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Trommeldrehfilter Die Erfindung bezieht sich auf Trommeldrehfilter
mit einer Vielzahl einander übergreifender, gegen den Trommeldrehsinn nach hinten
gebogener Trennflächen, die mindestens 900 im Bogenmaß messen und aneinandergrenzende
Filtratdurchlässe bilden.
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Jeder Durchlaß steht mit einem Einlaß an der Trommeloberfiäche in
Verbindung und weist im Trommelinnern im Abstand von der Trommelwelle einen Auslaß
auf, so daß das Filtrat nach Erreichen des Überlaufs frei abströmen kann.
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Von der Erfindung wird hauptsächlich die Schaffung eines Trommeldrehfilters
der sogenannten ventillosen Unterdruckfilterausführung angestrebt, bei dem jeder
im Drehsinn der Trommel rückwärts gebogene Filtratdurchlaß, der das von dem ihm
zugeordneten Trommelsektor ihm zugeführte Filtrat abführt, sich über die gesamte
Breite der Filtertrommel erstreckt, so daß das Filtrat direkt in ihn eintreten und
ihn durchfließen kann, ohne sich axial in Breitenrichtung der Trommel bewegen zu
müssen.
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Ein solcher ventilloser Unterdruckfilter arbeitet mit einem niedrigen,
im Innern der Trommel durch die Drehung derselben erzeugten Unterdruck, was durch
die Anwendung von Filtratdurchlässen erzielt wird, die entgegengesetzt zum Drehsinn
der Trommel nach hinten gebogen sind. Bei diesen Filtertrommeln, die weitgehend
in Gebrauch sind, hat sich jedoch die Notwendigkeit, eine Vielzahl von Filtratdurchlässen
in einer Trommel unterzubringen, die im wesentlichen winkligen Verlauf aufweisen
und einen hohen Filterwirkungsgrad haben, als schwieriges Problem erwiesen. Genauer
gesagt, müssen zur Erreichung eines hohen Wirkungsgrads der Filtrierung mindestens
zwölf gesondert Flüssigkeit abziehende, Filtrierflächen tragende Trommelsektoren
verwendet werden, und die Minimallänge der nach hinten gebogenen Filtratdurchlässe
muß, im Bogenmaß gemessen, wenigstens etwa 900 betragen. Diese einschränkenden Bedingungen
stellen jedoch infolge der Vielzahl erforderlicher Führungskanäle oder sonstiger
notwendiger Filtratdurchlässe den Filtertrommelkonstrukteur vor eine schwere Aufgabe.
Zum Beispiel hat die Bauweise der eben beschriebenen Unterdruckfilter eine Reihe
axial verlaufender Filtratrinnen oder -tröge, von denen je eine bzw. je einer für
einen Trommelsektor bestimmt und gerade unterhalb des durch die Filterfläche gebildeten
Sektors angeordnet ist, zur Folge, die alle je eine an sie angeschlossene, ungefähr
in Längsrichtung verlaufende, enge, rückwärts gebogene Filtratableitung besitzen;
bei einer solchen Bauweise kann jedoch das Filtrat nicht, wie dies höchst wünschenswert
ist, direkt in eine solche
Ableitung hinein- und durch diese hindurchfließen, sondern
muß erst lange Strecken bis zu 3 oder 6 m durchlaufen, ehe es aus der Nähe des Filterkuchens
entfernt werden kann. Eine solche Arbeitsweise setzt den Filtrierwirkungsgrad jedoch
aus verschiedenen Gründen herab.
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Bei der an anderer Stelle beschriebenen Einrichtung zur Entziehung
des Wassers aus wäßrigen Mischungen werden alle zur Entwässerung des Trommelkörpers
dienenden Leitungen in einer oder mehreren Gruppen, die im letzteren Falle durch
eine Trommelzone voneinander getrennt sind, in der sich keine Entwässerungsleitung
vorfindet, angeordnet, und in jeder dieser Gruppen sind alle Entwässerungsleitungen
in einer und nur einer Ebene angeordnet die zur Trommelachse senkrecht steht. Hierbei
wird jedoch die Breite der Trommel nicht völlig für den Filterungsvorgang ausgenutzt.
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Bei einem bekannten Vakuumzellentrommelfilter mit zum Filtratablauf
abfallenden Zellenböden wird die Saugwirkung des Unterdruckfilters dadurch erhöht,
daß sich von einem im Filtrateinmündungsbereich liegenden Punkt der Ableitungskanäle
an der Querschnitt derselben nach derTrommelstirnseite zu ständig vergrößert.
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Alle diese Filtriereinrichtungen besitzen jedoch kein Filterkonstruktion,
die sie befähigt, die Filterflüssigkeit direkt aus der Filterfläche längs des Durchlasses
in das Trommelinnere hindurchgelangen zu lassen, ohne daß sie gleichzeitig in axialer
Richtung abgeleitet werden müßte.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher eine Konstruktion zu finden,
die zwei Erfordernissen genügt,
die bisher noch nicht restlos erfüllt
wurden: einmal dem einer Maximalzahl von Trommelzellen, deren jede einen von den
anderen unabhängigen Filtratdurchlaß besitzt, und das andere Mal dem einer sowohl
vom Standpunkt mechanischer Festigkeit aus als auch von dem eines bestmöglichen
hydraulischen Wirkungsgrades aus äußerst wirksamen Anordnung der Filtratdurchlässe.
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Die Erfindung schlägt dazu vor, daß sich jedes jeweils eine Trennfläche
bildende Blech über die gesamte Trommelbreite erstreckt und die einander übergreifenden,
mit gleichem Abstand voneinander angeordneten Trennbleche eine Evolventenschar bilden.
Jeder Filtratdurchlaß umspannt dabei ein Bogenmaß von etwa 1200. Zweckmäßigerweise
werden in Abständen voneinander längs der Trommelachse Abstandsschienen zwischen
benachbarteTrennbleche gelegt und an ihnen befestigt, durch die für gleichbleibende
Weite des jeweiligen Durchlasses gesorgt wird, der Trommelkörper nach außen durch
ein zylindrisches Filtersieb abgeschlossen und für die Filtratdurchlässe voneinander
getrennte Einlässe hergestellt, deren jeder längs der Trommelumfangsfläche ein Bogenmaß
von weniger als 300 umspannt. Durch diese Anordnung wird jeder Trommelzelle durch
einen Durchlaß die ihm durch das Filtersieb zuströmende flüssigkeit entzogen und
das Filtrat einem im Trommelinnern befindlichen, gegen den Einlaß im Sinne der Trommeldrehung
rückwärts liegenden Auslaß zugeführt, und für die Filtratdurchlässe, die die Trommel
von einer Stirnwand zur anderen durchsetzen, wird die volle Trommelbreite ausgenutzt.
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Besonders wichtig ist, daß die vielen nahe übereinanderliegenden Trennbleche,
die die Filtratdurchlässe abgrenzen und sich überlappen, alle Evolventenform haben,
weil dies einen gleichbleibenden Abstand der Trennbleche in radialer Richtung voneinander
und die Anwendung von Abstandsschienen von stets gleicher Höhe auf ganzer Länge
des Evolventenverlaufs zur Herstellung dieses Abstandes ermöglicht.
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Dies verbessert nicht nur den hydraulischen Wirkungsgrad der Filtratdurchlässe,
sondern macht es auch möglich, eine große Zahl von Abstandhalterreihen zu verwenden,
die alle in axialer Richtung der Trommel voneinander Abstand besitzen und, die einander
überdeckenden Trennbleche stützend, auf ganzer Länge des Filtratdurchlasses fortgesetzt
in Umfangsrichtung verlaufen, so daß eine große Festigkeit und Starrheit des Trommeldrehfilters
erzielt wird.
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An Hand der Zeichnungsunterlagen soll nunmehr ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung besprochen werden. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht eines Trommeldrehfilters,
von dem einige Teile weggebrochen sind, um den Innenaufbau zu zeigen, Fig. 2 einen
Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1 der Anordnung der evolventenförmig gebogenen Trennplatten
mit den Durchlässen, Fig. 3 einen Teilschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2 der evolventenförmig
gebogenen Abstandsschienen und Träger Fig. 4 eine Seitenansicht einer Stirnscheibe
mit Trägerelementen, F i g. 5 einen der F i g. 2 entsprechenden vergrößerten Teilschnitt
und F i g. 6 eine schaubildliche Ansicht einer evolventenförmig gebogenen Trennplatte
und ihrer zugehörenden Bauelemente.
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Das Drehtrommelfilter (Fig.1) weist einen Behälter 10 auf, in welchem
die Trommel 12 in den zu filternden Stoffbrei oder Stoffschleim teilweise eintaucht.
Die Trommel 12 hat zwei Stirnzapfen 18, 20, die aus den beiden -Stirnscheiben der
Trommel ragen und seitlich gelagert sind. Die Stirnscheiben 22 und 24 werden von
radial gerichteten Speichen 26 getragen, die auf den Stirnzapfen befestigt sind.
Die eine Stirnplatte hat die Form eines Kreisringes, so daß Filtrat aus der Trommel
zu einem üblichen Überlaufkasten 16 fließen kann. Ein Deckelstreifen 14 bildet eine
Flüssigkeitsabdichtung. Die Außenfläche der Trommel besteht aus einem Filtersieb
28, das die gesamte Umfangsfläche des Zylinders zwischen den beiden Stirnseiten
bedeckt.
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Innerhalb des Filtersiebes sind mehrere Filtratdurchlässe30 vorhanden,
und zwar mindestens -wie dargestellt - zwölf Durchlässe 30, deren Zahl aber auch
größer sein kann. Jeder Durchlaß 30 erstreckt sich über die gesamte Länge der Trommel
und hat eine zur Innenfläche des Siebes 28 weisende Einlaß öffnung 32 und eine innerhalb
des Zylinders liegende Auslaßöffnung34, die von der Einlaßöffnung in Bogenrichtung
des Zylinders einen großen Abstand, und zwar nach hinten, gesehen in Richtung der
Trommeldrehung, hat. Die Durchlässe 30 und ihre Einlaßöffnungen 32 sind so ausgeführt
und gegenseitig so angeordnet, daß die Einlässe 32 unter allen Abschnitten des Siebes
liegen, wobei jeder Durchlaß eine abgetrennte Trommelzelle begrenzt, deren Winkelmessung
nicht größer als 300 ist. Das Bogenmaß der Durchlässe beträgt mindestens 900 und
vorzugsweise 1200.
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Die Durchlässe 30 werden von zwei benachbarten, sich überlappenden,
evolventenförmig gebogenen Platten 36 einer Plattengruppe begrenzt, die einen gleichförmigen
Abstand voneinander haben und im Inneren des Zylinders verlaufen. Bei der dargestellten
Struktur ist also an jedem Radius der Trommel ein Stapel von vier Durchlässen vorhanden.
Werden kürzere Durchlässe verwendet, so ergeben sich Stapel von drei Durchlässen.
Bei einem Stapel mit einer größeren Zahl als vier Durchlässen ist das Bogenmaß von
jedem Durchlaß kürzer als in F i g. 2 dargestellt ist. Dies kann bei großen Filtern
erwünscht sein. Jede Trennplatte 36 ist an ihren Kanten mittels gebogener Winkeleisen38
an den Stirnscheiben22 und 24 befestigt. Jede Trennplatte 36 endet an ihrem inneren
Ende in einer geradlinigen Kante, die zur Drehachse der Trommel radial verläuft
und einen Abstand von dieser Drehachse hat. Am Außenende hat jede Trennplatte 36
einen nach außen gebogenen Flansch 40, der sich an die Innenfläche des Filtersiebes
28 anlegt und die Trommelzellen begrenzt.
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Für die Starrheit oder Festigkeit der Trommel ist es wesentlich,
daß die Platten 36 über die gesamte Länge der Trommel gegenseitig intermittierend
getragen werden. Zu diesem Zwecke weisen die Trennplatten 36 eine Reihe Z-förmiger
Abstandsschienen 42 gleichförmiger Höhe auf, die entsprechend der Evolventenkurve
der Trennplatten 36 um die Drehachse der Trommel gebogen sind und die in axialer
Richtung der Trommel einen Abstand voneinander haben. Jede Abstandsschiene 42 ragt
über das Flanschende 40 der darüberliegenden Trennplatte 36 hinaus und bildet den
Träger für in Längsrichtung sich erstreckende, das Sieb tragende Schienen 46, die
in gleichen Abständen voneinander zwischen den
Flanschen 40 angeordnet
sind und einen zusätzlichen Träger für das Sieb 28 bilden.