DE1177614B - Geschlossenes zylindrisches Druckdrehfilter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B Ol d

Deutsche Kl.: 12 d -15/02

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

I10649VIIb/12d
12. September 1955
10. September 1964

Die Erfindung hat ein geschlossenes zylindrisches Druckdrehfilter zum Gegenstand, bei welchem in einem Gehäuse die Filtration, die Kuchenwaschung, die Entfeuchtung und der Abwurf in abgetrennten Kammern durchgeführt und das Filtrat aus den einzelnen Filterzellen zentral abgeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Filtrierleistung der bekannten Filter dieser Art unter Anpassung an Trüben verschiedenster Art zu erhöhen, wobei zu den bekannten Behandlungsphasen, wie Filtration, Waschung, Trocknung und Austragung, neuartige Organe und zum Teil auch neuartige Behandlungsphasen in dem durch Gehäusemantel und der Filtertrommel gebildeten Ringraum vorgesehen sind.

Bei den Druckdrehfiltern müssen innerhalb der einzelnen Behandlungsphasen oft unterschiedliche Drücke herrschen. Um diese verschiedenen Drücke in den Kammern aufrechtzuerhalten, sind bei einem bekannten Drehfilter Stopfen und Trennleisten angeordnet, durch die der Raum zwischen dem Drehfilter und dem Gehäuse in Kammern eingeteilt wird, und die so ausgebildet sein müssen, daß die einzelnen Behandlungskammern gegeneinander abgedichtet sind. Diese Stopfen sind umständlich und teuer und müssen so ausgebildet sein, daß ihre Dichtwirkung nicht nachläßt.

Außerdem können die Stopfen nur bis an die äußersten Kanten der Trennleisten, die sich zwischen den Behandlungskammern befinden, geführt werden. Aus Gründen des Verschleißes und des ordnungsgemäßen Betriebes muß zwischen den Trennleisten und den Stopfen ein kleiner Spalt verbleiben, durch den ein Teil der Trübe in die benachbarten Kammerräume eintreten kann. Dieses Filter ermöglicht es, den Filterkuchen in getrennten Kammern zu waschen, zu trocknen und mittels Preßluft auszubringen.

Das bekannte Filter hat den Nachteil, daß das Filtermaterial sich oberhalb der Filterzellen, also oberhalb der Trennleisten, absetzt. Der sich bildende Filterkuchen ist aber auch in einzelne Kuchenstücke unterteilt und bildet daher keine geschlossene und in sich zusammenhängende Schicht. Dadurch besteht nicht die Möglichkeit, den Filterkuchen mechanisch zu behandeln, und der Kuchen wird meist ungleichmäßig. Weiterhin ist die Abnahme der Kuchenstücke aus den Filterzellen wegen der Trennleiste erschwert.

Durch die Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist gemäß der Erfindung zwischen der Filteroberfläche und der Gehäuseinnenwand ein derart großer Ringraum belassen, daß in diesem außer den bekannten Behänd-Geschlossenes zylindrisches Druckdrehfilter

Anmelder:

Hans Jung, Siegen, Rosterstr. 71,
Deutsche Filterbau G. m. b. H.,
Siegen, Hohler Weg 75

Als Erfinder benannt:
Hans Jung, Siegen

lungskammern nach der Filtrationskammer eine mit Ablauf versehene Kammer mit einer Fräse für den Filterkuchen, nach der Waschkammer eine Kammer mit Vorrichtungen zum Bearbeiten der Filterkuchenoberfläche und nach der Kuchenentfernung eine Kammer für die Reinigung der Filterkörper vorgesehen ist, wobei an jede der Behandlungskammern eine Druckleitung angeschlossen ist und die Filtratleitungen zwecks Reinigung mit Druckluft verbunden werden können.

Die hinter der Filtrationskammer liegende Fräse ist so angebracht, daß jede Filterzelle vor Verlassen des Trübspiegels mit dem angewachsenen Rückstand an ihr vorbeibewegt wird. Durch die Fräse wird der entstandene Rückstand geglättet, während er noch von der Trübe umgeben ist. Dadurch wird erreicht, daß die Rückstandoberfläche für die nachfolgenden Behandlungen möglichst gleichmäßig ist.

Gemäß der Erfindung sind im Entfeuchtungsraum zum weiteren Glätten der Kuchenoberfläche halbkreisförmige elastische Organe angeordnet. Diese Organe dienen gleichzeitig als Dichtung und Begrenzung gegenüber der Waschkammer. Das Glätten der Filteroberfläche wurde bisher durch Verschmieren erreicht. Schließlich ist nach dem Abwurf und Abtransport des Filterkuchens eine besondere Behandlungskammer gemäß der Erfindung angeordnet, in der eine fortlaufend sich wiederholende Reinigung der Filterkörper durchführbar ist. Diese Reinigung der Filteroberfläche und der Filterporen ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für ein gutes Arbeiten der Filteranlage. Dabei wird bei jeder Filtertrommelumdrehung jeder Filterkörper im Rhythmus der Trommeldrehung jeweils nach dem Abführen des Rückstandes durch eine vollkommen automatische Behandlung gereinigt.

Ein besonders wichtiges Merkmal der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß in den ge-

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samten Behandlungsräumen zwischen Gehäuse und Drehfilter Druckgleichheit herrscht. Zu diesem Zweck stehen die einzelnen Behandlungskammern mit einer Druckluftspeiseleitung in Verbindung, die zugleich als Ausgleichsleitung wirkt. In die einzelnen Behandlungskammern strömt ständig oder periodisch (z. B. beim Rückstandsabwurf) Preßluft nach oder ab. Diese Preßluft durchdringt den Rückstandskuchen, umspült alle Festteilchen und treibt die Feuchtigkeit in den Poren des Rückstandes vor sich her in Richtung nach den Filterzellen zu. Die Feuchtigkeitsentnahme der strömenden warmen oder auch kalten Preßluft wirkt zusätzlich entfeuchtend auf den Filterkuchen. Da für jedes zu filternde Produkt die Betriebsvorgänge wie Filtration, Auswaschung, Entfeuchtung usw. verschieden sind, je nach der chemischen Zusammensetzung des Produktes, kann man die künstliche Druckatmosphäre, die gemäß der Erfindung in allen Behandlungskammern einstellbar ist, in jeder einzelnen Phase auch den Eigenschaften eines jeden Produktes anpassen.

Es besteht außerdem die Möglichkeit, die Filtratleitungen, die an die einzelnen Filterzellen angeschlossen sind, mit Druckluft zu verbinden, so daß in jeder einzelnen Filterzelle beim Reinigen ein Gegendruck zur Druckatmosphäre im Ringraum herrscht.

Beträgt z. B. die allgemeine Druckatmosphäre im Ringraum 6 atü und hat die erste Zelle einen Gegendruck von 5 atü, dann herrscht in dieser Zelle eine Druckdifferenz von 1 at, so daß sich der Rückstand vorsichtig auf den Poren aufbauen kann. Hat die zweite Zelle 4 atü Gegendruck, so herrscht im Filterkuchen dieser Zelle ein Druckunterschied von 2 at. Die dritte Zelle hat bei 3 atü Gegendruck 3 at Druckunterschied; ab der vierten Zelle beträgt der Gegendruck Null. Durch diese Einstellungsmöglichkeit, die durch den Druck im Ringraum und den einstellbaren Gegendruck für einzelne Filterzellen gegeben ist, kann also der Druck für einzelne Behandlungskammern dem zu filternden Produkt weitgehend angepaßt werden.

Durch diese erfindungsgemäß einstellbaren Druckverhältnisse ist es auch möglich, auf die schwer herstellbaren Dichtungsorgane zwischen den einzelnen Filterzellen zu verzichten. Es genügen hierfür die später noch zu beschreibenden federnden Organe, die zum Glätten und zur Behandlung des Filterkuchens dienen und wegen des ständigen Druckausgleichs als Abdichtung genügen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann sich das Filtermaterial innerhalb der Filterzellen befinden, oder die zylindrische Filtertrommel ist in bekannter Weise mit Körperdrahtgewebe bespannt. Dadurch wird erreicht, daß sich der Filterkuchen als geschlossener Ring auf der Oberfläche der Filterzellen bildet. Dieser geschlossene Filterkuchen wird durch die Organe behandelt und wird vollkommen rissefrei und gleichmäßig, insbesondere da bei der bekannten Bildung des Kuchens innerhalb der Filterzelle diese einzelnen Abschnitte ungleichmäßig werden.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, aus dem weitere Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen sind.

F i g. 1 stellt einen Querschnitt durch das Druckdrehfilter dar, und zwar dicht an der Schaltkopfseite;

F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das Druckdrehfilter;

F i g. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine einzelne Filterzelle im vergrößerten Maßstab;
Fi g. 4 zeigt im Schnitt die Abdichtung des Filtrats gegen den Steuerkopf.

In den Figuren ist das zylindrische Druckdrehfilter von einem Gehäuse 30 umgeben. Das Drehfilter ist in radialer Richtung in einzelne Filterzellen

ίο unterteilt, die mit den Bezugsziffern 1 bis 18 bezeichnet sind.

Dabei ist jeweils eine Gruppe von Filterzellen zu einzelnen Betriebskammern zusammengefaßt, so daß also jeweils eine Anzahl von Zellen zu einer Betriebskammer gehören. Zwischen den Filterzellen 1 bis 18, auf deren Oberfläche sich der Rückstandskuchen 23 aufbaut, und der Gehäusewand 30 befindet sich ein großer Ringraum, in dem die einzelnen Organe für die Behandlungskammern angeordnet sind.

ao Um den Druckraum H des Filters gemäß der Erfindung einzustellen, der in den gesamten Behandlungskammern herrschen soll, ist eine Druckleitung 28 vorgesehen, die sich über die Gehäusewand 30 erstreckt, derart, daß an dieser Leitung Stichleitungen zu den einzelnen Behandlungskammern angebracht werden können. Die Anbringung von zwei gegeneinander gerichteten Pfeilen (z. B. in den Zuleitungen 28 und dem später noch zu erläuternden Rohr 32 und der Filterleitung 25 zur Filterzelle 17) soll verdeutlichen, daß erstens ein gleichmäßiger Druck in sämtlichen Behandlungskammern vorhanden ist und zweitens ein Druckausgleich in das gesamte System erfolgen kann. Als Druckmittel kommt Preßluft oder ein anderes indifferentes Druckgas in Frage. Die Trübe tritt durch eine Leitung 19 α in den Filtrationsraum F ein. In die Leitung 19a ist ein Ventil 19 eingeschaltet, um den Zufluß der Trübe geregelt einstellen zu können.

Der Filtrationsraum F ist halbringförmig und erstreckt sich von der Filterzelle 1 bis einschließlich zur Filterzelle 7. An dieser Zelle wird durch die Überlaufröhren 20 stetig ein Überschuß der Trübeströmung abgeführt, die durch ein Ventil 21 einstellbar ist. Die abgeführte Trübe kann im Kreislauf zurück nach einem Trübebehälter geführt werden. Im Filtrationsraum F ist in der Mitte des Raumes F ein elektromagnetisch oder durch Preßluft betriebener Ultraschallgenerator U angeordnet, der gegen die Trübe 22 und den Filterkuchen 23 wirkt. An beiden Seiten des Ultraschallgerätes sind Trennwände 60 im Filtrationsraum F angeordnet, die eine Beschallungskammer 61 einschließen. Dadurch wird die Druckfiltration im Raum F mit Ultraschall unterstützt. Dtr Ultraschall, der in geeigneter Frequenz zur Anwendung kommt, bewirkt in der Trübe eine Entgasung. Bei Druckfiltration verursacht der Ultraschall eine Bremsung der Gasabsorption in der Trübe.

Gleichzeitig bewirkt der Ultraschall in Anpassung an die Struktur der Festteilchen die Bildung eines nicht zu festen Rückstandskuchens der Porenoberfläche des Filtermaterials. Es wird also insgesamt durch die Anordnung des Ultraschallgerätes U eine Steigerung des Filtratdurchfiusses durch die Poren des Rückstandes und dadurch eine höhere Filterleistung erreicht, die insbesondere bei einer feinen Struktur der Festteilchen zur Wirkung kommt.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung befindet sich das Filtermaterial innerhalb

der Trennwände der einzelnen Filterzellen. Das Filtermaterial kann beispielsweise ein keramisches Material sein. Jeder Filterkörper ist mit porösen Kanälen 24 versehen. Das sich abscheidende Filtrat dringt durch die Poren des Rückstandes und die Poren der Filterkörper K und fließt dann in den porösen Kanälen 24, die mit den radial angeordneten Kanälen 25 in Verbindung stehen, von wo das Filtrat durch Kanäle 26, die sich in der Welle 27 des Schalraum W, wo die Rückstandsauswaschung mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit durchgeführt wird. Der gesamte Waschraum W ist gleichfalls an den Betriebsdruck H angeschlossen. Wichtig ist bei der 5 Auswaschung des Rückstandes, daß die gesamte Festteilchenoberfläche von einer abgegrenzten Flüssigkeitsoberfläche vollständig und wirbellos ständig bedeckt ist. Diese Auswaschung geschieht bei dem Filter gemäß der Erfindung unter Druck und mit

tungskopfes befinden, abgeführt wird, um dann zur io wenig, salzfreiem Wasser. Dadurch wird verhindert, Weiterverarbeitung nach dem Filtratbehälter zu daß große überschüssige Auswaschflüssigkeitsmengen strömen. sich mit Salz und Rückstandsfestteilchen aus der

Die Filtration und alle anderen Betriebsbehand- Trübe schädlich anreichern. Bei der Vorrichtung lungen stehen mit der Preßluftspeiseleitung 28, wie gemäß der Erfindung wird die stets salzfreie Ausbereits erwähnt, in Verbindung, die auch zugleich 15 waschflüssigkeit ständig durch die Poren des Rückeine Ausgleichsleitung ist, so daß überall im gesam- Standes geführt, umströmt die Festteilchen und wird ten Filter Druckgleichheit herrscht, auch wenn in restlos aufgebraucht. Zur Erhöhung der Wirkung ist den einzelnen Behandlungskammem Preßluft ständig auch im Auswaschraum W ein Ultraschallgerät ange- oder periodisch ab- oder zuströmt. Es ist auch vor- bracht, das in einer Beschallungskammer 63 angeteilhaft, wenn zusätzlich zum Druckfilter noch ein- 20 ordnet ist, die durch die Trennwände 62 gebildet zelne oder mehrere zum Filterbetrieb gehörende wird.

Betriebsmittel und Behälter an die künstliche Druck- Als Abdichtung ist gemäß der Erfindung zwischen

atmosphäre angeschlossen sind, so daß diese Be- der Waschkammer und dem Filtrationsraum ein halter zu dem geschlossenen Kreislauf gehören. radial federndes Organ 31a vorgesehen, das mit sei-

Außerdem kann, wie bereits vorher erwähnt, in 25 nem halbkreisförmigen Teil auf dem Filterkuchen jeder Filterzelle von rückwärts ein beliebiger Be- aufliegt und diesen leicht berührt. Im Auswaschtriebsdruck eingestellt und so in jeder Behandlungs- raum W herrscht der eingestellte Druck H. Dieser kammer ein beliebig einstellbarer passender Betriebs- Druck wird ohne weiteres von den glatten federnden druck erhalten werden. halbkreisförmigen Abdichtungsorganen 31a aufge-

Das Filter Z dreht sich in langsamen Umdrehun- 30 nommen, so daß keine Waschflüssigkeit in die angen, die beliebig verändert werden können. Dabei grenzenden Arbeitsräume dringen kann. Die an der

Stirnwand des Gehäuses 30 befestigte pneumatisch oder hydraulisch sich vergrößernde Flächendichtung 46 (F i g. 2) besitzt eine zusätzliche Gleitfläche 47, die gewünschte Stärke erreicht, die in der Praxis 35 die z. B. aus Graphit-Asbest-Bleifäden filzartig vorteilhaft etwa 40 mm beträgt, damit eine gute Aus- zusammengepreßt und mit Gummi belegt sein

kann. Das federnde Organ 31a paßt sich dadurch in seiner Dichtwirkung selbsttätig auch einer beliebig von der ursprünglich eingestellten Abstand voneinander, beim Ausführungsbeispiel 40 Rückstandsstärke abweichenden Stärke des Rücketwa bei der Filterzelle 2 und der Filterzelle 5, standskuchens an.

Rückstandsstärkemesser M bekannter Art eingebaut, Die Auswaschflüssigkeit wird durch eine Zirku-

die z. B. aus thermoelektrischen Fühlern bestehen lationspumpe in einen niveauhaltenden Zylinder N können. Diese Rückstandsstärkemesser dienen zur eingeführt, der durch eine Leitung 32 mit dem einge-Steuerung der Filterdrehzahl und des Betriebs- 45 stellten Druck H in Verbindung steht. Die Waschdruckes. Beim Wachsen des Rückstandes auf den flüssigkeit tritt bei 33 in den Zylinder N ein und hält Flächen der Filterzellen wird mittels Relais die den Flüssigkeitsspiegel durch ein Rohr 34 aufrecht. Drehgeschwindigkeit des Filterzylinders beeinflußt, Der Überfluß läuft durch ein Rohr 35 wieder zurück derart, daß bei einer bestimmten Größe des Meß- zum Waschflüssigkeitsaufgabebehälter. Durch eine wertes über den Schaltungskopf 5 der Filtratdruck 50 Siebfläche 45 wird eine für den Rückstandskuchen automatisch geändert wird durch einen vom Schal- etwa schädliche Strömung durch die in den Waschtungskopf 5 aus selbsttätig einstellbaren Gegendruck, raum W eintretende Waschflüssigkeit aufgeteilt. In wodurch die Filtratgeschwindigkeit in der Filtrations- der nach der Erfindung ausgebildeten Waschkammer kammer F absinkt. dringt die Waschflüssigkeit infolge des allgemeinen

Am Ende der Filtrationskammer F, also beim Aus- 55 Druckes H und infolge des eventuell noch zusätzlich führungsbeispiel in der Höhe der Filterzelle 7, ist im angeordneten Ultraschalls in die Poren des gelocker-Ringraum zwischen Filterzylinder Z und Gehäuse 30 ten Rückstandes ein, schiebt die im Rückstand beein Fräser 29 angeordnet, derart, daß jede Filterzelle findliche klare noch konzentrierte Salzlösung vor sich diesen Fräser kurz vor Verlassen des Trübespiegels her und umspült jedes Festteilchen so lange, bis die mit dem angewachsenen Rückstandskuchen 23 60 gewünschte Verdünnung der Salzlösung am ausstreift. Dadurch wird der Rückstand geglättet. Die tretenden Waschfiltrat erreicht ist. Das Waschfiltrat bereits erwähnten Überlauföffnungen 20 befinden tritt ständig in die porösen Zellen, die sich im Waschsich dicht bei der Rückstandsfräse 29. raum befinden, ein, durchfließt horizontal die

An den Filtrationsraum F schließt sich hinter der porösen Kanäle 24 und die radial an der Schaltungs-Fräse 29 der Waschraum W an, der in dem gezeich- 65 kopf stirnwand angeordneten Röhren 25 und dann neten Ausführungsbeispiel die Zellen 8, 9, 10 und 11 durch die Abflußkanäle 26 über den Schaltkopf F, umfaßt. Nach erfolgter Druckfiltration bewegt sich geeignet geregelt und kontrolliert, nach außen. Mit jede Filterzelle hintereinanderfolgend in den Wasch- diesem System ist man in der Lage, die Benetzung

beginnt der Rückstandskuchen 23 sich langsam auf der Filterzelle 1 aufzubauen. Der Filterkuchen wächst, bis er in der Höhe der Filterzelle 6 und 7

waschung und Behandlung des Rückstandes gewährleistet ist.

In der Filtrationskammer 7 sind an zwei Stellen im

und Befeuchtung von Filterrückständen erfolgreich poren. Es ist bei den bekannten Drehfiltern nicht in einem abgegrenzten Auswaschraum W durchzu- üblich, eine besondere Kammer für die Reinigung führen. der Poren vorzusehen, durch die die Reinigung auto-

An den Waschraum W schließt der Entfeuchtungs- matisch bei jedem Durchgang erfolgt. Wenn aber raum E an, der sich von der Filtrierzelle 12 bis ein- 5 eine hohe Filterleistung erzielt werden soll, so ist es schließlich Zelle 14 erstreckt. Der erreichbare Feuch- unbedingt wichtig, eine Alterung oder eine Inkrustietigkeitsgrad hängt immer von der Struktur der Fest- rung der Festteilchen mit den rauhen Porenwänden teilchen ab. Bei dem erfindungsgemäßen Drehfilter und durch das Aufsetzen auf die Oberfläche zu verkann ein sehr hoher Entfeuchtungsgrad erreicht wer- meiden.

den. Im Entfeuchtungsraum herrscht genau wie in io Der Raum R ist nach beiden Seiten bis gegen die den übrigen Betriebskammern der einstellbare sich drehende Oberfläche des Zylinders Z abgegrenzt, Druck H. Die Preßluft kann dabei in kaltem oder und zwar durch einen verstellbaren Block T und warmem Zustand auf den Rückstandskuchen ein- einen verstellbaren Block G. Der Block T kann z. B. wirken. Außerdem sind im Entfeuchtungsraum aus einer Vereinigung von Drahtgewebe mit einem federnde Organe 31 b angeordnet, durch die der 15 Kunststoff geringer Biegsamkeit bestehen, wobei er Rückstandskuchen geglättet behandelt werden kann. unempfindlich gegen Wärme und Chemikalien sein Schließlich ist auch im Entfeuchtungsraum ein Ultra- muß. Der Block T reicht leicht streifend bis an die schallgerät angebracht, so daß zusätzlich noch der Filterzylinderoberfläche. Im Reinigungsraum R ist Rückstandskuchen mit Schall geeigneter Frequenz eine Bürste auf einer rotierenden Welle vorgesehen, behandelt werden kann. In dem gezeichneten Aus- 20 die aus einem geeigneten metallischen oder auch führungsbeispiel wird das letzte federnde Organ 31 b organischen Kunststoffmaterial besteht. Diese rotiemit Ultraschallschwingungen durch dieses Gerät be- rende Bürstenwelle 37 berührt leicht die Filteroberaufschlagt. Das erste federnde Organ 316, das sich fläche, um auf diese Weise eine Reinigung der Poren also an der Grenze zwischen Waschkammer und Ent- durchzuführen. Es kann auch eine vollständige Reifeuchtungskammer befindet, wirkt gleichzeitig als 25 nigung durchgeführt werden dadurch, daß eine Welle Abdichtungsorgan zwischen diesen beiden Kammern. ™ Raum R angeordnet ist, die mit Flügeln versehen Durch die mechanische Behandlung mittels der ist und schnell rotiert. Dadurch wird die Flüssigkeit federnden Organe 31 b wird verhindert, daß der in Wirbelung versetzt, und die darin befindlichen Rückstandskuchen Risse erhält. Die durchströmende Festteilchen lassen eine scharfe Reibung mit der warme Preßluft nimmt Feuchtigkeit auf und wirkt 30 Filteroberfläche erreichen, ohne daß die Filteroberdadurch zusätzlich entfeuchtend. Die mechanischen fläche selbst mechanisch gestreift wird. Als Reini-Organe 31 b im Entfeuchtungsraum ebenso wie auch gungsmittel kann in einem solchen Fall häufig die das Organ 31a im Waschraum glätten den Rück- eigene Trübe in Anwendung kommen. In diesem standskuchen. Fall kann dann die zweite Abgrenzungswand G, die

Im Entfeuchtungsraum E kann zusätzlich auch 35 sich zwischen Filtrationskammer F und Reinigungsnoch mit Dampf oder anderen Gasen gearbeitet raum R befindet, wegfallen. Es kann auch eine bewerden, die aktiv auf den Rückstandskuchen wirken. sondere geeignete Reinigungsflüssigkeit zugeführt Die federnden Organe 31 b und 31a haben glatte werden, für die dann ein besonderer Pumpenkreislauf weichgummiartig sich anschmiegende abdichtende vorgesehen werden muß.

Oberflächen, die sich auf den Rückstandskuchen 4° Im Reinigungsraum R herrscht der gleiche Druck legen. Die Federung dieser Organe ist von außen wie in allen anderen Behandlungskammern. Jede am regulierbar einzustellen. Reinigungsraum R sich vorbeidrehende Filterzelle 1

An die Entfeuchtungskammern E schließt sich die bis 18 wird mit pulsierenden Preßluftstößen durch Abwurf- und Abtransportkammer A an, die sich die Poren der Filterflächen hindurch beschickt. In über die Breite der Filtrierkammer 15 erstreckt. In 45 bestimmten Zwischenräumen wird der Druck wegdieser Behandlungskammer ist der in der Druck- genommen. Es fließt dann Reinigungsflüssigkeit als leitung 25 hinter der Filtrierzelle wirkende Gegen- Filtrat durch die Poren der betreffenden Filterzelle, druck höher als der allgemeine Druck H, wie durch Dieses Filtrat wird dann von dem folgenden Preßden Richtungspfeil in der hinter der Filtrierzelle 15 luftstoß wieder in den Raum R zurückgedrückt, ist eingezeichneten Filtratleitung 25 angedeutet ist. 50 aber dann mit Preßluft vermischt. Infolge der Be-Durch diesen starken Druck von rückwärts wird der schleunigung durch die Preßluft besitzt diese zurück-Rückstandskuchen abgehoben und fällt in die Mitte gedrückte Flüssigkeit eine strahlartige Reinigungsder Transportschnecke 36. Zur Unterstützung des wirkung gegen die durch Adhäsion an der Poren-Abwurfs ist neben der Transportschnecke 36 ein öffnung noch anhaftenden Festteilchen. Durch diese Abstreifer 48 angeordnet. Bei Rückstandskuchen mit 55 Methode wird eine betriebssichere, die Poren offenstarken Adhäsionseigenschaften kann der Preßluft haltende Reinigung erreicht. Auch im Reinigungsoder dem Gas zur Unterstützung Dampf in geringer raum R wird zwischen den Wänden T und G eine Menge beigefügt werden, wodurch eine leichtere Lö- Beschallungskammer gebildet, in der ein Ultraschallsung des Rückstandskuchens erfolgt. Nach einer be- gerät angeordnet ist. Durch die dauernd oder perisonderen Ausführungsform der Erfindung ist die 60 odisch einwirkenden Schwingungen dieses Gerätes Schnecke 36 in eine muldenförmige Ausbuchtung des werden die Festteilchen gelockert. Die Reinigung Trennorgans T eingebettet, das die Abwurfkammer der Poren geschieht also periodisch mit der Trommelvon der nächstfolgenden Reinigungskammer R drehung und selbsttätig durch die Verwirbelung der trennt. Waschflüssigkeit, durch mechanisches Abbürsten,

An die Abwurfkammer A schließt sich die Reini- 65 durch pulsierende Durchströmung der Poren mit gungskammer R an, die sich über die Filterzellen 16 Preßluft und Flüssigkeit und schließlich zusätzlich bis 18 erstreckt. In dieser Reinigungskammer R er- durch Behandlung mit Ultraschall in geeigneter folgt eine ständige selbsttätige Reinigung der Filter- Frequenz.

Als besonders günstiges Filtermaterial für die Filterzellen kommt keramisches oder anderes Material aus Kunstmasse oder Kunststoffe mit Porosität in Frage. Für besondere Zwecke kann die Porosität dieses Materials größer gewählt werden, so daß dann die Filterkörper nur als Tragfläche wirken. In diesem Falle wird dann der Aufbau des Rückstandes auf den Poren über einem Drahtgewebe stattfinden. Mit Rücksicht auf die Zellenwirkung in den Räumen A und R muß das Drahtgewebe spiralförmig mit Draht bewickelt sein, um alle Belastungen von innen nach außen aufnehmen zu können. Eine besonders lange Betriebsdauer für das keramische Material wird erreicht, wenn es möglich ist, poröses Metall in chemisch indifferenter Legierung oder Metall in Lamellenform mit rauhen Oberflächen zu verwenden.

Es ist auch möglich, mit dem erfindungsgemäßen Filter keimfrei zu filtern. In diesem Fall wird das gesamte Filter in bekannter Art mit z. B. Kieselgurtrübe gefüllt und diese Trübe kurze Zeit auf die Filterflächen aufgedrückt. Durch den entstehendenden Rückstandskuchen von etwa 20 bis 30 mm Stärke filtriert eine folgende Trübe keimfrei.

Bei einem größeren Zylinderdurchmesser Z können die Behandlungen des Rückstandes vermehrt werden. Zugleich kann bei jeder Umdrehungszeit des Zylinders Z jede Behandlungszeit für eine jede Zelle 1 bis 18 in veränderter Zeit und verändertem Druck vor sich gehen. Dadurch kann das Filter für jede Festteilchenstruktur passend eingestellt werden. Wenn der Wunsch besteht, einige Produkte nach dem bekannten Anreicherungssystem auszuwaschen, so kann ein zweiter Auswaschraum W auf dem Umfang des Zylinders Z angeordnet werden. Bei einer Trübe mit sehr wenig Festteilchen oder bei einer solchen, bei der der Rückstand wertlos ist, so daß er nicht oder nur wenig ausgewaschen wird, kann der Waschraum W bis einschließlich Zelle 11 noch als Druckfiltrierraum F Verwendung finden und vom Kopf D geschaltet werden. In diesem Falle wird der Entfeuchtungsraum E bei Zelle 12 als ein kurzer Auswaschraum abgeteilt. Das erfindungsgemäße Filter ist also an jede Trübezusammensetzung anpaßbar.

Wenn z. B. eine Trübe vorliegt, die nur Spuren von Festteilchen pro Liter enthält und bei der die Rückstandsbildung unwesentlich und wertlos ist, wird das erfindungsgemäße Druckfilter stillgesetzt, und die gesamte Filterzylinderoberfläche mit den einzelnen Behandlungskammern wird zur periodischen Filtration, z. B. 6 bis 12 Stunden lang, benutzt. Anschließend können dann in einer schnellen Arbeitsphase alle Behandlungen des Rückstandes und insbesondere die Reinigung der Poren im Raum R selbsttätig durchgeführt werden. Man kann dabei die Filtration auf eine Umdrehung des Zylinders einstellen, und die Reinigung der Poren im Raum R mit der geringe Festteilchen enthaltenen Trübe wird ununterbrochen durchgeführt. Der im Raum A in längerer Zeit sich bildende dickflüssige Schlamm kann, periodisch oder entsprechend stark gedrosselt, ununterbrochen abgeführt werden. In diesem Fall wirkt also das Druckfilter im Raum A als Druckeindicker.

Für die Beschreibung des Antriebes mit dem Schaltungsvorgang ist F i g. 2 vorgesehen. Der Filterzylinder Z besitzt an beiden Stirnseiten eine Welle 27, diese ist an einer oder auch an beiden Stirnseiten nach außen durchgängig und trägt an einer Seite am Ende einen dreiteiligen Schaltungskopf S, P und D. Die Welle 27 trägt ein Antriebsrad 39, das von mehreren umschaltbaren Schneckenrädern mit Untersetzung angetrieben wird. Das Druckfilter erfordert eine beliebig einstellbare Umd.rehungszeit, z. B. eine Umdrehung in 12 Minuten oder für eine andere Trübe eine Umdrehung in 12 Stunden. Diese Bedingung wird erfüllt von einem an sich bekannten Motor, z. B. Drehkolbenmotor mit federnd abdichtenden Druckplatten oder von zwei in versetzter Phase arbeitenden Druckzylindern mit Kolben und Sperradgetriebe (nicht gezeichnet). Der Motor 40 oder die Zylinder werden gespeist von Preßluft, Dampf, Gas oder von Wasser, öl oder einer anderen Flüssigkeit. Der Schaltungskqpf besteht aus drei Hauptteilen, und zwar aus,einem TeilS, welcher als Ende der Welle 27 direkt mit dem Druckfilter in Verbindung steht. Einem TeJLf, welcher sich periodisch schnell bewegt, in der Art, daß er aneinandergepreßt eine Zeilenbreite, mit.dem ZylinderZ sich dreht und alle Arbertsmittelspejsung und -abführung übernimmt, aber dann, durch, einen Kontakt des Schneckenrades 39 ausgelöst,, schnell zurückläuft, am gleichen Anfangspunkt stillsteht und die nächste Zelle mit Betriebsmitteln versorgt, und diese Zelle eine Zellenbreite begleitet. Dieses Spiel wiederholt sich dauernd. Die Geschwindigkeit einer Periode bestimmt die Umdrehung des Fjlterzylinders Z, und diese kann selbsttätig geregelt werden über Relais von den Rückstandstärkemessern M. Der dritte Schaltungskopfteil D bewegt sich nicht,- er ist feststehend und dient zum Anschluß aller zu- und abführenden Betriebsmittel. An. diesem Kopfteil sind alle Registrier-, Kontroll- und Signalvorrichtungen angeschlossen. Die Verbindung des Kopfteiles D mit dem Kopfteil P wird durch armierte Druckschläuche 42 mit der Bewegungsfreiheit entsprechend der Breite für eine Zelle 1 bis 18 aufrechterhalten. Der Antrieb ermöglicht die Durchführung einer großen Anzahl von Behandlungsvorgängen im Druckfilter mit einem Schaltungskopf für kurzen Weg bei schneller Schaltungszeit für jede Zelle 1 bis 18.

Die Betriebsmittelabdichtung der Kanäle 26 mit dem periodisch vor und wieder zurück sich drehenden Kopf P wird durch pneumatisch oder hydraulisch betätigte Manschetten oder Schläuche, die um jeden Kanal 26 gelegt sind, bewirkt. Jedes abdichtende Organ hat an der sich fortschiebenden Fläche eine aufgelegte Fläche, z. B. Graphitkunststoff 47. Zur Unterstützung der Gleitflächen sind im Kopfteil 5 starke Ringe 41 aus harter Graphitkunstmasse od. dgl. eingebettet. Zusätzlich kann diese gesamte Zone noch unter Graphit-Fett-Druckschmierung gehalten werden.

Bei allen Trüben, welche z. B. Benzol, Toluol, Xylol oder sonstige hochmolekulare Kohlenwasserstoffe enthalten, und somit Gummi oder die bekannten Kunststoffe zum Quellen oder zur Auflösung bringen oder bei Betrieb mit hoher Temperatur, kann eine bewegbare oder stillstehende Abdichtung in folgender Art erreicht werden: In einem tiefen Kanal 52 (F i g. 4) befinden sich eine Anzahl allseitig geschlossene, aber miteinander in Verbindung stehende Federrohre 53. Diese werden periodisch mit einem Druckmittel gespeist. Der z. B. keilförmige Ring 55 drückt auf den sich an die Wände schmier

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genden flexiblen Formling aus Graphit-Asbest-Silikon-Bleifäden 54, und dieser gegen den harten, glatten Kohlenstoff-Kunstmasse-Gleitring 47.

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Geschlossenes zylindrisches Druckdrehfilter, bei welchem in einem Gehäuse die Filtration, die Kuchenwaschung, die Entfeuchtung und der Abwurf in abgetrennten Kammern durchgeführt und das Filtrat aus den einzelnen Filterzellen zentral abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Filteroberfläche (K) und der Gehäuseinnenwand (30) ein derart großer Ringraum belassen ist, daß in diesem außer den bekannten Behandlungskammern nach der FiI-trationskammer eine mit Ablauf (20) versehene Kammer mit einer Fräse (29) für den Filterkuchen (23), nach der Waschkammer (W) eine Kammer (E) mit Vorrichtungen (31) zum Bearbeiten der Filterkuchenoberfläche und nach der Kuchenentfernung (A) eine Kammer (R) für die Reinigung der Filterkörper vorgesehen ist, wobei an jede der Behandlungskammern eine Druckleitung (28) angeschlossen ist und die Filtrat-Ieitungen (25) zwecks Reinigung mit Druckluft verbunden werden können.

2. Verfahren zum Betrieb des Filters nach Anspruch 1, bei welchem die Trübe und die Waschflüssigkeit unter Druck zugeführt wird, die Entfeuchtung unter Gasdruck erfolgt und der Filterkuchen durch einen Gasdruckstoß von der Filterfläche abgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den gesamten Behandlungskammern ein gleichmäßiger Überdruck und in jeder Filtratabteilung ein beliebiger Druck gegen den Betriebsdruck eingestellt werden kann und daß der Filterkuchen nach Austritt aus der Filtrationszone auf eine gewünschte Stärke gebracht, im Anschluß an die Waschzone in der Entfeuchtungszone die Oberfläche des Filterkuchens geglättet und nach Entfernung des Filterkuchens jeder Filterkörper in einer Reinigungskammer gereinigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Reinigungsraum (R) periodisch mit pulsierenden Preßluftströmen gearbeitet wird, derart, daß während des drucklosen Zeitraumes Reinigungsflüssigkeit als Filtrat durch die Filterporen fließt, das von dem folgenden Preßluftstoß, mit Preßluft vermischt, in den Reinigungsraum (R) zurückgedrückt wird.

4. Filter nach Anspruch 1 sowie zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Filtermaterial innerhalb der einzelnen Filterzellen befindet und der Filterkuchen (23) oberhalb der Filterzellen eine zusammenhängende Schicht bildet.

5. Filter nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper mit achsparallel verlaufenden Bohrungen (24) versehen und dieser an Filtratleitungen (25) angeschlossen ist.

6. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Filtrationskammer (F) mittels einer Trennwand (60) eine Beschallungskammer (61) gebildet ist, welche unter Druckluft steht und in die ein Ultraschallgerät (U) hineinragt.

7. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Filtrationskammer zwei Rückstandstärkemesser (M) im Abstand voneinander angeordnet sind, deren Meßwerte zur Steuerung der Filterdrehzahl und des Betriebsdruckes dienen.

8. Filter nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdichtung zwischen Fräser- und Waschkammer ein radial federndes, mit einem Halbkreis auf dem Filterkuchen aufliegendes Organ (31 ä) vorgesehen ist.

9. Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Organ (31a) mit einer an der Stirnwand des Gehäuses (30) angeordneten, in seiner Größe pneumatisch oder hydraulisch veränderlichen Flächendichtung (46) zusammenwirkt, die eine zusätzliche Gleitfläche (47) besitzt.

10. Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Waschkammer durch Trennwände (62) eine Beschallungskammer (63) gebildet ist, welche unter Druckluft steht und in die ein Ultraschallgerät (U) hineinragt.

11. Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Waschflüssigkeitszuführung und der Filterkuchenoberfläche ein parallel zur Filterachse verlaufendes Sieb (45) angeordnet ist.

12. Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Entfeuchtungsraum (£) zum Glätten der Kuchenoberfläche drei halbkreisförmige, federnde Organe (31 b) angeordnet sind, deren erstes die zuströmende Waschflüssigkeit begrenzt und deren letztes durch die Gehäusewand mit Ultraschallschwingungen beaufschlagt wird.

13. Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kuchenentfernung ein Abstreifer (48) mit Schnecke (36) an der Abdichtung (T) zwischen Entfeuchtungsraum (E) und Reinigungsraum (R) angebracht ist.

14. Filter nach den Ansprüchen 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (T) an der Oberseite für die Schnecke (36) muldenförmig und als Abstreifer (48) ausgebildet ist.

15. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Reinigungskammer (R) eine bürstenartig wirkende Welle (37) angeordnet ist.

16. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Raum (R) eine mit Flügeln ausgestattete, schnell rotierende Welle (37) angeordnet ist.

17. Filter nach den Ansprüchen 1 und 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der durch Trennwände (T und G) gebildeten Reinigungskammer (R) ein Ultraschallgerät angeordnet ist.

18. Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf die gesamte Filterfläche (Z) ein dichtporiges Metallfiltergewebe spiralförmig aufgewickelt ist.

19. Geschlossenes zylindrisches Druckdrehfilter, dessen Steuerkopf aus mindestens einem feststehenden und einem sich drehenden Teil besteht, nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf dreiteilig ausgebildet ist, aus dem mit dem Druckfilter über

eine Welle (27) in Verbindung stehenden drehbaren Teil (S), einem für eine Zellenbreite mit Teil (S) verbindbaren und im sektorförmigen Bereich drehbaren Teil (F) und einem feststehenden Teil (D) besteht, der zum Anschluß aller zu- und abführenden Betriebsmittel und zur Anbringung der Registrier-, Kontroll- und Signalzuleitungen dient.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 398 008, 724 859, 795, 879 382, 886 592, 911 847, 927 265, 011, 940 287, 950 724, 974 446;

deutsche Patentanmeldung A 140 /12 d (bekanntgemacht am 2. 11. 1950); USA.-Patentschrift Nr. 2 579 944.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

409 660/280 9.64 0 Bundesdruckerei Berlin