤器框架,所述过滤器框架具有对应于开口(23b)的内周,所述过滤器框架支撑滤布(13)。
14.如权利要求13所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述过滤器元件由另一个金属片元件制成。
15.如权利要求14所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述另一个金属片元件通过焊接、铆钉或螺钉连接。
16.如权利要求1所述的旋转圆盘式过滤装置(1),其特征在于,所述中心部和所述外尖端连接部之间形成160°至185°的角度。
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