DE1187226B - Filter mit drehbarem Filterkoerper - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

BOId

Deutsche Kl.: 12 d-15/01

Nummer: 1187 226

Aktenzeichen: B 52767 VII b/12 d

Anmeldetag: 8. April 1959

Auslegetag: 18. Februar 1965

Die Erfindung bezieht sich auf einen Filter für flüssige und gasförmige Medien mit einem in einem Gehäuse drehbaren, hohlen Filterkörper, der durch eine zusammenhängende poröse Wand gebildet ist, von der die beim Durchtritt des Mediums von außen nach innen an der Außenfläche abgelagerten, auszufilternden Stoffe durch Fliehkraftwirkung abschleuderbar sind.

Es ist ein Filter dieser Art bekannt, bei dem der Filterkörper aus einem Stapel von Hohlscheiben be- ίο steht, die mit Zwischenabständen an einer Hohlwelle befestigt sind. Dieser Filterkörper steht während der Filtration still. Sobald sich eine Schicht ausgefilterten Materials auf der Außenfläche der Hohlscheiben gebildet hat, wird der Filtrationsvorgang abgebrochen und der Filterkörper über die Hohlwelle in Drehung versetzt. Dadurch wird das ausgefilterte Material von den Hohlscheiben radial durch Fliehkraftwirkung abgeschleudert und gelangt in einen Abzugstrichter, der das den Filterkörper aufnehmende Gehäuse nach unten zu abschließt. Ein solcher Filter hat zwar den Vorteil, daß mit ihm Stoffe aus flüssigen oder gasförmigen Medien ausgefiltert werden können, die in fast beliebig kleinen Teilchengrößen vorliegen. Das Zurückhalten der auszufilternden Stoffe erfolgt nämlich ausschließlich dadurch, daß die Stoffteilchen nicht durch die Poren der Wand des Filterkörpers hindurchzuwandern vermögen. Die Teilchengröße, bis zu welcher auszufilterndes Material zurückgehalten wird, läßt sich somit durch Auswahl eines Filtermediums mit entsprechend kleinen Poren bestimmen. Die Poren der Wand des Filterkörpers setzen sich jedoch rasch zu, so daß bei dem bekannten Filter die Filtration häufig zum Abschleudern des abgesetzten Materials unterbrachen werden muß. Ferner nimmt selbst bei einem verhältnismäßig häufig erfolgenden Abschleudern der Durchgangswiderstand des bekannten Filters zwischen den einzelnen Reinigungsvorgängen infolge der sich absetzenden Schicht relativ rasch zu.

Bei dem bekannten Filter muß man also entweder den Nachteil häufiger Unterbrechungen des Filtrationsvorganges hinnehmen oder mit einem stark ansteigenden Widerstand des Filters gegen Durchströmen rechnen.

Der vorstehend geschilderte bekannte Filter kann auch nicht dadurch kontinuierlich gereinigt werden, daß er während der Filtration rotiert. Da das zu filtrierende Medium ungehindert zur Oberfläche des Filterkörpers gelangen kann, entstünde bei einer ständigen Drehung des Filterkörpers nämlich eine beachtliche Relativgeschwindigkeit zwischen dem zu Filter mit drehbarem Filterkörper

Anmelder:

Lucien Bourdale, Arpajon, Seine-et-Oise;

Marc Chatellard, Toulouse, Haute Garonne

(Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. A. Grünecker, Patentanwalt,

München 2, Theatinerstr. 7

Als Erfinder benannt:

Lucien Bourdale, Arpajon, Seine-et-Oise;

Marc Chatellard, Toulouse, Haute Garonne

(Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 15. April 1958 (763 199)

filternden Medium und der Oberfläche des Filterkörpers. Dadurch unterliegt der Werkstoff des Filterkörpers, der in der Regel verhältnismäßig weich ist, einem starken Abrieb, der den Filterkörper nach kurzer Zeit unbrauchbar macht.

Es ist auch bereits ein Filter bekannt, dessen Filterkörper die Gestalt eines Hohlzylinders besitzt und aus losem, gut durchlässigem Gewebe größerer Dicke besteht. Dieses Gewebe kann außen, gegebenenfalls zusätzlich auch noch innen, von einer perforierten Hohltrommel abgestützt sein. Der Filterkörper rotiert während der Filtration in einem geschlossenen Gehäuse, dem das zu filtrierende Medium tangential von außen zugeführt wird. Die auszufilternden Stoffe dringen von außen in den Filterkörper ein und lagern sich infolge der Fliehkraft an den labyrinthartigen Flächen des Gewebes ab. Eine Reinigung des Gewebes kann ständig oder in gewissen Zeitabständen dadurch erfolgen, daß der Filterkörper stark erschüttert oder von innen her mit Preßluft oder Flüssigkeit ausgeblasen wird. Ein Filterkörper mit der beschriebenen Wirkung muß notwendigerweise stark durchlässig sein. Die Filtration erfolgt ja dadurch, daß zunächst das zu filtrierende Medium in den Filterkörper eindringt, worauf die im Medium suspendierten Teilchen des auszufilternden Stoffes durch die Fliehkraft nach außen gegen die labyrinthartigen Flächen des Filterst» 509/231

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materials geschleudert werden. Ein derart stark strömungsfähigen Medium enthaltene Stoffe kontidurchlässiger Filterkörper, in den das zu filtrierende nuierlich mit höchstem Wirkungsgrad und bei im Medium mit dem auszufilternden Stoff notwendiger- wesentlichen gleichbleibendem Durchströmungsweise von außen eindringen muß, ist jedoch keines- widerstand auszufiltern vermag und trotzdem eine falls geeignet, auch sehr feine Teilchen mit hohem 5 hohe Lebensdauer besitzt.

Wirkungsgrad zurückzuhalten. Ferner kann ein sol- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

eher Filterkörper nicht durch Zentrifugalwirkung Zeichnung dargestellt. Es zeigt

allein gereinigt werden, da die Zentrifugalwirkung Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen er-

primär dazu führt, daß sich der auszufilternde Stoff findungsgemäßen Filter und

an den Flächen des Filterkörpers ablagert. Es ist io F i g. 2 einen Horizontalschnitt durch den Filter

daher noch eine Zusatzeinrichtung für die Reinigung nach F i g. 1 entsprechend der Schnittlinie H-II.

erforderlich. In ein Gehäuse 1 mündet tangential ein Eintritts-

Schließlich sind auch Filter bekannt, bei denen stutzen 2 für das zu filternde strömungsfähige Meder Filterkörper aus einem Schleuderkäfig besteht, dium. Das Gehäuse 1 läuft nach unten zu in einen der während der Filtration rotiert. Das den Käfig 15 Trichter 3 aus, der durch einen Schieber 4 vervon außen nach innen durchströmende Medium wird schließbar ist. Im Inneren des Gehäuses 1 ist drehbar dabei in starke Rotation versetzt, so daß die Teilchen ein allgemein mit 5 bezeichneter, hohler Filterkörper des auszufilternden Stoffes nach außen abgeschleu- angeordnet, der bei dem gezeichneten Ausführungsdert werden. Auch solche Filter sind nur zum Aus- beispiel aus einem Stapel von Scheiben 6 aus pofiltrieren von Stoffen geeignet, die in größeren Teil- 20 rösem Material besteht. Die Oberfläche der Scheichen vorliegen. Auf sehr feine Teilchen wirkt eine ben 6 bildet eine zusammenhängende poröse Wand. zu schwache Fliehkraft, um sie zuverlässig mit einem Die Scheiben 6 sind bei dem gezeichneten Aus-Schleuderkäfig allein ausfiltern zu können. führungsbeispiel auf eine Welle 7 aufgeschoben, die

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen während der Filtration durch eine nicht dargestellte Filter der eingangs beschriebenen Gattung so aus- 25 Antriebseinrichtung im Sinne des Pfeiles A in Drezubilden, daß er auch feinste Teilchen mit hohem hung versetzt werden kann. Mit der Welle 7, die in Wirkungsgrad kontinuierlich aus einem strömenden einem Lager 8 der Wand des Gehäuses 1 geführt ist, Medium auszufiltern vermag, ohne einem starken ist fest eine Stirnplatte 9 verbunden, die als WiderVerschleiß zu unterliegen. Dies wird erfindungs- lager für den Stapel der Scheiben 6 dient. Auf der gemäß dadurch erreicht, daß der sich während der 30 von der Stirnplatte 9 abgewandten Seite schließt sich Filtration drehende Filterkörper von einem an sich an den Filterkörper 5 ein Stutzen 10 an, der in eine bekannten, seine Umdrehungen mitmachenden, Kammer 11 mündet, die im Gehäuse 1 durch eine durchbrochenen Käfig aus im Vergleich zum Filter- Hohlwand 12 vom übrigen Gehäuseinnenraum abkörper gegen Abrieb wesentlich widerstandsfähige- getrennt ist. An die Kammer 11 schließt sich ein rem Material umgeben ist. 35 Austrittsstutzen 13 für das filtrierte Medium an. Die

Bei dem erfindungsgemäßen Filter läuft der Kammer 11 ist gegenüber dem den Filterkörper 5 Filterkörper während der Filtration um. Die aus- aufnehmenden Teil des Gehäuses 1 durch eine Dichgefilterten Stoffe werden dadurch laufend ab- tung abgedichtet, die durch das gefilterte Medium geschleudert, so daß der Durchströmungswiderstand selbst gebildet wird. Von diesem wird ein Teil durch des Filters im wesentlichen konstant bleibt. Trotz- 40 eine nicht dargestellte Einrichtung durch Öffnungen dem tritt auch dann kein nennenswerter Abrieb an 14 aus dem Innenraum der Hohlwand 12 gegen die der Außenfläche des Filterkörpers auf, wenn sehr Außenfläche des Stutzens 10 gepreßt,
harte Stoffe mit einem feinporigen und weichen Erfindungsgemäß ist der Filterkörper 5 von einem Filtermaterial ausgefiltert werden. Der mit dem allgemein mit 15 bezeichneten, durchbrochenen Filterkörper rotierende Käfig läßt nämlich aus den 45 Käfig umgeben, der aus einem im Vergleich zum ihn umgebenden Gehäuse das zu filtrierende Me- Filterkörper 5 gegen Abrieb wesentlich widerstandsdium nur dann in sein Inneres und damit in den fähigeren Material, z. B. Hartmetall, besteht, der die Bereich der Oberfläche des Filterkörpers eindringen, Umdrehungen des Filterkörpers 5 mitmacht. Dieser wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen dem zu Käfig wird bei dem gezeichneten Ausführungsfiltrierenden Medium einerseits und dem Käfig so- 50 beispiel durch eine Beschaufelung 16 gebildet, die wie dem Filterkörper andererseits sehr klein ist. Bei die Stirnscheibe 9 und eine mit dem Stutzen 10 verdieser geringen Relativgeschwindigkeit verursachen bundene weitere Scheibe 18 miteinander verbindet. die in dem Medium suspendierten Teilchen keinen Die Wirkungsweise des beschriebenen Filters ist Abrieb an der Oberfläche des Filterkörpers und wer- folgende:

den praktisch in der gleichen Weise an den Poren 55 Das zu filtrierende Medium tritt durch den Eindes Filterkörpers zurückgehalten, wie wenn der laufstutzen 2 in das Gehäuse 1 ein. Durch den mit Filterkörper während der Filtration stillstehen dem Filterkörper 5 rotierenden Käfig 15 werden die würde. Der Käfig hat hier also — im Gegensatz zu gröberen Teilchen des auszufilternden Stoffes vor der Hohltrommel des bekannten Filters, die lediglich Erreichen des Filterkörpers 5 ausgeschleudert und das Filtermaterial zusammenhält — die besondere 60 gelangen sofort in den Trichter 3. Das vorgereinigte Aufgabe, den Filterkörper durch Verringerung oder Medium wird durch eine nicht gezeigte Pumpe bzw. Beseitigung der Relativgeschwindigkeit zwischen ein Gebläse durch den Filterkörper 5 hindurchdem zu filtrierenden Medium und dem Filterkörper gesaugt. Das Medium strömt dabei im Sinne der gegen Abrieb zu schützen. Der Käfig selbst besteht PfeileB (Fig.2) zwischen den Schaufeln 16 hinaus wesentlich widerstandsfähigerem Material und 65 durch und gelangt mit geringer Relativgeschwindigist durch den Abrieb nicht gefährdet. keit zum Filterkörper 5 an dessen Oberfläche. An

Somit wurde durch die Erfindung ein Filter ge- dieser lagern sich die feineren Teilchen des ausschaffen, der auch in feinsten Teilchen in einem zufilternden Stoffes ständig ab. Das filtrierte Me-

dium dringt in das Innere des Filterkörpers 5 ein und strömt in Richtung der Welle 8, wie durch Pfeile C (Fig. 1) symbolisiert, in den Rohrstutzen 10 und von dort in die Kammer 11. Aus dieser strömt das filtrierte Medium durch den Auslaßstutzen 13 ab. Die sich auf der Außenfläche des Filterkörpers 5 laufend absetzenden Stoffe werden durch die von der ständigen Drehung des Filterkörpers herrührenden Fliehkraft durch die Schaufeln 16 nach außen abgeschleudert und lagern sich zusammen mit den bereits vom Käfig IS abgeschiedenen Teilchen im Trichter 3 in Form einer Schicht 17 ab.

Der Filterkörper 5 kann an Stelle eines Scheibenstapels auch durch eine gefaltete oder gewellte Wand gebildet werden. Ferner kann die Oberfläche des Filterkörpers mit einem Waffelmuster versehen sein, um die Absetzfläche zu vergrößern. Dieses Waffelmuster ist so zu bemessen, daß es das Abschleudern des ausgefilterten Stoffes nicht behindert.

Claims (4)

20 Patentansprüche:

1. Filter für flüssige und gasförmige Medien mit einem in einem Gehäuse drehbaren, hohlen Filterkörper, der durch eine zusammenhängende poröse Wand gebildet ist, von der die beim Durchtritt des Mediums von außen nach innen an der Außenfläche abgelagerten, auszufilternden Stoffe durch Fliehkraftwirkung abschleuderbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der sich während der Filtration drehende Filterkörper (5) von einem an sich bekannten, seine Umdrehungen mitmachenden, durchbrochenen Käfig (15) aus im Vergleich zum Filterkörper gegen Abrieb wesentlich widerstandsfähigerem Material umgeben ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Filterkörpers (5) gefaltet oder gewellt ist.

3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigwand durch eine Beschaufelung (16) gebildet ist.

4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) einen tangentialen Eintrittsstutzen (1) besitzt, durch den das Medium in der Drehrichtung des Filterkörpers (5) zuführbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 849 793, 867 343,
924746, 1051249;

französische Patentschriften Nr. 458 037,
174, 1169 976;

belgische Patentschrift Nr. 507078;

britische Patentschrift Nr. 710 366.

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Prioritätsbeleg ausgelegt worden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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