DE19717099A1

DE19717099A1 - Stacked disc liquid filtration unit has off-centre penetrations for fluid take off

Info

Publication number: DE19717099A1
Application number: DE19717099A
Authority: DE
Inventors: Joerg Alexander
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Brueckner Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-04-23
Publication date: 1997-11-13

Abstract

The casing (8) accepts a stack of filter discs (1) interposed between inlet and outlet (12, 13). The filtration flow is transverse to the direction of stacking. The discs are held in position by end plates, with a central channel (2) for fluid supply to them. A novel feature is the decentralisation of the penetrations, which form take-off channels (10) in the stack. The flow path for fluid through the filter is shorter than the spacing between outer edge (15) and the central channel. Also claimed is a filter disc for stacking in the filtration unit as above.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern einer Flüssigkeit gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Filterscheibe für eine derartige Vorrichtung gemäß Oberbe griff von Anspruch 10.The invention relates to a device for filtering a Liquid according to the preamble of claim 1 and one Filter disc for such a device according to Oberbe handle of claim 10.

Derartige Vorrichtungen sowie die dafür erforderlichen Fil terscheiben sind bekannt. Derzeit werden in Filtern Fil terscheiben mit einem maximalen Außendurchmesser von 304,8 mm (12 Inch) eingesetzt und auf einen Dorn von maximal 1,5 m bis 2 m aufgefädelt. Wenn noch größere Filterflächen zu realisieren sind, werden üblicherweise Filterkerzen einge setzt. Die Filterkerzen sind plissiert und besitzen als Nachteil eine gegenüber den Filterscheiben ungünstigere Fließcharakteristik. Außerdem ist die Filterschicht durch das Plissieren vorgeschädigt und daher bezüglich der Halt barkeit im Gebrauch und im Hinblick auf die Möglichkeiten zur Reinigung eingeschränkt. Filterkerzen besitzen deshalb eine begrenzte Lebensdauer. Größere als der oben angegebe ne Durchmesser der Filterscheiben führen zu nicht mehr akzeptablen Druckverlusten beim Durchströmen aufgrund der großen Wege, die die zu filternde Flüssigkeit beim Durch strömen vom äußeren Rand der Filterscheiben bis zu einem in deren Mitte angeordneten Hauptfluidkanal zurücklegen muß. Die Bauhöhe bzw. Stapelhöhe von aus mehreren Filterscheiben bestehenden Filtervorrichtungen ist jedoch aus Stabilitäts gründen sowie aufgrund zu hoher Druckverluste und Handlings problemen beschränkt. Such devices and the necessary Fil washers are known. Currently Fil. Fil washers with a maximum outside diameter of 304.8 mm (12 inches) and on a mandrel of maximum 1.5 m to 2 m threaded. If even larger filter areas too are realized, filter candles are usually inserted puts. The filter candles are pleated and have as Disadvantage a less favorable compared to the filter disks Flow characteristics. In addition, the filter layer is through the pleating is damaged and therefore with respect to the hold Availability in use and with regard to the possibilities restricted for cleaning. Therefore filter candles have a limited lifespan. Larger than the above ne diameter of the filter discs no longer lead to acceptable pressure drops when flowing due to the large paths that the liquid to be filtered when passing through flow from the outer edge of the filter discs to one in the center of which must cover the main fluid channel. The height or stack height of several filter discs existing filter devices is out of stability establish as well as due to excessive pressure drops and handling limited problems.

Aus der DE 30 24 108 C2 ist eine Vorrichtung zum Filtern einer Flüssigkeit bekannt, bei welcher mehrere Filterscheiben zu einem Filterpack bzw. Filterstapel zusammengefaßt sind. Bei dieser Vorrichtung werden die übereinandergestapelten ringförmigen Filterscheiben von der zu filternden Flüssigkeit von außen nach innen durchströmt, wobei die einzelnen Fil terscheiben durch ein Druckelement in Stapelrichtung gegen eine gehäusefeste Anlagefläche zusammengepreßt sind. Um die durch das Druckelement auftretenden axialen Anpreßkräfte auf die Filterscheiben zu verringern, ist das Druckelement kolbenartig geführt und so ausgebildet, daß sich diese axialen Anpreßkräfte selbsttätig einstellen. Der Filter stapel besteht bei dieser Vorrichtung in an sich bekannter Weise aus übereinander angeordneten einzelnen Filterscheiben, welche zu dem erwähnten Filterpack zusammengefaßt sind. Die einzelnen Filterscheiben selbst sind lediglich in ihrer Mitte durch die aufeinanderliegenden einzelnen Segmente des Mittelkanalstücks aufeinander abgestützt. Durch die ent sprechend ausgebildete Anpreßkraft wird gewährleistet, daß die zu filternde Flüssigkeit von dem Hauptfluidkanal durch die Filterflächen der Filterscheiben gedrückt wird, um dort gefiltert zu werden, woraufhin das Filtrat die Vorrichtung über einen entsprechenden Abfluß verläßt. Derartige Filter scheiben sind hohl ausgebildet und werden in axialer Rich tung von außen nach innen durchströmt, wobei das Filtrat vom Inneren der Filterscheiben zu dem Auslaßkanal geführt wird.DE 30 24 108 C2 describes a device for filtering known a liquid in which several filter discs are combined to form a filter pack or filter stack. In this device, the stacked annular filter disks from the liquid to be filtered Flows through from the outside in, the individual fil against by a pressure element in the stacking direction a housing-fixed contact surface are pressed together. To the by the pressure element occurring axial contact forces The pressure element is to reduce the filter discs guided like a piston and designed so that this Set the axial contact pressure automatically. The filter In this device, the stack is known per se Way of individual filter disks arranged one above the other, which are combined to the filter pack mentioned. The individual filter discs themselves are only in their Middle through the superimposed individual segments of the Middle channel piece supported on each other. Through the ent speaking trained contact pressure is ensured that the liquid to be filtered through the main fluid channel the filter surfaces of the filter discs is pressed to get there to be filtered, whereupon the filtrate the device leaves over a corresponding drain. Such filters discs are hollow and are in the axial direction tion flows through from the outside in, the filtrate led from the inside of the filter discs to the outlet channel becomes.

In der US 4,902,420 sind Filterscheiben beschrieben, welche eine zentrale kreisförmige Öffnung besitzen, welche bei einer Stapelanordnung mehrerer Filterscheiben übereinander einen Hauptfluidkanal bilden, und welche eine geschichtete Filterschicht aufweisen, durch welche das zu filternde Medium strömt, wobei zwischen der beidseitig ausgebildeten Filterschicht die Filterscheibe einen Hohlraum aufweist. In dem Hohlraum sind Strömungsleitkanäle vorgesehen, welche dazu dienen, daß das Filtrat auf einem strömungsoptimierten Weg aus den Filterscheiben abgeführt und dem Hauptfluidkanal zum Ableiten desselben aus der Vorrichtung zum Filtern zugeführt wird.No. 4,902,420 describes filter disks which have a central circular opening, which at a stack arrangement of several filter disks one above the other form a main fluid channel, and which a layered Have filter layer through which to be filtered Medium flows, being between those formed on both sides Filter layer, the filter disc has a cavity. In flow guide channels are provided in the cavity, which are used for this purpose serve that the filtrate in a flow-optimized way discharged from the filter discs and the main fluid channel to Deriving the same from the filtering device becomes.

Da das Filtermedium ein im wesentlichen poröses Material ist, das im allgemeinen aus mehreren Schichten aufgebaut ist, und eine Trägerschicht aufweist, ist der maximale Durchmesser derartiger Filterscheiben auf einen derzeit üblichen Wert von 304,8 mm (12 Inch), wie oben angegeben, begrenzt.Because the filter medium is a substantially porous material is generally made up of several layers and has a backing layer is the maximum Diameter of such filter disks at present usual value of 304.8 mm (12 inches) as stated above, limited.

Ein wesentliches Einsatzgebiet dieser Filter ist das Filtern von Schmelzen aus mittelviskosen Polymeren, welche bei der Herstellung von Reckfolien benötigt werden. Im Vergleich zu Filterkerzen gleicher Feinheit besitzen die Filterscheiben einen höheren Druckverlust. Dieser Druckverlust steigt umso stärker an, je länger die Fließwege der Schmelze durch die Filterscheiben sind, d. h. je größer der Durchmesser der Filterscheiben ist. Handelsüblich sind derzeit Filterschei ben mit ca. 152,4 mm (6′′), 177,8 mm (7′′), 254 mm (10′′) und 304,8 mm (12′′).A major area of application for these filters is filtering of melts from medium-viscosity polymers, which in the Production of stretch films are needed. Compared the filter discs have filter candles of the same fineness a higher pressure drop. This pressure loss increases all the more the longer the flow paths of the melt through the Filter disks are d. H. the larger the diameter of the Filter discs is. Filter filters are currently commercially available ben with approx. 152.4 mm (6 ′ ′), 177.8 mm (7 ′ ′), 254 mm (10 ′ ′) and 304.8 mm (12 ′ ′).

Um die Filterleistung bei entsprechendem Bedarf zu erhö hen, müssen deshalb, wenn der Druckverlust nicht zu stark ansteigen soll, mehrere Fitervorrichtungen durch eine Par allelanordnung derartiger Vorrichtungen über mehrere separate Gehäuse vorgesehen werden oder aber plissierte Kerzen in größeren Gehäusen verwendet werden. Dies entspricht jedoch nicht der Forderung nach hoher Kompaktheit in Verbindung mit hoher Leistungsfähigkeit der eingesetzten Anlagen und Aggregate. To increase the filter performance when needed hen, therefore, if the pressure drop is not too strong should increase, several fitness devices by one par arrangement of all such devices over several separate Housing can be provided or pleated candles in larger housings can be used. However, this corresponds not related to the requirement for high compactness with high performance of the systems used and Aggregates.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine kompakte Vorrichtung zum Filtern einer Flüssigkeit sowie entsprechende Filterscheiben dafür zu schaffen, welche trotz großer radia ler Abmessungen sowohl eine Verringerung des Druckverlustes ermöglichen als auch deren Stabilität bei starker Strömungs- und anderer mechanischer Belastung gewährleisten.It is therefore the object of the invention to be compact Device for filtering a liquid and corresponding To create filter discs for it, which despite the large radia ler dimensions both a reduction in pressure loss enable as well as their stability in strong current and other mechanical stress.

Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung mit den Merk malen gemäß Anspruch 1 sowie mittels einer Filterscheibe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den entsprechenden abhängigen An sprüchen definiert.This task is performed by means of a device with the Merk paint according to claim 1 and by means of a filter disc solved with the features of claim 10. Appropriate Further training is in the corresponding dependent An sayings defined.

Gemäß der Erfindung weist die Vorrichtung zum Filtern einer Flüssigkeit ein Gehäuse auf, in welchem zwischen einem Zufluß für eine zu filternde Flüssigkeit und einem Abfluß für ein Filtrat ein Stapel von Filterscheiben aufgenommen ist. Die Filterscheiben werden dabei im wesentlichen senk recht zu ihrer Stapelrichtung, d. h. im wesentlichen in axialer Richtung durchströmt, wobei die Filterscheiben in zueinander fixierter Lage mittels eines Befestigungselementes so gehalten sind, daß ihre zentrale Öffnung in der Stapel anordnung einen zentralen Kanal zur Zufuhr der Flüssigkeit zu den einzelnen Filterscheiben bildet. Erfindungsgemäß besitzen die einzelnen Filterscheiben dezentrale Durchbre chungen, welche in ihrer Stapelanordnung Filtratabfuhrkanäle bilden und weiche so angeordnet sind, daß sich für die zu filternde Flüssigkeit und für das Filtrat kürzere Strömungs wege beim Durchströmen der Vorrichtung, d. h. während des eigentlichen Filtervorganges, ergeben. Die Strömungswege sind dabei kürzer als der Abstand zwischen dem äußeren Rand und dem zentralen Kanal der jeweiligen Filterscheiben. Wenn bei einer Stapelanordnung der Filterscheiben mehrere Filtratabfuhrkanäle im Bereich der eigentlichen Filterfläche gebildet werden, verkürzen sich nicht nur die Strömungswege des zu filternden Mediums sowie des Filtrats, sondern jeder Filtratabfuhrkanal bildet eine zusätzliche Abstützung der Filterscheibe, wodurch der Durchmesser derartiger Filter scheiben ohne weiteres über das bisher übliche Maß hinaus erhöht werden kann.According to the invention, the device for filtering one Liquid on a housing, in which between a Inflow for a liquid to be filtered and a drain a stack of filter disks was added for a filtrate is. The filter disks are essentially lowered right to their stacking direction, d. H. essentially in flows in the axial direction, the filter disks in position fixed to each other by means of a fastening element are held so that their central opening in the stack arrangement of a central channel for supplying the liquid to the individual filter discs. According to the invention the individual filter disks have decentralized perforations chungen, which in their stack arrangement filtrate discharge channels form and soft are arranged so that for the filtering liquid and shorter flow for the filtrate paths when flowing through the device, d. H. during the actual filtering process. The flow paths are shorter than the distance between the outer edge and the central channel of the respective filter discs. If several in a stack arrangement of the filter discs Filtrate discharge channels in the area of the actual filter area not only shorten the flow paths of the medium to be filtered and of the filtrate, but everyone Filtrate discharge channel forms an additional support for the Filter disc, causing the diameter of such filters slices beyond the usual size can be increased.

Da sich bei einem gegebenen Durchmesser der Filterscheiben mit steigender Anzahl von Filtratabfuhrkanälen die wirksame Filterfläche verringert, beinhaltet die Auslegung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den erfindungsgemäßen Fil terscheiben eine Optimierung im Hinblick auf kurze Strö mungswege, maximale Filterfläche und stabilitätsbedingte notwendige Anzahl von Abstützungen der Filterscheiben in der eigentlichen Filterfläche.Because there is a given diameter of the filter discs the more effective with increasing number of filtrate discharge channels Reduced filter area, includes the design of a device according to the invention with the fil slices an optimization with regard to short currents paths, maximum filter area and stability-related necessary number of supports of the filter discs in the actual filter area.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Durch brechungen gleichmäßig in der Filterscheibe angeordnet. Dadurch ist es möglich, daß die Länge der Strömungswege der Flüssigkeit bzw. der Schmelze in den einzelnen Filterschei ben vergleichmäßigt werden kann. Darüber hinaus bietet die im wesentlichen symmetrische Anordnung der Durchbrechungen in der Filterscheibe auch Herstellungsvorteile. Vorzugsweise sind die Durchbrechungen umfangsmäßig im wesentlichen um 120° versetzt und jeweils radial gleich beabstandet zu dem zentralen Kanal angeordnet.According to a preferred embodiment, the through Refractions evenly arranged in the filter disc. This makes it possible for the length of the flow paths of the Liquid or the melt in the individual filter discs ben can be equalized. In addition, the essentially symmetrical arrangement of the openings in the filter disc also has manufacturing advantages. Preferably the openings are essentially circumferential 120 ° offset and each radially equally spaced from the central channel arranged.

Gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die axiale Dicke der vorzugsweise ringförmigen Elemente, welche in der Filterscheibe die zentrale Durchbrechung bilden, kleiner als die axiale Dicke der vorzugsweise eben falls ringförmig ausgebildeten Elemente, welche die Durch brechungen für die Filtratabfuhrkanäle bilden. Es ist eben falls möglich, mehrere Durchbrechungen als Zufuhr der zu filternden Flüssigkeit auszubilden. Wenn die einzelnen Fil terscheiben in einem Filterpack bzw. Filterstapel zusammen gefaßt sind, berühren sich somit die einzelnen Elemente für die Filtratabfuhrkanäle und bilden einen geschlossenen Kanal, während die Elemente für den zentralen Kanal voneinander in axialer Richtung um eine definierte Entfernung beabstandet sind. Dieser Abstand zwischen den einzelnen Elementen der einzelnen Filterscheiben läßt somit Wandunterbrechungen ent stehen, durch welche die zu filternde Flüssigkeit in die Bereiche zwischen den Filterscheiben zugeführt wird.According to yet another preferred embodiment the axial thickness of the preferably annular elements, which is the central opening in the filter disc form, smaller than the axial thickness of the preferably flat if ring-shaped elements, which the through Form breaks for the filtrate discharge channels. It is just if possible, several openings to feed the form filtering liquid. If the individual fil discs together in a filter pack or filter stack are summarized, thus touch the individual elements for the filtrate discharge channels and form a closed channel, while the elements for the central channel are in each other spaced in the axial direction by a defined distance are. This distance between the individual elements of the individual filter disks thus allow wall breaks stand, through which the liquid to be filtered into the Areas between the filter discs is fed.

Vorzugsweise sind die hohl ausgebildeten Filterscheiben der Vorrichtung zum Filtern in ihrem Inneren mit kanalartigen Leitnuten versehen, durch welche das Filtrat aus ihrem Inneren den Filtratabfuhrkanälen zugeleitet wird. Diese kanalartigen Leitnuten sind im wesentlichen sternförmig um die Filtratabfuhrkanäle angeordnet. Nach Durchtritt durch das Filtermedium, d. h. durch die Wand der Filterscheibe, ins Innere sammelt sich das Filtrat in den kanalartigen Leitnuten und wird darüber den Filtratabfuhrkanälen zugelei tet. Durch die sternförmige Anordnung dieser kanalartigen Leitnuten wird wiederum der Strömungsweg des Filtrats im Hinblick auf die gesamte Filterscheibe vergleichmäßigt.The hollow filter disks are preferably the Filtering device inside with channel-like Provide guide grooves through which the filtrate from their Is fed to the filtrate discharge channels. This channel-like guide grooves are essentially star-shaped around the filtrate discharge channels arranged. After passing through the filter medium, d. H. through the wall of the filter disc, inside the filtrate collects in the channel-like Guide grooves and will be used for the filtrate discharge channels tet. Due to the star-shaped arrangement of these channel-like The flow path of the filtrate in turn becomes the guide groove Equalized with regard to the entire filter disc.

Damit das sich im Inneren der Filterscheiben ansammelnde Filtrat den Filtratabfuhrkanälen zugeführt werden kann, besitzen diese im Bereich des Inneren der Filterscheiben Wanddurchgänge bzw. Bohrungen, durch welche das Filtrat dem jeweiligen Filtratabfuhrkanal zuführbar ist.So that the accumulating inside the filter discs Filtrate can be fed to the filtrate discharge channels, have these in the area of the interior of the filter discs Wall passages or holes through which the filtrate respective filtrate discharge channel can be fed.

Damit die einzelnen Elemente, welche in Stapelanordnung der Filterscheiben die Filtratabfuhrkanäle bilden, flüssigkeits dicht aneinander liegen, ist der Stapel von Filterscheiben vorzugsweise mittels einer Schraubbefestigung zusammengehal ten. Die auf diese Art und Weise aufeinander gepreßten Filterscheiben gewährleisten, daß eine Kommunikation zwischen zu filternder Flüssigkeit und Filtrat ausgeschlossen ist. So that the individual elements, which are stacked in the Filter discs that form filtrate discharge channels, liquid close together is the stack of filter discs preferably held together by means of a screw fastening The ones pressed together in this way Filter disks ensure that communication between liquid and filtrate to be filtered is excluded.

Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Durchmesser des Stapels der Filterscheiben so bemessen, daß zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem äußeren Rand der Filterscheiben ein Ringraum gebildet ist. Der Zufluß der zu filternden Flüssigkeit im Gehäuse ist vorzugsweise so ausgebildet, daß ein Teil der zu filternden Flüssigkeit über einen zentralen Kanal oder über mehrere Kanäle und ihr anderer Teil von dem Ringraum den Zwischenräumen zwischen den Filterscheiben zuführbar ist. Das bedeutet, daß die zu filternde Flüssigkeit vom zentralen Kanal oder mehreren Kanälen der Filterscheiben von innen nach außen strömt und dort durch das Filtermedium tritt, während das vom Ringraum in die axialen Zwischenräume zwischen den Filterscheiben strömende, zu filternde Flüssigkeit von außen nach innen strömt. Dadurch verkürzen sich die Strömungswege der Flüs sigkeit erheblich, was zu einer deutlichen Reduzierung des Druckverlustes des Filters insgesamt führt.Preferably, in the device according to the invention Measure the diameter of the stack of filter discs so that between the inner wall of the housing and the outer edge an annular space is formed in the filter disks. The inflow the liquid to be filtered in the housing is preferred designed so that part of the liquid to be filtered through a central channel or across multiple channels and her other part of the annulus the spaces between the filter discs can be fed. That means that too filtering fluid from the central channel or more Channels of the filter discs flows from the inside out and there through the filter medium, while that from the annulus in the axial spaces between the filter disks flowing liquid to be filtered from outside to inside flows. This shortens the flow paths of the rivers liquidity, which leads to a significant reduction in the Total pressure loss of the filter leads.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist im Bereich des Austritts der Filtratabfuhrkanäle in der Vor richtung eine Sammelkammer angeordnet, aus welcher das Filtrat über den Ausfluß aus dem Gehäuse herausführbar ist. In dieser Sammelkammer werden somit die Abflüsse des Fil trats aus den Filtratabfuhrkanälen zu einem Auslaß zusammen gefaßt, von welchem das Filtrat weiteren Prozeßbehandlungs- bzw. Prozeßverarbeitungsschritten zugeführt wird.According to a further preferred exemplary embodiment, Area of exit of the filtrate discharge channels in the front direction arranged a collection chamber from which the Filtrate can be led out of the housing via the outflow. The outflows of the fil came together from the filtrate discharge channels to an outlet from which the filtrate is used for further process treatment or process processing steps is supplied.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die erfin dungsgemäße Filterscheibe, welche insbesondere als ein Ele ment einer Vorrichtung in einer Stapelanordnung Anwendung findet, welche zum Filtern einer Flüssigkeit, insbesondere einer Schmelze aus einem Polymerkunststoff, verwendet wird, einen zentralen Kanal auf, wobei die Filterscheibe im Inne ren zum Abführen von Filtrat hohl ausgebildet ist. Erfin dungsgemäß besitzt die Filterscheibe dezentrale Durchbrechun gen, welche so angeordnet sind, daß die Strömungswege der zu filternden Flüssigkeit und die des Filtrats kleiner sind als der Abstand zwischen ihrem äußeren Rand und dem zen tralen Kanal. Die Durchbrechungen besitzen eine solche axiale Erstreckung und Ausbildung, daß bei einer Zusammen fassung mehrerer Filterscheiben zu einem Filterstapel die Ränder der Durchbrechungen sich berühren und die Filtrat abfuhrkanäle bilden, wobei die durch die Durchbrechungen gebildeten Filtratabfuhrkanäle zur Seite der zu filternden Flüssigkeit hin geschlossen sind.According to a further aspect of the invention, the inventions filter disc according to the invention, which in particular as an Ele ment of a device in a stacking application finds which for filtering a liquid, in particular a melt made of a polymer plastic is used, a central channel, with the filter disc inside ren for discharging filtrate is hollow. Erfin According to the filter disc has decentralized opening gene, which are arranged so that the flow paths of the liquid to be filtered and that of the filtrate are smaller than the distance between its outer edge and the zen central channel. The openings have one axial extension and training that when together Hold several filter disks in a filter stack Edges of the perforations touch and the filtrate form discharge channels, the through the openings Filtrate discharge channels formed to the side of the to be filtered Liquid are closed.

Gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind im Inneren der Filterscheiben kanalartige Leitnuten vorgesehen, in welchen sich das Filtrat sammelt, welches von dort gezielt in optimierten Strömungswegen den Filtrat abfuhrkanälen zugeführt wird. Diese kanalartigen Leitnuten sind vorzugsweise sternförmig auf die Filtratabfuhrkanäle zu laufend angeordnet.According to yet another preferred embodiment are channel-like guide grooves inside the filter discs provided in which the filtrate collects, which from there the filtrate in optimized flow paths discharge channels is supplied. These channel-like guide grooves are preferably star-shaped on the filtrate discharge channels arranged too ongoing.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden nun anhand eines Ausführungs beispiels in Verbindung mit den Zeichnungen detailliert erläutert.Further advantages, features and possible applications of the present invention will now be based on an embodiment example in detail in connection with the drawings explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Ansicht eines Axialschnittes durch eine Fil terscheibe gemäß der Erfindung; Figure 1 is a view of an axial section through a Fil tersscheibe according to the invention.

Fig. 2 den Zuströmbereich einer Vorrichtung mit einem aus den erfindungsgemäßen Filterscheiben aufgebauten Filterpaket gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows the inflow region of a device with a filter package according to FIG. 1 constructed from the filter disks according to the invention;

Fig. 3 die prinzipielle Anordnung der kanalartigen Leitnu ten im Inneren der Filterscheiben; und Figure 3 shows the basic arrangement of the channel-like Leitnu th inside the filter discs. and

Fig. 4 eine prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung mit einem kompletten Filterpack gemäß der Erfindung; Fig. 4 is a schematic representation of a device having a complete filter pack according to the invention;

Fig. 5 einen Querschnitt einer Vorrichtung mit einem kompletten Filterpaket. Fig. 5 shows a cross section of a device with a complete filter package.

In Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer axialen Schnitt ebene einer erfindungsgemäßen Filterscheibe 1 dargestellt. Die Filterscheibe 1 besitzt einen durch einen Stutzen 19 gebildeten zentralen Kanal 2. In radialer Richtung beab standet zu dem zentralen Kanal 2 sind Durchbrechungen 3 vorgesehen, welche durch Stutzen 20 gebildet sind, die Wanddurchgänge 4 aufweisen, die vom Inneren der Durchbre chungen 3 mit dem inneren Hohlraum 5 der Filterscheibe 1 in Verbindung stehen. Die Stutzen 19 und 20 sind jeweils am Umfang druckdicht mit dem Filtermedium verbunden. Am äußeren Rand 15, d. h. am Umfang der Filterscheibe 1, ist die Filterscheibe abgeschlossen. Das Filtermedium wird durch Schichten gebildet, durch welche es in axialer Rich tung von einem Bereich oberhalb oder unterhalb der Filter scheibe 1 in den inneren Hohlraum 5 zum Zweck des Filterns strömt. Der innere Hohlraum 5 besitzt keine Fluidverbin dung mit dem zentralen Kanal 2, um somit eine Fluidkom munikation zwischen zu filternder Flüssigkeit 6 und Filtrat 7 auszuschließen. Sowohl die Filterscheibe 1 als auch der zentrale Kanal 2 als auch die Durchbrechungen 3 besitzen vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt. Der den zen tralen Kanal 2 bildende Stutzen 19 besitzt gegenüber dem Stutzen 20 eine kleinere Bauhöhe, so daß bei zwei aufein ander gestapelten Filterscheiben zwischen den Stutzen 19 ein ringförmiger Spalt gebildet wird.In Fig. 1 is a sectional view of an axial section plane of a filter disk 1 according to the invention shown. The filter disk 1 has a central channel 2 formed by a connector 19 . In the radial direction spaced to the central channel 2 openings 3 are provided, which are formed by connecting pieces 20 , which have wall passages 4 which are from the inside of the openings 3 with the inner cavity 5 of the filter disc 1 in connection. The sockets 19 and 20 are pressure-tightly connected to the filter medium on the circumference. At the outer edge 15 , ie at the circumference of the filter disk 1 , the filter disk is closed. The filter medium is formed by layers through which it flows in the axial direction from a region above or below the filter disc 1 into the inner cavity 5 for the purpose of filtering. The inner cavity 5 has no fluid connec tion with the central channel 2 , so as to exclude fluid communication between the liquid to be filtered 6 and 7 filtrate. Both the filter disk 1 and the central channel 2 as well as the openings 3 preferably have a circular cross section. The zen tral channel 2 forming nozzle 19 has a smaller overall height than the nozzle 20 , so that an annular gap is formed between two nozzles 19 stacked on top of each other.

In Fig. 2 ist eine Detailansicht des Zuströmbereiches der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die zu filternde Flüssigkeit 6 bzw. die Schmelze wird durch einen im Gehäuse 8 der Vorrichtung vorgesehenen Zufluß 12 dem Innenraum des Gehäuses 8 zugeführt, in welchem sich das Filterpaket, be stehend aus mehreren Filterscheiben 1, befindet. Ein Teil der zu filternden Flüssigkeit 6 wird dem Bereich des zen tralen Kanals 2 zugeführt, während deren anderer Teil nach außen an einer Schraubbefestigung 9 vorbei in den Ringraum 17 zwischen dem äußeren Rand 15 der Filterscheiben und der Innenwand des Gehäuses strömt.In Fig. 2 is a detail view of the Zuströmbereiches of the device according to the invention. The liquid to be filtered 6 or the melt is fed through an inflow 12 provided in the housing 8 of the device to the interior of the housing 8 , in which the filter package, consisting of several filter disks 1 , is located. Part of the liquid 6 to be filtered is fed to the area of the central channel 2 , while the other part flows outward past a screw fastening 9 into the annular space 17 between the outer edge 15 of the filter disks and the inner wall of the housing.

Der Teil der zu filternden Flüssigkeit 6, welcher dem zen tralen Kanal 2 zuströmt, gelangt von dort aus zentraler Position von innen durch den Ringspalt 16 nach außen in den axialen Zwischenraum 18, welcher zwischen den einzelnen Filterscheiben gebildet ist. Der andere Teil der zu fil ternden Flüssigkeit 6, welcher dem Ringraum 17 zugeführt wird, strömt von außen nach innen in den axialen Zwischen raum 18 zwischen den Filterscheiben 1. Die sich in dem axialen Zwischenraum 18 befindliche zu filternde Flüssigkeit 6 strömt im wesentlichen in axialer Richtung durch das Filtermedium, was in der Figur durch die jeweils links und rechts angedeuteten senkrechten Pfeile dargestellt ist. Die in den Filterscheiben 1 vorgesehenen Durchbrechungen 3 sind durch ringförmige Stutzen 20 gebildet, welche eine solche axiale Ausdehnung aufweisen, daß beim Aufeinanderlegen bzw. Zusammenfassen zu einem Filterpaket, mehrere übereinanderge stapelte Filterscheiben 1 so angeordnet sind, daß zum einen zwischen ihnen; der axiale Zwischenraum 18 gebildet ist und zum anderen die Stutzen 19, welche den zentralen Kanal 2 bilden, sich gegenseitig nicht berühren, so daß die Schmel ze zwischen den Wandunterbrechungen 16 hindurchtreten und in die Zwischenräume 18 eintreten kann.The part of the liquid 6 to be filtered, which flows into the central channel 2 , from there reaches the central position from the inside through the annular gap 16 to the outside into the axial space 18 which is formed between the individual filter disks. The other part of the liquid 6 to be filtered, which is fed to the annular space 17 , flows from the outside inwards into the axial intermediate space 18 between the filter disks 1 . The liquid 6 to be filtered, which is located in the axial intermediate space 18, flows essentially in the axial direction through the filter medium, which is shown in the figure by the vertical arrows indicated on the left and right in each case. Provided for in the filter discs 1 through holes 3 are formed by annular nozzle 20 having such an axial extension that are arranged in superposition and merging to form a filter packet, several übereinanderge stacked filter plates 1 so that on the one hand between them; the axial gap 18 is formed and on the other hand the nozzle 19 , which form the central channel 2 , do not touch each other, so that the melt ze can pass between the wall interruptions 16 and enter the gaps 18 .

Die Stutzen 20, welche die Filtratabfuhrkanäle 10 bilden, sind durch Wanddurchgänge 4 mit dem Inneren 5 der Filter scheiben 1 verbunden. Durch diese Wanddurchgänge 4 kann das Filtrat, welches sich im Inneren 5 der Filterscheiben sammelt, den Filtratabfuhrkanälen 10 zugeführt und von dort aus der Filtervorrichtung abgeführt werden. Die Filtrat abfuhrkanäle 10 sind gemäß dem Ausführungsbeispiel bezüglich des zentralen Kanals 2 radial gleichmäßig beabstandet an geordnet, wobei sie auf dem Umfang der Filterscheibe 1 um 120° zueinander versetzt angeordnet sind. Die Schraubbefe stigung 9 zur sicheren Befestigung der einzelnen Filter scheiben 1 zu einem Filterpaket bietet den Vorteil, daß einzelne, gegebenenfalls defekte Filterscheiben auswechselbar sind, sowie auch den Vorteil, daß der Filterstapel wieder in die einzelnen Filterscheiben 1 zerlegt werden kann und somit der Reinigungsvorgang derselben vereinfacht ist.The nozzle 20 , which form the filtrate discharge channels 10 , are connected to the interior 5 of the filter discs 1 through wall passages 4 . Through these wall passages 4 , the filtrate, which collects in the interior 5 of the filter disks, can be fed to the filtrate discharge channels 10 and can be removed from there from the filter device. The filtrate discharge channels 10 are arranged according to the embodiment with respect to the central channel 2 evenly spaced radially, wherein they are arranged on the circumference of the filter disk 1 offset by 120 ° to each other. The screw fastening 9 for securely attaching the individual filter disks 1 to a filter package offers the advantage that individual, possibly defective filter disks can be replaced, as well as the advantage that the filter stack can be disassembled into the individual filter disks 1 and thus the cleaning process of the same is simplified.

In Fig. 3 ist eine prinzipielle Draufsicht auf eine durch den Innenraum 5 einer Filterscheibe gelegten Schnitt ver anschaulicht. Aus dieser Ansicht ist ersichtlich, daß die auf dem Filterumfang gebildeten, die Filtratabfuhrkanäle 10 darstellenden Durchbrechungen 3 gleichmäßig beabstandet sind, und zwar sowohl bezüglich ihres radialen Abstandes zu dem zentralen Kanal 2 als auch zueinander, indem diese Filtrat abfuhrkanäle 10 in einem Winkel von im wesentlichen 120° zueinander beabstandet sind. Im Inneren der Filterscheiben 1 sind kanalartige Leitnuten 11 vorgesehen, welche dazu dienen, das sich im Inneren 5 ansammelnde Filtrat 7 zielge richtet und auf möglichst kurzem und strömungsoptimiertem Weg den Filtratabfuhrkanälen 10 zuzuführen. Dazu sind die Leitnuten 11 sternförmig um die jeweiligen Filtratabfuhrkanä le 10 angeordnet. Dadurch wird auch der Strömungsweg des sich im Inneren 5 der Filterscheibe 1 sammelnden Filtrats 7 zu den Filtratabfuhrkanälen 10 verkürzt, was gleichermaßen zur Senkung des Druckverlustes der Filtervorrichtung bei trägt. In Fig. 3 is a basic plan view of a section through the interior 5 of a filter disk ver illustrated. From this view it can be seen that the perforations 3 formed on the filter circumference and representing the filtrate discharge channels 10 are evenly spaced, both with regard to their radial distance from the central channel 2 and with respect to one another, in that these filtrate discharge channels 10 are at an angle of essentially Are 120 ° apart. In the interior of the filter disks 1 , channel-like guide grooves 11 are provided, which serve to target the filtrate 7 that accumulates in the interior 5 and to feed the filtrate discharge channels 10 in the shortest possible and flow-optimized way. For this purpose, the guide grooves 11 are arranged in a star shape around the respective filtrate discharge channels 10 . This also shortens the flow path of the filtrate 7 collecting in the interior 5 of the filter disk 1 to the filtrate discharge channels 10 , which likewise contributes to reducing the pressure loss of the filter device.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei welcher ein komplettes Filterpaket dargestellt ist. Das Filterpaket besteht aus einer Vielzahl von übereinander, in einem Stapel angeordneten Filterscheiben 1. Dieses Paket aus Filterscheiben 1 ist in einem Gehäuse 8 angeordnet, wobei der durch den äußeren Rand 15 der Filterscheiben gebildete Durchmesser des Filterpaketes etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 8. Dadurch entsteht zwischen dem Außenumfang des Filterpaketes und dem Innen umfang des Gehäuses ein Ringraum 17. Durch den Zufluß 12 strömt die zu filternde Flüssigkeit 6 in den Bereich des Gehäuses, in welchem der Filterpaketstapel angeordnet ist und wird dort in einen steil aufgeteilt, welcher dem zentralen Kanal 2 zuströmt, sowie in einen Anteil, welcher dem Ringraum 17 zuströmt. Von dort gelangt die zu fil ternde Flüssigkeit jeweils in die axialen Zwischenräume 18 zwischen die Filterscheiben 1, tritt dort im wesentlichen in axialer Richtung durch das Filtermedium in das Innere 5 der Filterscheiben 1, sammelt sich dort und wird anschlie ßend von dort den Filtratabfuhrkanälen 10 zugeführt. Dazu besitzen die Filtratabfuhrkanäle 10 Wanddurchgänge 4, welche mit dem Inneren 5 der Filterscheiben 1 in Verbindung ste hen. Das so gewonnene Filtrat wird über die Filtratabfuhr kanäle 10 einer im oberen Bereich der Vorrichtung ausgebil deten Sammelkammer 14 zugeführt. Die Sammelkammer 14 faßt die Zuströme des Filtrats 7 von dem jeweiligen Filtratzu fuhrkanälen 10 zusammen. Von dieser Sammelkammer 14 aus wird das Filtrat 7 über einen Abfluß 13 aus der Filtervor richtung abgeführt. Fig. 4 shows a device according to the invention, in which a complete filter package is shown. The filter package consists of a plurality of filter disks 1 arranged one above the other in a stack. This package of filter disks 1 is arranged in a housing 8 , the diameter of the filter package formed by the outer edge 15 of the filter disks being somewhat smaller than the inside diameter of the housing 8 . This creates an annular space 17 between the outer circumference of the filter pack and the inner circumference of the housing. Through the inflow 12 , the liquid 6 to be filtered flows into the area of the housing in which the filter pack stack is arranged and is divided there into a steep one, which flows into the central channel 2 , and into a portion, which flows into the annular space 17 . From there, the liquid to be filtered gets into the axial gaps 18 between the filter disks 1 , essentially enters the interior 5 of the filter disks 1 in the axial direction through the filter medium, collects there and is then fed from there to the filtrate discharge channels 10 . For this purpose, the filtrate discharge channels 10 have wall passages 4 , which are connected to the interior 5 of the filter disks 1 . The filtrate obtained in this way is fed via the filtrate discharge channels 10 to a collecting chamber 14 formed in the upper region of the device. The collecting chamber 14 summarizes the inflows of the filtrate 7 from the respective Filtratzu feed channels 10 together. From this collecting chamber 14 , the filtrate 7 is discharged via a drain 13 from the Filtervor direction.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß die Schnittdarstellun gen der Fig. 1 und 2 einer Schnittlinie A-A gemäß Fig. 3 entsprechen, während die Darstellung in Fig. 4 einer Schnittlinie B-B entspricht. It should be mentioned at this point that the sectional representations of FIGS. 1 and 2 correspond to a section line AA according to FIG. 3, while the representation in FIG. 4 corresponds to a section line BB.

In Fig. 5 ist ein Querschnitt eines weiteren Ausführungs beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Das Filterpaket mit den Filterscheiben 1 ist konzentrisch im Gehäuse 8 der Filtervorrichtung eingesetzt. Die Filterschei ben 1 weisen eine Vielzahl von Durchbrüchen 3 auf, die konzentrisch um einen zentralen Zuführkanal 2 auf den Tei lungskreisen 21, 22 und 23 vorzugsweise in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind. Die Durchbrechungen 3 auf den Teilungskreisen 21 und 23 werden dabei durch die längeren Stutzen 20 gebildet, die im Filterpaket somit eine Vielzahl von Abführkanälen 10 erzeugen, durch die das Filtrat abge führt wird. Die Durchbrechungen 3 auf dem Teilungskreis 22 werden durch die kürzeren Stutzen 19 gebildet. Damit werden neben dem zentralen Zufuhrkanal 2 noch weitere Zufuhrkanäle 2 erzeugt, worüber die zu filternde Flüssigkeit der Filter scheibe zugeführt wird. Über den Ringraum 17 zwischen dem Gehäuse 8 und dem Filterpaket erfolgt ebenfalls eine Zufuhr der Flüssigkeit. Diese Anordnung besitzt den besonderen Vorteil, daß die Wege der Flüssigkeit bzw. des Filtrats vergleichmäßigt werden. Damit können Druckabfall und Ver weilzeit der Flüssigkeit bzw. des Filtrats optimal eingehal ten werden.In Fig. 5 a cross section of a further embodiment example of a device according to the invention is shown. The filter pack with the filter disks 1 is inserted concentrically in the housing 8 of the filter device. The filter discs ben 1 have a plurality of openings 3 , which are arranged concentrically around a central feed channel 2 on the Tei distribution circles 21 , 22 and 23 preferably at the same distance from each other. The openings 3 on the graduation circles 21 and 23 are formed by the longer connecting piece 20 , which thus generate a plurality of discharge channels 10 in the filter package through which the filtrate is discharged. The openings 3 on the pitch circle 22 are formed by the shorter nozzle 19 . In addition to the central feed channel 2 , further feed channels 2 are thus produced, via which the liquid to be filtered is fed to the filter disk. The liquid is also supplied via the annular space 17 between the housing 8 and the filter pack. This arrangement has the particular advantage that the paths of the liquid or the filtrate are evened out. Pressure drop and residence time of the liquid or the filtrate can thus be optimally complied with.

Claims

1. Device for filtering a liquid with a housing ( 8 ) for receiving a between an inflow ( 12 ) and an outflow ( 13 ) arranged stack of filter discs ( 1 ), in which the liquid during filtering the filter discs ( 1 ) substantially lower flows right through to their stacking direction and the Fil terscheiben ( 1 ) are held in a mutually fixed position by means of a fastening element ( 9 ) and have a central channel ( 2 ) for supplying the liquid to the filter discs ( 1 ), characterized in that in the filter discs ( 1 ) decentralized, in the stack Fil kickabführkanäle ( 10 ) forming openings ( 3 ) are arranged so that the flow paths of the liquid ( 6 ) and the filtrate ( 7 ) to be filtered are smaller than the distance between the outer edge ( 15 ) and central channel ( 2 ) of the filter discs ( 1 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the openings ( 3 ) in the stack form feed channels ( 2 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the openings ( 3 ) be arranged evenly in the filter disk ( 1 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the openings ( 3 ) are circumferentially offset substantially 120 ° and are each radially equally spaced from the central channel ( 2 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the feed channels ( 2 ) in the area between the filter discs ( 1 ) for supplying liquid to be filtered ( 6 ) have wall interruptions ( 16 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the filter discs ( 1 ) in the interior ( 5 ) channel-like guide grooves ( 11 ) for the filtrate discharge channels ( 10 ) to be conducted filtrate ( 7 ) which are substantially star-shaped are arranged tapering to the filtrate discharge channels ( 10 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the filtrate discharge channels ( 10 ) in the region of the interior ( 5 ) of the filter discs ( 1 ) have wall passages ( 4 ) through which the filtrate ( 7 ) the respective filtrate discharge channel ( 10 ) can be fed.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the stack of filter discs ( 1 ) is held together by means of a screw fastening ( 9 ).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the inflow ( 12 ) in the housing ( 8 ) is designed such that a part of the liquid to be filtered ( 6 ) via the feed channel ( 2 ) and its other part of a between the outer edge ( 15 ) of the filter discs ( 1 ) and the housing inner wall formed annular space ( 17 ) the axia len gaps ( 18 ) between the filter discs ( 1 ) can be fed.

10. The device according to claim 9, characterized in that a collecting chamber ( 14 ) is arranged in the region of the outlet of the filtrate discharge channels ( 10 ), from which the filtrate ( 7 ) can be led out of the housing ( 8 ) via the outlet ( 13 ).

11. Filter disc, in particular as an element in a stack arrangement, for filtering a liquid ( 6 ) with a central channel ( 2 ) which is hollow inside ( 5 ) for supplying or removing filtrate ( 7 ), characterized in that several openings ( 3 ) are arranged in the filter disc ( 1 ) so that the flow paths of the liquid ( 6 ) and the filtrate ( 7 ) to be filtered are smaller than the distance between their outer edge ( 15 ) and the central channel ( 2 ).

12. Filter disc according to claim 11, characterized in that
the openings ( 3 ) have such an axial extension and configuration that in a stack arrangement through the openings ( 3 ) formed Filtratabfuhrka channels ( 10 ) to the side of the liquid to be filtered ( 6 ) are closed and
that in a stacked arrangement, the feed channels ( 2 ) formed by the breakthrough ( 3 ) to the side of the liquid to be filtered ( 6 ) are open.

13. Filter disc according to claim 12, characterized in that on its inside ( 5 ) channel-like guide grooves ( 11 ) for the filtrate discharge channels ( 10 ) to be fed filtrate ( 7 ) are formed, which tapered substantially star-shaped on the filtrate discharge channels ( 10 ) are not.