DE3686950T2

DE3686950T2 - Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von koerpern aus einer fluessigkeit.

Info

Publication number: DE3686950T2
Application number: DE8686903654T
Authority: DE
Inventors: L Holmberg
Original assignee: Sea-Parator HB
Current assignee: Sea-Parator HB
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1986-05-20
Publication date: 1993-04-22
Anticipated expiration: 2006-05-21
Also published as: EP0259336A1; FI874948A0; SE8502442L; FI874948L; SE8502442D0; NO870138L; JPS63500780A; FI86260B; ATE81303T1; NO166166C; AU591133B2; AU5904386A; DK21987D0; EP0259336B1; BR8607111A; WO1986006648A1; DE3686950D1; NO166166B; DK21987A; FI86260C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen von Körpern (Material) von einer Flüssigkeit entsprechend den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 8.
Der Ausdruck "Körper" (Material) im voranstehenden Absatz wird hierin in seiner sehr breitesten Interpretation verwendet, um "Auftreten" oder "Vorkommen" (Körper/Material) in der Flüssigkeit zu offenbaren, wobei diese dadurch gekennzeichnet sind, daß sie von einer Konsistenz sind, die von derjenigen der Flüssigkeit abweicht. Beispiele - die nicht als einschränkend bezüglich z. B. Größe angesehen werden sollten - solcher Körper sind Splitter, Sägemehl, Späne, Körner, Pulver, Pflanzenteile, Fasern, Klumpen (einschließlich gelartiger solcher Klumpen), Ablagerungen, Flocken, Fische, Fischlaich, Fischrogen, Jungfische, Algen, Partikeln, Öltropfen usw. Das Wort Körper (Material) wird also den oben umrissenen breiten Bedeutungsbereich in der folgenden Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen haben.
Eine Anzahl von Siebungsgeräten sind auf diesem Gebiet bekannt, bei denen ein Siebgitter in eine Flüssigkeitsströmung gebracht wird, um Verschmutzungen und Verunreinigungen in der Flüssigkeit abzutrennen. Solche Vorrichtungen werden bei gewissen physischen Anwendungen mit vertikalen hin- und hergehenden Einrichtungen versehen, die die auf dem Gitter abgelagerten Verunreinigungen mechanisch nach oben und aus der Flüssigkeit heraus und zu einem Aufnahmegefäß bewegen. Solche Vorrichtungen leiden aber unter dem Nachteil, daß sie verhältnismäßig groß sind und mechanisch stabile Rahmen erfordern, um nicht ihre betriebsmäßige Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gefährden. Darüberhinaus werden bei solchen Vorrichtungen verwendete Filter leicht verstopft, was so regelmäßiges Reinigen erforderlich macht. Sogar wenn gewisse Filterkonstruktionen mit mechanischen Reinigungseinrichtungen versehen sind, die automatisch in Betrieb gesetzt werden, z. B. in gewissen Zeitintervallen, ist es in der Regel notwendig, dieses mechanische Reinigen durch einen von Hand durchzuführenden Reinigungsbetrieb zu ergänzen. Geräte des in diesem Absatz erwähnten Typs bringen hohe Kapitalinvestitionskosten und in vielen physischen Anwendungen auch hohe Betriebskosten mit sich.
In US-A-2 638 226 ist eine Vorrichtung offenbart, die mit einem Siebungsgitter versehen ist, das in eine Flüssigkeitsströmung eingebracht ist und gelagert ist, so daß bewirkt werden kann, daß es aufgrund von Rotationsungleichgewicht vibriert. Diese Vorrichtung ist in erster Linie für Verwendung als Separator bestimmt, die bei der Papierherstellung gröbere Partikel abtrennt und kleinere Partikel durchläßt, um z. B. Wasser und Papierfasern durchzulassen, während Splitter, Sägemehl und Rückstände abgetrennt werden (Spalte 4, Zeilen 38-40). Bei gewissen Anwendungen werden die Öffnungen des Siebgitters verkleinert, um auch die Fasern abzutrennen (Spalte 5, Zeilen 1-11). Die Fasermatte, die dabei gebildet wird, wandert wegen der Vibrationen entlang der oberen Oberfläche des Siebungsgitters und verläßt die Vorrichtung an ihrem oberen Ende (dem Abgabeende). Da große Flächen der Siebungsoberfläche weiterhin durch Verunreinigungen während des Siebungsbetriebes bedeckt sind, leidet ein Sieb entsprechend der beschriebenen Ausführungsform unter verringerter Strömungskapazität, was zur Notwendigkeit größerer Arbeitsflächen der Sieboberfläche mit als Konsequenz hiervon erhöhten Kosten führt.
Eine weitere Siebungsvorrichtung ist ebenfalls auf diesem Gebiet bekannt, die ein feststehendes und ein sich bewegendes Gitter aufweist, die aus Stangen gebildet sind, die schräg zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit angeordnet sind. Die Stangen sind mit Schultern ,versehen, wobei die Schultern des sich bewegenden Gitters die gesammelten Verunreinigungen entlang den feststehenden Stangen nach oben schieben, während gleichzeitig das sich bewegende Gitter eine im wesentlichen kreisförmige Bewegung ausführt, um Material, das sich gegen das Gitter gesammelt hat, zu sammeln und abzulagern. Auch bei dieser Lösung bleiben große Flächen der Gitteroberfläche durch das abgetrennte Material bedeckt, und als Konsequenz hiervon wird die Durchflußfläche der Vorrichtung reduziert. Um die gewünschte Kapazität zu erhalten, sind verhältnismäßig große Anlagen dieses Typs erforderlich mit entsprechend erhöhten Kosten.
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Technik, bei der auch bei großen Wasserströmungsvolumina im wesentlichen die gesamte Sieboberfläche von gesammelten Körpern (Material) während in der Regel verhältnismäßig kurzen Zeitintervallen gereinigt wird und bei der die losgelösten Körper (Material) im wesentlichen unmittelbar danach direkt zu dem Bereich der Sieboberfläche bewegt werden, die im Anschluß an die Oberfläche der Flüssigkeit angeordnet ist.
Die kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 und 8 beschreiben das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, um den betrachteten Effekt zu realisieren. Die abhängigen Ansprüchen offenbaren zweckmäßige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die Natur der vorliegenden Erfindung und ihre Gesichtspunkte werden leichter aus der folgenden kurzen Beschreibung der beigefügten Zeichnungen und der sich darauf beziehenden Diskussion verstanden werden.
Es zeigen in den beigefügten Zeichnungen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer grundsätzlichen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2a, 2b Längsschnitte durch eine Filtervorrichtung, die in einem Bad angeordnet ist, durch das eine Flüssigkeit strömt;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3
Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen. Fig. 1-4 zeigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen ein Filter 11 in einer Vorrichtung 22 eingesetzt ist, z. B. einen Kanal oder ein Bad durch den die Flüssigkeit 10 von dem Einströmende 37 der Vorrichtung und zu ihrem Ausströmende 38 strömt. In dieser Beschreibung wird im folgenden die Bezeichnung Bad 22 allgemein ohne einschränkende Bedeutung für diese Vorrichtung verwendet werden. Die Bezeichnungen Einströmende bzw. Ausströmende sind ebenfalls als umfassende Ausdrücke anzusehen und beziehen sich hierin auf Bereiche, die in Strömungsrichtung vor dem Filter bzw. in Strömungsrichtung hinter dem Filter angeordnet sind. Die Flüssigkeit, die dem Einströmende 37 zugeführt wird, enthält Körper (Material) 16, die aus der Flüssigkeit entfernt werden sollen bzw. soll, während die Flüssigkeit im Bereich des Ausströmendes 38 im wesentlichen frei von solchen Körpern ist.
In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den Fig. 1-3 dargestellt ist, gelangt die Flüssigkeit in das Bad 22 über einen oder mehrere Zuflüsse 23. In den Figuren sind der Boden 32 und die Seitenwände 33a, b des Bades besonders dargestellt. In den Figuren ist auch ebenfalls ein Auslaß 24 oder mehrere Auslässe dargestellt, die in Verbindung mit dem Ausströmende 38 des Bades angeordnet sind.
In den Figuren ist der Filter 11 in Ausführungsformen dargestellt, bei denen der Filter um eine Achse 20 drehbar gelagert ist. Bei gewissen Ausführungsformen wird von einer Achse 20 Gebrauch gemacht, die fest am Rahmen 41 des Filters 11 verankert ist und selber in Lagern 40 ruht. Bei anderen Ausführungsformen ist der Filter in Bezug auf die Achse 20 beweglich gelagert. Antriebsmittel (nicht gezeigt) sind vorgesehen, um den Filter innerhalb einstellbarer äußerster Grenzen hin- und herzuschwenken. Bei gewissen Ausführungsformen wird der Schwenkbetrieb mit Hilfe der Achse 20 bewirkt, während bei anderen ein solcher Betrieb durch Antriebsmittel bewirkt wird, die direkt auf den Filter wirken und den Filter um die Achse 20 oder alternativ um die Lager der Achse drehen. Die Antriebsmittel, die z. B. vom hydraulischen oder elektrischen Typ sein können, sind darüberhinaus für verschiedene feste oder sich ändernde Schwenkgeschwindigkeiten einstellbar. Bei gewissen Ausführungsformen sind die Antriebsmittel für unterbrochene Schwenkbewegungen des Filters vorgesehen. Die Ausdrücke in Strömungsrichtung vor und in Strömungsrichtung hinter beziehen sich auf die Strömungsrichtung 17 (die hauptsächliche Strömungsrichtung), der die Flüssigkeit auf ihrem Weg durch das Bad folgt.
Der Rahmen 41 des Filters besteht aus einem Rahmenquerabschnitt 50, der in Strömungsrichtung vorne, und einem Rahmenquerabschnitt 51, der in Strömungsrichtung hinten angeordnet ist, und Rahmenlängsabschnitten 51a, b, die die Rahmenquerabschnitte miteinander verbinden.
Bei dem dargestellten Ausführungsformen ist ein Filterglied 42, z. B. ein Filtertuch, ein Siebungsgitter, ein Sieb, in beabstandeter Beziehung angeordneter Stangen usw. oder Kombinationen davon in dem Rahmen 41 des Filters angeordnet. Die Sieböffnungen und/oder die Maschengröße der Filterglieder sind der Größe der Körper angepaßt, die von der Flüssigkeit abgetrennt werden sollen. Das Filterglied 42 hat eine obere Begrenzungsoberfläche 13 und eine untere Begrenzungsoberfläche 14, die in Strömungsrichtung vor bzw. hinter dem Filter angeordnet sind.
Darüberhinaus ist der Filter in der Regel in einer geneigten Ebene angeordnet, so daß der Filter an der dem Einfluß nächsten Ende (in Strömungsrichtung vorne) in einer tieferen Stellung ist (der untere Bereich 12 des Filters) und der dem Ausfluß nächste Teil (in Strömungsrichtung hinten) in einer höheren Stellung ist (der oberen Stellung 43 des Filters). Das Bezugszeichen 15 bezieht sich auf den Auslaßabschnitt des Filters. Der Filter bildet eine obere Begrenzung des Raums 35. Das Bezugszeichen 48 wird für den Teil dieses Raums verwendet, der im wesentlichen nur mit Luft oder möglicherweise auch in einem gewissen Ausmaß mit Flüssigkeit oder Flüssigkeitströpfchen gefüllt ist, die sich auf dem Weg zu der in dem Bad gesammelten Flüssigkeit befindet bzw. befinden.
Fig. 1-3 zeigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen der untere Bereich 12 des Filters während des gesamten Bewegungsablaufs des Filters wenigstens teilweise in der Flüssigkeit angeordnet ist und der obere Bereich 43 des Filters oberhalb des Flüssigkeitspegels angeordnet ist.
Bei gewissen Ausführungsformen ist zwischen dem Rahmen 41 des Filters und dem Bad eine Balgeneinrichtung 31 (Fig. 3 und 4) vorgesehen, die im wesentlichen wenigstens den Teil des Rahmens, der von Flüssigkeit umgeben ist, mit der Grenzoberfläche des Bades dichtend verbindet, z. B. mit den Wänden 33a, b des Bades und dem Boden 32 des Bades. Damit es möglich ist, daß Flüssigkeit vom Einströmbereich zum Ausströmbereich bewegt wird, muß die Flüssigkeit so durch das Filterglied 42 des Filters hindurchgelangen.
Wie dies vorher hervorgehoben wurde, ist der untere Bereich 12 des Filters in der Regel so angeordnet, daß er eine hin- und hergehende Bewegung beschreibt, die in den Figuren als eine im wesentlichen nach oben und nach unten gehende Bewegung gezeigt ist, indem der Filter hin- und hergehend - oder in pendelartiger Bewegung - um die Achse 20 verschwenkt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Winkelamplitude dieser pendelartigen Bewegung von der Größenordnung von höchsten ungefähr 200, und die mittlere Neigung des Filters in Bezug auf die horizontale Ebene ist höchstens ungefähr 300. In Fig. 2 und 3 sind Ausführungsformen der Erfindung gezeigt, bei denen eine Bürste 21 vorgesehen ist, um eine zusätzliche Verschiebung von Körpern 16a, die während des Trennvorgangs gesammelt worden sind, zu einer Aufnahmeeinrichtung 25a- 25c zu realisieren. In Fig. 2-3 ist diese Aufnahmeeinrichtung in einer Ausführungsform gezeigt, in der sie aus einem Aufnahmeschirm 25a und einer Aufnahmeleitung 25b besteht, die in einen Behälter 25c abläßt. Ein Pfeil 19 deutet die Bewegung der Teilchen 16b in die Aufnahmeeinrichtung an. In den Figuren ist die Bürste 21 in einer Ausführungsform gezeigt, in der sie eine Drehbewegung beschreibt und darüberhinaus Mittel (nicht gezeigt) einschließt, die in einer Richtung zu der und weg von der Aufnahmeeinrichtung bewegbar sind, wobei die Bürste bei Bewegung von der Aufnahmeeinrichtung weg oberhalb der oberen Begrenzungsoberfläche 13 des Filtergliedes 42 angeordnet ist. Bei gewissen physischen Anwendungen wird die Bürste durch einen Kratzer oder Schaber ersetzt.
In Fig. 2-3 ist eine Ausführungsform von Antriebsmitteln für die pendelartige Bewegung des Filters gezeigt. In diesem Falle sind die Antriebsmittel mit einer Drehwelle 28 verbunden, die durch Zwischenschaltung eines Kurbelarmes 27 und einer Kurbelwelle 29 mit einem Antriebsarm 30 verbunden ist, der mit dem Filter 11 verbunden ist. Bei Drehung der Antriebswelle 28 wird der Antriebsarm 30 - und dadurch der untere Teil 12 des Filters - eine im wesentlichen nach oben und nach unten gerichtete Bewegung beschreiben. Es wird für den fachkundigen Leser dieser Beschreibung und Ansprüche offensichtlich sein, daß die pendelartige Bewegung des Filters in einer Vielzahl von unterschiedlichen Weisen realisiert werden kann, ohne vom Geist und Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, z. B. durch eine oder mehrere hydraulische Einrichtungen, die direkt mit dem Rahmen des Filters verbunden sind.
Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform stellt dar, wie eine oder mehrere Grenzwände 34, 36 zwischen dem Filter 11 und dem Boden 32 des Bades vorgesehen sind, um die Flüssigkeit daran zu hindern, zum Ausströmende des Bades bewegt zu werden, wenn sich der Filter 11 nach unten zum Boden des Bades bewegt. In diesen Figuren sind die Begrenzungswände in Ausführungsformen gezeigt, in denen sie Querwände 36, die vom Boden des Behälters oder Bades nach oben stehen, und leicht elastisch nachgiebige Wandbereiche 34 bilden, die vom Filter herabhängen. Der Zweck der Querwände, die vom Boden des Bades hochstehen, besteht darin, die Stellungen der herabhängenden Wandbereiche in Horizontalrichtung zu stabilisierenß. Die herabhängenden Wandbereiche sind darüberhinaus mit Öffnungen 26 einer Größe versehen, die der erforderlichen Verzögerung der Bewegung der Flüssigkeit zum Ausströmbereich des Bades in jedem in Erwägung gezogenen Anwendungsbereich angepaßt ist.
In Verbindung mit dem Auslaßbereich 15 des Filters ist der Filter in der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform auf seiner Unterseite mit einer im wesentlichen vertikalen Wand 47 einer Länge versehen, die sicherstellt, daß die Wand immer in die Flüssigkeit 10a reicht, die durch den Filter hindurchgegangen ist. Die Wand verbindet im wesentlichen dichtend mit den Seitenwänden 33a, b des Bades, wodurch der Filter und die vertikale Wand 47 den Raum 48 begrenzen, der unterhalb des Filters angeordnet ist und Luft enthält - und in einem gewissen Ausmaß auch Flüssigkeit -, die gerade durch das Filterglied 42 hindurchgelangt ist.
Wenn der Filter in der Flüssigkeit eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung durchführt, wird ein Durchgang von Flüssigkeit von einer Seite des Filters zur gegenüberliegenden Seite und in der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform eine Druckänderung im Raum 48 oberhalb der Oberfläche 54 der Flüssigkeit erhalten. Jedesmal, wenn Flüssigkeit durch den Filter in Richtung zum Ausströmbereich des Bades strömt, werden Körper gegen den Filter gesammelt und verkleinern in diesem Moment auch die gesamte offene Durchströmungsfläche des Filters und drosseln dadurch in einem gewissen Ausmaß die Strömung durch den Filter. Wenn der Filter auf eine abwärtsgerichtete Bewegung umschaltet, werden die gegen das Filterglied 42 gesammelten Körper durch die Flüssigkeitsströmung, die an der Unterfläche 14 des Filters zur oberen Oberfläche 13 des Filters strömt und/oder durch die Druckerhöhung im Raum 48 losgelöst. In der Regel wird jedoch die oben erwähnte Flüssigkeitsströmung zur oberen Fläche auf ein Minimum reduziert, und bei gewissen physischen Anwendungen ist der Filter so angeordnet, daß wenigstens während Teilen seiner abwärtsgerichteten Bewegung es verhindert wird, daß Flüssigkeit durch den Filter strömen kann. Die Körper werden in einer Richtung zum Auslaßbereich 15 des Filters bewegt, entweder durch eine Flüssigkeitsströmung in der Hauptströmungsrichtung 17 oder durch die mechanische Verschiebungseinrichtung 21, die für die Verschiebung wenigstens in dem Teil des Filters sorgt, der von der Flüssigkeit nie erreicht wird.
Bei Bewegung des Filters gegen die Hauptströmungsrichtung wird der Bereich, der die Körper aufgenommen hat, aus der Flüssigkeit nach oben herausbewegt und wird dadurch für die Bürste/Schaber/Kratzerklinge 21 zugänglich, mit der bzw. dem die Körper 16b weiter zur Aufnahmeeinrichtung bewegt werden. In der Regel ist die Bewegungsgeschwindigkeit und die Maschengröße des Filters der Viskosität der Flüssigkeit und der Größe der Körper angepaßt, so daß bei Abwärtsbewegung des Filters in Bezug auf die Flüssigkeit ein Überdruck in der Filteroberfläche 14 entsteht, die in der Hauptströmungsrichtung hinten liegt, d. h. die untere Begrenzungsfläche des Filters. Dies ist der Fall unabhängig davon, ob der Raum 35, der der unteren Oberfläche 14 benachbart ist, den Raum 48 einschließt oder nicht. Als Ergebnis des Überdrucks wird die ununterbrochene laminare Flüssigkeitsströmung über die obere Oberfläche 13 des Filters hereingeführt und nimmt dabei diejenigen Körper mit sich, die bei der nach abwärts gerichteten Bewegung des Filters von der oberen Filteroberfläche angehoben und/oder gelöst worden sind. Durch die eben beschriebene Auswahl von Bewegungsgeschwindigkeit, Maschengröße usw. ist es möglich, bei jedem einzelnen Zyklus der Bewegung des Filters den größeren Teil der Körper, die gegen die obere Oberfläche des Filters gesammelt sind, in den Bereich des Filters zu verschieben, durch den während des größeren Teils der Bewegung des Filters keine Flüssigkeit hindurchgeht. Als Ergebnis werden während jedes Zyklus die Öffnungen des Filters gereinigt werden, und gleichzeitig wird die Situation vermieden werden, daß die Körper wenigstens jene Sieblöcher oder -öffnungen noch einmal blockieren, durch die die Flüssigkeit während des größeren Teils der Bewegung des Filters hindurchgelangt.
Bei gewissen Anwendungen werden die Bewegungsgeschwindigkeit, die Maschengröße usw. des Filters so ausgewählt, daß die Flüssigkeitsströmung, die über die obere Oberfläche des Filters hineingeleitet wird, eine Wellenbewegung erzeugt, die beim Verschieben der Körper zur Aufnahmeeinrichtung des Filters hilft, indem die Welle Körper auf den Bereich des Filters hinter sich läßt, der während des größeren Teils der Bewegung des Filters oberhalb der Strömung der Flüssigkeit angeordnet ist.
In den Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind, wird die durchgehende Strömung der Flüssigkeit - und wo zutreffend die Wellenbildung - dadurch verstärkt, daß die Grenzwände 34, 36 die Flüssigkeit teilweise daran hindern, zum Ausströmungsende des Bades in Verbindung mit der nach unten gerichteten Bewegung des Filters hindurchzugelangen. Die Grenzwände schaffen auch die Möglichkeit, mit Hilfe des Raums 35 die Durchflußfläche und dadurch die Flüssigkeitsströmung in einer Richtung zum Ausströmende des Bades in Verbindung mit der nach unten gerichteten Bewegung des Filters anpassend zu regulieren.
In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind die Maschengröße und die Bewegungsgeschwindigkeit des Filters der Größe des Raums 48 unterhalb des Filters angepaßt, damit der Druckanstieg, der in dem Raum entsteht, imstande ist, diejenigen Körper anzuheben und/oder zu lösen, die sich gegen die obere Oberfläche des Filters gesammelt haben. Bei Bewegung der Bürste in einer Richtung zum oberen Bereich des Filters begleiten die angehobenen und/oder losgelösten Körper die Bürste und werden zum Aufnahmeschirm 25a bewegt. Es sollten allgemein Anstrengungen unternommen werden, um sicherzustellen, daß der Druckanstieg lediglich ein geringes Anheben der Körper bewirkt, indem der Druckanstieg so ausgebildet ist, daß in dem Sieb oder dem Filter angeordnete Flüssigkeit im Sieb festgehalten wird und eine nach oben gerichtete Blase bildet. Bei gewissen Anwendungen hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, den Druckanstieg eine solche Größe haben zu lassen, daß ein Gasdurchlaß durch das Sieb des Filters bewirkt wird.
Es ist auch für den Fachmann offensichtlich, daß das Filterglied 42 bei gewissen Gebieten physischer Anwendungen aus Stangen oder Stäben gebildet sein kann, die einander benachbart sind. In einem solchen Fall ist der Abstand zwischen den Stangen der Bewegungsgeschwindigkeit des Filters, der Viskosität der Flüssigkeit und/oder der Größe des Raums 48 angepaßt, um die oben beschriebenen Funktionen und Wirkung zu erhalten.
Aus der vorstehenden Beschreibung sollte es klar ersichtlich sein, daß man durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung einen selbstreinigenden Filter erhält. Als Ergebnis wird der Filter von extrem hoher Zuverlässigkeit beim Betrieb sein, wird eine hohe Durchsatzkapazität haben und wird darüberhinaus extrem kompakt und einfach in seinem Aufbau sein. Feldversuche haben in der Praxis bewiesen, daß diese Technik innerhalb sehr breiter Grenzen für die Größe des Siebs und/oder der Öffnungen des Filters anwendbar ist. So ist es experimentell bewiesen worden, daß der Filter eine extrem gute Separationsfähigkeit bei der Verwendung von Filtertüchern hat, deren Maschengröße von der Größenordnung bis herunter zu ungefähr 1 u ist. Daher ist es in der Praxis sogar möglich gewesen, Mikroalgen von Seewasser zu trennen.
Während bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Filter bei Anwendungen gezeigt worden ist, bei denen der Filter eine pendelartige Bewegung beschreibt, wird es für den Fachmann dieses Gebiets offensichtlich sein, daß die oben beschriebene Filterwirkung bei Ausführungsformen erhalten werden kann, bei denen das Filterelement 42 für eine im wesentlichen gleichförmige Hin- und Herbewegung angeordnet ist, z. B. eine im wesentlichen nach oben und nach unten verlaufende Bewegung, mit im wesentlichen voll beibehaltener Orientierung des Filtergliedes, oder wo der Filter für eine gleichförmige Drehbewegung in der vertikalen Ebene angeordnet ist.
Die Erfindung ist im Vorangehenden in Verbindung mit einem Bad oder Kanal beschrieben worden, es wird jedoch für den Fachmann auf diesem Gebiet weiter offensichtlich sein, daß eine entsprechende Filterwirkung auch für gewisse der hierin beschriebenen Ausführungsformen für Wasser in z. B. Seen erhalten werden kann, falls der Filter z. B. am Bug eines Boots angebracht ist und das Boot entlang der Oberfläche des Wassers vorwärts bewegt wird, während der Filter eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung in Übereinstimmung mit der obigen Offenbarung beschreibt. Durch die Erfindung wird also die Möglichkeit geschaffen, eine große Vielfalt von Körpern vom Wasser zu trennen, und praktische Experimente haben gezeigt, daß der Filter auch zum direkten Sammeln und Aufnehmen von Ölverunreinigung von Seewasser geeignet ist.
Die vorangehende ausführliche Beschreibung hat nur auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, und der fachkundige Leser dieser Beschreibung und Ansprüche wird ohne weiteres verstehen, daß viele Abwandlungen und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstellbar sind, ohne vom Bereich der Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zum Trennen von Körpern (16) von einer Flüssigkeit mit Hilfe eines Filters (11), der ein Filterglied (42) einschließt, auf dem die Körper zeitweilig angesammelt werden, wobei das Filterglied (42) mit Öffnungen und/oder einem Sieb oder Gitter versehen ist, durch das die Flüssigkeit hindurchgeht und wobei wenigstens Teile des Filtergliedes eine hin- und hergehende Bewegung beschreiben, wobei wenigstens während des Hauptteils dieser Bewegung das Filterglied in einer geneigten Stellung ist und während der hin- und hergehenden Bewegung Flüssigkeit durch das Filterglied in ihren beiden Richtungen bewegt wird, wobei der Mittelwert der Flüssigkeitsbewegung ein Vektor ist, der einer Strömung von Flüssigkeit durch das Filterglied in nur einer Richtung (der Hauptströmungsrichtung) entspricht, und wobei die Flüssigkeit, auf die Körper in der Nähe der Oberfläche des Filtergliedes wirkt, wenn die Körper zu einem Auslaßende (15) des Filtergliedes bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des hin- und hergehenden Gliedes (42) und die Größe der Öffnungen und/oder die Maschengröße an die Viskosität und die Dimensionen der Körper (16) angepaßt sind, so daß, wenn das Filterglied in der Hauptströmungsrichtung bewegt wird, Flüssigkeit durch das Filterglied in der zu der Hauptströmungsrichtung entgegengesetzten Richtung hindurchgeht und dabei bewirkt, die angesammelten Körper auf der Oberfläche des Filtergliedes von dieser Oberfläche zu trennen, daß bei nach unten gerichteter Bewegung des Filters (11) die Flüssigkeit in einem Bereich oberhalb des Filters einen niedrigeren Pegel einnimmt als die Flüssigkeitsoberfläche in Strömungsrichtung vor dem Filter, um zu bewirken, daß Flüssigkeitsvolumina von dem Bereich in Strömungsrichtung vor dem Filter zu dem Bereich mit niedrigeren Pegel hineinströmen, um eine Flüssigkeitsfront zu bilden, die die Körper, die von der Oberfläche des Filterelements (42) getrennt sind, zum Auslaßende (15) des Filtergliedes zu versetzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (11) eine gleichförmige Drehbewegung in der vertikalen Ebene oder eine im wesentlichen aufwärts und abwärts gerichtete Bewegung mit im wesentlichem gleichbleibender Orientierung beschreibt, oder daß der Filter eine pendelartige Bewegung beschreibt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterglied (42) in seiner obersten Stellung in allen Teilen oberhalb des mittleren Flüssigkeitsoberflächenpegels (54) im Raum (35) angeordnet ist, der unterhalb des Filters definiert ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterglied (42) in seiner obersten Stellung wenigstens teilweise oberhalb des mittleren Flüssigkeitsoberflächenpegels (54) im Raum (35), der unterhalb des Filters definiert ist, angeordnet ist, wodurch zwischen dem Filterglied und dem Flüssigkeitsoberflächenpegels (54) ein Raum (48) gebildet wird, der mit Gas, und in einem solchen Fall im allgemeinen Luft, gefüllt ist und daß die Größe der Öffnungen des Filtergliedes (42) so ausgebildet ist, daß der Filter bei Bewegung zur Verringerung der Größe des Raums (35), der unterhalb des Filters angeordnet ist, eine Kompression des Gases im Raum (48) oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche bewirkt, was es mit sich bringt, daß auf der oberen Fläche (13) des Filters gesammelte Körper angehoben und/oder vom Filter gelöst werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterglied (42) und die Flüssigkeit in kontinuierlicher Relativbewegung sind.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit dem Filterglied (42) in Form von einem oder mehreren Flüssigkeitsstrahlen (46) zugeführt wird, vorzugsweise in Säulenform, die zur oberen Oberfläche des Filtergliedes gerichtet sind.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Körper (16) in Verbindung mit der oberen Oberfläche (13) des Filters (11) wenigstens im Bereich, der dem Abgabeende (15) des Filters am nächsten ist, zum Abgabeende mit Hilfe von mechanischen Mitteln (21) verschoben werden.

8. Vorrichtung zum Trennen von Körpern (16) von einer Flüssigkeit nach Anspruch 1, die ein Filterglied (42) mit oberen und unteren Oberflächenmitteln (13, 14) zum Fördern der Flüssigkeit, die die davon auf die obere Oberfläche (13) des Filtergliedes zu trennenden Körper aufweist, die einen Raum (35) unterhalb des Filterelementes, in den die durch das Filterglied von den Körpern befreite Flüssigkeit hindurchgelangen und sich zum Abfließen weiterbewegen kann, und die Antriebsmittel (20, 27, 28, 29) zum Erzeugen von hin- und hergehender Bewegung des Filtergliedes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel so ausgebildet sind, daß bei ihrer Benutzung zur Durchführung des Verfahrens des Anspruchs 1 sie wenigstens einen Bereich (12) des Filtergliedes nach unten in die Flüssigkeit in eine Stellung unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche in Strömungsrichtung vor dem Filter und mit einer Geschwindigkeit bewegen, daß:

- ein Druckanstieg im Raum unterhalb des Filterelements erzeugt wird, wobei dieser Druckanstieg eine Strömung von Flüssigkeit und/oder Gas durch den Filter in einer Richtung entgegengesetzt zur Hauptströmungsrichtung bewirkt, wobei diese Strömung die Wirkung hat, die Körper von der oberen Oberfläche des Filters anzuheben;

- eine Welle von Flüssigkeit, die die angehobenen Körper zum Abgabeende (15) des Filters fördert, erzeugt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (11) auf einer im wesentlichen horizontalen Achse (20) gelagert ist, um die der Filter eine pendelartige Bewegung beschreibt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (20) in Verbindung mit dem Abgabeende (15) des Filtergliedes (42) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (11) so angeordnet ist, daß er eine im wesentlichen gleichförmige Aufwärts- und Abwärtsbewegung oder eine Drehbewegung mit im wesentlichen gleichbleibender Orientierung des Filtergliedes (42) beschreibt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (11) im wesentlichen dichtend mit Begrenzungen (33a, 33b, 37), die den Filter umgeben, und mit Mitteln (31, 47), die mit dem Filter zusammenwirken, um den Raum (35) unterhalb des Filtergliedes zu definieren, verbunden ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Filter (11) und einem Boden (32), der eine untere Begrenzung für den unterhalb des Filters angeordnete Raum (35) bildet, eine oder mehrere Begrenzungswände (34, 36) vorgesehen sind, die die Flüssigkeit daran hindern, den Bereich unterhalb des Filters zu verlassen und dadurch die Hindurchströmung von Flüssigkeit durch den Filter in einer Richtung erhöhen, die der Hauptströmungsrichtung der Flüssigkeit entgegengesetzt ist.