DE6809712U - Zentrifugalreinigungsfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalreinigungsfilter mit einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten lotrechten Hohlwelle, an der etwa horizontale scheibenförmige Filterelemente übereinander angeordnet sind.

Filterelemente von Zentrifugalreinigungsfiltern haben ein verhältnismäßig großes Gewicht, so daß sie sich im Bereich ihres Umfanges nach unten durchbiegen können und nicht mehr in einer horizontalen Ebene liegen. Außerdem können sich infolge unterschiedlich starker Durchbiegung der Filterelemente auch unterschiedliche Abstände zwischen benachbarten Filterelementen in unerwünschter Weise ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zentrifugalreinigungsfilter der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß der Abstand der Filterelemente voneinander genau festgelegt ist.

Ein Zentrifugalreinigungsfilter mit einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten lotrechten Hohlwelle, an der etwa horizontale scheibenförmige Filterelemente übereinander angeordnet sind, ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine in Eingriff mit den Filterelementen bewegbare Abstandshalteeinrichtung für die Filterelemente, die für jedes Filterelement einen Anschlag aufweist. Dadurch kann der Abstand der Filterelemente voneinander genau festgelegt werden.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Abstandshalteeinrichtung an der Hohlwelle befestigt ist, so daß sich die Anschläge mit den Filterelementen drehen und somit auch bei der Drehung ohne Relativbewegung zu den Filterelementen wirksam bleiben können.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die an den Unterseiten der Filterelemente anzulegenden Anschläge an einem gemeinsamen, bewegbar gelagerten Träger vorgesehen, so daß sich ein einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung ergibt.

Zweckmäßig ist der außerhalb des Umfanges der Filterelemente vorgesehene Träger um eine zur Hohlwelle parallele Achse schwenkbar gelagert, wobei die Anschläge in Form von Nocken etwa radial über den Träger vorstehen, so daß sie durch Drehen des Trägers in bzw. außer Eingriff mit den Filterelementen bewegt werden können. Der Träger wird zur Fixierung des Abstandes der Filterelemente voneinander bei nicht angezogenem Filterpaket derart geschwenkt, daß die Anschläge unter die Filterelemente gelangen, wonach durch Höhenverstellung der Anschläge bzw. des Trägers die Filterelemente auf Abstände zueinander gebracht werden können, die den Abständen der Anschläge voneinander entsprechen.

Um eine gleichmäßige Unterstützung sämtlicher Filterelemente über den ganzen Umfang zu gewährleisten, sind zweckmäßig mehrere Träger, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Abstandshalteeinrichtung kann insbesondere dann gleichzeitig zum Zerkleinern der Rückstände bei deren Abschleudern von den Filterelementen verwendet werden, wenn der Träger beidseitig der Anschläge zu diesen hin schräg aufeinander zu verlaufende Flanken aufweist und somit schneidenartig wirkt.

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert; die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen annähernd maßstabgerecht wieder. Diese Teile werden, soweit sie nicht aus den Zeichnungen ohne weiteres erkennbar sind, anhand der Zeichnungen erläutert. Es sind dargestellt in

Fig. 1 ein erfindungsgemäßer Zentrifugalreinigungsfilter im Vertikalschnitt,

Fig. 2 ein Ausschnitt der Abstandshalteeinrichtung gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 die Abstandshalteeinrichtung gemäß Fig. 2 in Draufsicht.

Der erfindungsgemäße Zentrifugalreinigungsfilter ist mit einem nach unten konisch erweiterten Gehäuse 1 versehen, in dessen lotrechter Mittelachse eine Hohlwelle 2 drehbar gelagert ist. Auf der Hohlwelle 2 sind übereinander mit gleichmäßigen Abständen kreisscheibenförmige Filterelemente 3, 4 in horizontalen Ebenen angeordnet. Der Durchmesser sämtlicher Filterelemente 3, 4 ist gleich. Die Hohlwelle 2 ist einerseits in einem an einem oberen, lösbaren Deckel 5 vorgesehenen Lager 6 und andererseits im Gehäuseboden 7 drehbar gelagert, wobei das untere Ende der Hohlwelle 2 durch den Boden 7 aus dem Behälter 1 herausgeführt ist. Das untere Ende der Hohlwelle 2 ist an der Antriebswelle eines Winkelgetriebes 8 angeflanscht, das über eine ölhydraulische Kupplung 10 von einem Elektromotor 9 angetrieben werden kann.

Bis auf das unterste Filterelement 4 sind alle übrigen Filterelemente 3 über nicht näher dargestellte

Kanäle in der Hohlwelle 2 mit einem unterhalb des Behälterbodens 7 befindlichen Klarlaufkanal 11, d.h. einer Leitung für gefilterte Flüssigkeit, leitungsverbunden. Parallel zu dieser Klarlaufleitung 11 ist eine weitere Klarlaufleitung 12 vorgesehen, die über einen entsprechenden Kanal in der Hohlwelle 2 ausschließlich mit dem untersten Filterelement 4 leitungsverbunden ist. Die Leitung 12 mündet unter Zwischenschaltung eines Ventiles 13 in die Leitung 11.

Im Boden 7 des Behälters 1 ist auf einer Seite der Hohlwelle 2 eine Auslassöffnung 14 vorgesehen, die durch die innere Öffnung eines Austragkanales bzw. eines Austragstutzens 15 gebildet ist. An der von der Hohlwelle 2 abgewandten Seite des Austragstutzens 15 ist an diesem ein horizontaler Stutzen 16 zum Einleiten von zu filtrierender Flüssigkeit in den Behälter 1 vorgesehen. Ferner befindet sich am Deckel 5 des Gehäuses 1 ein Anschlußstutzen 17 zur Einleitung von Druckgas.

Diesen in gleichmäßigen Abständen übereinander angeordneten Filterelementen 3, 4 ist eine Abstandshalteeinrichtung 18 zugeordnet, die mehrere, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Hohlwelle 2 verteilt angeordnete lotrechte Träger 19 aufweist, von denen jeder übereinander liegende, senkrecht abstehende und parallele Anschläge 20 aufweist, deren Abstand voneinander dem Abstand der Filterelemente 3, 4 voneinander entspricht.

Wie die Fig. 1 bis 3 ferner zeigen, weist jeder der stabförmigen Träger 19 an seinem oberen Ende eine lotrechte Gewindespindel 21 auf, die mit zwei sich gegenüberliegenden Muttern 22 an einem Haltearm 23 befestigt ist, der radial zur Hohlwelle 2 liegt und oberhalb des obersten Filterelementes 3 mit dieser verbunden ist. In der Achse der Gewindespindel 21 ist am unteren Ende des Trägers 19 ein Lagerzapfen 24 vorgesehen, der in eine Lagerausnehmung eines weiteren Haltearmes 25 drehbar und längsverschiebbar eingreift, wobei dieser Haltearm 25 unterhalb des untersten Filterelementes 4 ebenfalls an der Hohlwelle 2 befestigt ist. Der Träger 19 kann entweder drehbar an der Gewindespindel 21 gelagert sein oder es kann die Gewindespindel 21 in der Durchgangsausnehmung des Haltearmes 23 drehbar sein. In jedem Fall ist der Träger, wie Fig. 3 zeigt, um eine zur Hohlwelle 2 parallele Achse derart schwenkbar, daß die Anschläge 20 aus einer Stellung, bei welcher sie außerhalb der lotrechten Projektion der Filterelemente 3, 4 liegen, derart geschwenkt werden können, daß sie in der lotrechten Projektion der Filterelemente 3, 4 liegen. Wie Fig. 3 zeigt, sind bei der letztgenannten Stellung die Anschläge 20 radial zur Hohlwelle 2 ausgerichtet, während sie bei der Außereingriffstellung etwa tangential zu den Filterelementen 3, 4 liegen. Vor dem eigentlichen Filtrierprozess können die Filterelemente 3, 4 durch die erfindungsgemäße Abstandshalteeinrichtung 18 genau im gleichen Abstand zueinander fixiert werden.

Dies erfolgt dadurch, daß die Anschläge 20 unter die Filterelemente 3, 4 geschwenkt werden, wonach die gleichmäßig über den Umfang verteilten Träger 19 durch Verstellen der Muttern 22 nach oben verstellt werden, derart, daß sich die Anschläge 20 an die Unterseiten der zugehörigen Filterelemente 3, 4 anlegen und diese entgegen ihrer Gewichtskraft so weit anheben, daß sie genau in horizontalen Ebenen oder in anderer gewünschter Weise ausgerichtet sind. Die Anschläge 20 werden dabei unter die Filterelemente 3, 4 bei nicht angezogenem Filterpaket geschwenkt.

Wie die Fig. 2 und 3 ferner zeigen, sind die Seitenflächen der im übrigen in den Horizontalquerschnitten rechteckigen Träger 19 auf deren den Anschlägen 20 zugewandten Seite zur Bildung schräger Flanken 26 beidseitig der Anschläge 20 abgeschrägt, derart, daß diese Flanken 26 spitzwinklig zueinander stehen und ihr Abstand im Bereich der Anschläge nicht viel größer ist als der Durchmesser dieser Anschläge 20.

Ebenfalls gleichmäßig über den Umfang des Behälters 1 verteilt sind Kanäle 27 vorgesehen, die im Querschnitt schalenförmig und durch sog. Halbrohre gebildet sind, welche mit ihren Randzonen an der Außenseite des Behälters 1, beispielsweise durch Schweißung befestigt sind. Im Bereich jedes der lotrechten Kanäle 27 sind in der Wandung des Behälters 1 düsenartige Öffnungen 28 vorgesehen, wobei sich außer oberhalb des obersten

Filterelementes 3 oberhalb aller übrigen Filterelemente 3, 4 jeweils mindestens eine Düsenöffnung 28 befindet. Die Düsenöffnungen 28 sind jeweils etwa im oberen Drittel zwischen zwei benachbarten Filterelementen 3 bzw. 4 vorgesehen, wobei der Kanal 27 mit einem Anschlußstutzen 29 für Resttrübe versehen ist.

Zwischen dem untersten Filterelement 4 und dem Boden 7 des Behälters 1 ist in dessen Bodenraum 30 auf die Hohlwelle 2 ein in deren Achse angeordnetes Planetengetriebe 31 derart aufgesteckt, daß es von der Hohlwelle 2 angetrieben wird. Am Umfang eines äußersten, innenverzahnten Getrieberades 32 des Planetengetriebes 31 sind sich gegenüberliegende schaufelartige Austragleisten 33, 34 unterschiedlicher radialer Erstreckung vorgesehen, die spiralförmig nach außen verlaufend angebracht sein können. Die eine Austragschaufel 33 bestreicht einen inneren Ringraum, während die andere längere Austragschaufel 34 annähernd über die gesamte radiale Erstreckung des Behälters 1 bzw. des Bodens 7 geführt ist und die Unterkanten beider Austragschaufeln 33, 34 in unmittelbarer Nähe des Behälterbodens 7 verlaufen. In den Austragschaufeln sind Durchbruchsöffnungen 35 vorgesehen. Die Übersetzung des Planetengetriebes 31 ist so gewählt, daß bei einer Drehung der Hohlwelle 2 mit etwa 300 Upm durch das Abwälzen der Planetenräder auf dem Sonnenrad die Austragschaufeln 33, 34 mit einer Drehgeschwindigkeit von etwa 40 bis 60 Upm rotieren.

Nach dem beschriebenen Einstellen der Filterelemente 3, 4 auf vorbestimmte Abstände wird die zu filtrierende Flüssigkeit durch den Stutzen 16 in das Gehäuse 1 gepumpt. Dadurch entsteht eine Strömung im Austragstutzen 15, so daß ein Absetzen von Feststoffen im unteren Behälterteil vermieden ist. Die durch den Stutzen 15 eintretende Flüssigkeit wird durch das auf den Filterelementen 3 aufgespannte Filtermittel filtriert und gelangt in den Filterplatten zur Hohlwelle 2 und kann von dort durch die Klarlaufleitung 11 abgeführt werden. Die Trübstoffe in der Flüssigkeit lagern sich auf den Oberseiten der Filterelemente 3 ab und bilden dort jeweils einen gleichmäßigen Kuchen. Gegen Ende der Filtration wird das in der beschriebenen ersten Phase geschlossene Ventil 13 des zweiten Klarlaufkanales 12 geöffnet, so daß das unterste, noch nicht benutzte Filterelement 4 wirksam wird. Der Filterbehälterinhalt wird nun mittels durch den Stutzen 17 eingeleitetes Druckgas bis zur sog. Restfilterplatte 4 abgedrückt. Die jetzt noch im Bodenraum 30 des Behälters 1 verbliebene Resttrübe kann mit einer Pumpe über die am Umfang des Behälters 1 angebrachten Kanäle 27 durch die Düsen 28 sämtlichen Filterelementen 3, 4 einzeln zugeführt und filtriert werden. Dieser Filtrationsvorgang wird zweckmäßig ebenfalls mit Druckgas durchgeführt. Dadurch, daß somit über die Düsen 28 die noch zu filtrierende Restflüssigkeit sämtlichen Filterelementen 3, 4 getrennt zugeführt werden kann, wird die gesamte Filterfläche gleichmäßig belastet und eine Kuchentrocknung oder Abschwämmung der Rückstandskuchen vermieden.

Nach diesem Vorgang und evtl. nach durchgeführter Rückstandskuchenbehandlung, beispielsweise durch Waschen, Extrahieren, Trocknen oder dgl. wird die Hohlwelle 2 mit den Filterelementen 3, 4 durch den Motor 9 in Rotation versetzt, wobei die Austragschaufeln 33, 34 mit entsprechend untersetzter Drehgeschwindigkeit mitdrehen. Die auf den Filterelementen 3, 4 befindlichen Rückstandskuchen werden durch die auftretende Zentrifugalkraft nach außen geschleudert, wobei sie durch die Flanken 26 der Träger 19 der Abstandshalteeinrichtung 18 zerschlagen werden und an der Innenfläche der Wandung des Behälters 1 nach unten fallen. Die im Bodenraum 30 des Behälters 1 langsam rotierenden Austragschaufeln 33, 34 schieben die zerkleinerten Rückstände in den Bereich der Austragöffnung 14, so daß die Rückstände durch den Austragstutzen 15 frei nach unten herausfallen. Das Untersetzungsverhältnis des Getriebes 31 ist so gewählt, daß bei einer Drehgeschwindigkeit der Filterelemente 3, 4, bei welcher die Filterkuchen durch Zentrifugalkraft abgeschleudert werden, die Austragschaufeln 33, 34 eine Drehgeschwindigkeit haben, bei welcher die Rückstände nur einer so geringen Zentrifugalkraft ausgesetzt werden, daß sie trotzdem leicht nach unten fallen können. Durch die untersetzt angetriebenen Austragschaufeln 33, 34 kann als Filterbehälterboden ein einfacher gedrückter Boden 7 in Klöppferform verwendet werden. Diese Bodenform hat den Vorteil, daß das nach der Filtration zurückbleibende Restvolumen wesentlich kleiner als bei konischen Böden ist. Außerdem ist der Zeit- und Druckgasaufwand für eine Restvolumenfiltration sehr viel niedriger als bei bekannten Anordnungen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die Rückstände im Bodenraum 30 bei der Rotation der Hohlwelle 2 keine größeren Unwuchterscheinungen auftreten können.

Claims (11)

1. Zentrifugalreinigungsfilter mit einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten lotrechten Hohlwelle, an der etwa horizontale scheibenförmige Filterelemente übereinander angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine in Eingriff mit den Filterelementen (3, 4) bewegbare Abstandshalteeinrichtung (18) für die Filterelemente (3, 4), die für jedes Filterelement einen Anschlag (20) aufweist.

2. Zentrifugalreinigungsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalteeinrichtung (18) an der Hohlwelle (2) befestigt ist.

3. Zentrifugalreinigungsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Unterseiten der Filterelemente (3, 4) anzulegenden Anschläge (20) an einem gemeinsamen, bewegbar gelagerten Träger (19) übereinander vorgesehen sind.

4. Zentrifugalreinigungsfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der außerhalb des Umfanges der Filterelemente (3, 4) vorgesehene Träger (19) um eine zur Hohlwelle (2) parallele Achse schwenkbar gelagert ist und daß die Anschläge (20) in Form von Nocken etwa radial und vorzugsweise parallel über den Träger vorstehen.

5. Zentrifugalreinigungsfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (20), vorzugsweise der Träger (19) höhenverstellbar sind.

6. Zentrifugalreinigungsfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (19) mit einer lotrechten Gewindespindel (21) an mindestens einem Halter (23) gelagert ist.

7. Zentrifugalreinigungsfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (19) mit der Gewindespindel (21) hängend an einem oberen Halter (23) gelagert ist und vorzugsweise mit einem unteren Zapfen (24) verschiebbar in eine Lageröffnung eines unteren Halters (25) eingreift.

8. Zentrifugalreinigungsfilter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (21) mit beidseitig des Halters (23) liegenden Muttern (22) befestigt ist.

9. Zentrifugalreinigungsfilter nach einem der Ansprüche 6 bis
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dadurch gekennzeichnet, daß der Halter durch einen Radialarm (23 bzw. 25) der Hohlwelle (2) gebildet ist.

10. Zentrifugalreinigungsfilter nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Träger (19) mit Anschlägen (20), vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt vorgesehen sind.

11. Zentrifugalreinigungsfilter nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (19) beidseitig der Anschläge (20) zu diesen hin schräg aufeinander zu verlaufende Flanken (26) aufweist.