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Filtervorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten,
insbesondere aus Dispersionsfarben Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung
zum Entfernen von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten, insbe sondere aus Dispersionsfarben,
in einem Behälter, mit einem im Behälterinneren rotierenden Siebkörper, der an einer
Stirnseite mit seinem Innenraum zum Klarfliussiykeitsraum für die gefilterte Flüssigkeit
hin offen ist, mit einem Flüssigkeitszulauf in einen Ringraum (Unfiltratraum) zwischen
der Behälterinnenwand und dem Siebkörper, mit einem Filtratablauf aus dem Unfiltratraum,
mit
einem Abdichtring zwischen der Siebkörperaußenwand und der Behälterinnenwand zur
Trennung des Klarflüssigkeitsraums von dem Unfiltratraum und mit einem Flüssigkeitsauslaß
aus dem Klarflüssigkeitsraum.
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Filtervorrichtungen dieser Art sind im allgemeinen noch mit einem
oder mehreren sich in Siebkörperlängsrichtung erstreckenden Schabern versehen, welche
die sich auf dem Siebkörper absetzenden Verunreinigungen während der langsamen Rotation
des Siebkörpers abschaben und werden zoBo zum Entfernen von Verunreinigungen aus
Dispersionsfarben verwendet, wenn für diese eine hohe Qualität verlangt wird, Dies
ist z0B. erforderlich, wenn Dispersionsfarbe mit Spritzgeräten, zoBo Spritzpistolen,
zoBo auf zu streichende Wände oder Mauern aufgebracht wird.
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Der Siebkörper besteht dabei im allgemeinen aus einem rotationssymetrischen,
zumeist zylindrischen Stützkörper, um den ein Draht spiralförmig mit geringem Zwischenraum
zwischen den einzelnen Windungen gewickelt ist. Filtervorrichtungen dieser Art werden
im allgemeinen als Kantenspaltfilter und der Siebkörper als Spaltrohrsieb bezeichnet,
Neben
einem Einsatz der Filtervorrichtung für die Entfernung von Verunreinigungen aus
Dispersionsfarben I<önnen derartige Filtervorrichtungen z,B. auch bei der Früchteverwertung
für Joghurte eingesetzt werden. Mit Hilfe derartiger Filtervorrichtungen können
Körner, Früchte, Hautfetzen u.dglO entfernt werden.
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Ebenso ist ein Einsatz bei der Gelatineherstellung möglich.
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Filtervorrichtungen dieser Art werden im allgemeinen im Chargenbetrieb
eingesetzt, doho über den Flüssigkeitszulauf wird die zu reinigende Flüssigkeit
solange zugegeben, bis die Oberfläche des Siebkörpers sich soweit mit den sich absetzenden
Verunreinigungen zugesetzt hat, daß Abreinigung erforderlich ist, Hierzu wird die
Zufuhr der zu reinigenden Flüssigkeit unterbrochen und über den gleichen Zulauf
wird mit einer großen Menge Reinigungsflüssigkeit, im allgemeinen Wasser, die Oberfläche
des Siebkörpers von den Verunreinigungen freigewaschen, die dann zusammen mit dem
zugeführten Wasser über den Filtratablauf abgeführt werden, Anschließend kann die
Reinigung der Flüssigkeit wieder aufgenommen werden.
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Nachteilig bei diesen Vorrichtungen ist jedoch, daß zur Abreinigung
der Siebkörperoberfläche eine erhebliche Menge Reinigungsflüssigkeit erforderlich
ist, weil diese relativ ungezielt zugegeben wird, Außerdem ist zur Abreinigung ein
erheblicher Zeitaufwand erforderlich.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Filtervorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der eine gezielte
Abreinigung der Siebkörperoberfläche innerhalb kurzer Zeit möglich ist, wobei die
Vorrichtung einfach im Aufbau sein soll, Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch
gelöst, daß in dem Unfiltratraum wenigstens ein um den Si ebkörper verlaufender
Ringkanal angeordnet ist, der mit wenigstens einer Druckluft- oder Reinigungsflüssigkeitszulei
tung versehen ist und der eine Vielzahl von über seinen Umfang verteilten und auf
den Siebkörper gerichtete Spritzbohrungen oder Spritzdüsen aufweist, Statt einer
ungezielten Zugabe von Reinigungsflüssigkeit in großen Mengen über den relativ großen
Flüssigkeitszulauf wird nunmehr gezielt und unter hohem Druck Druckluft oder Reinigungsflüssigkeit
unter Druck über
die Spritzbohrungen oder Spritzdüsen auf die Siebkörperoberfläche
gerichtet, Durch diese gezielte Zuführung ist erheblich weniger Reinigungsflüssigkeit
erforderlich und die Reinigungszeit wird stark verkürzt, wodurch mehr Zeit für die
Reinigung der Flüssigkeit zur Verfügung steht, Dadurch wird die Filtervorrichtung
im Einsatz wirtschaftlicher, Außerdem treten keine so hohen Abwasserbelastungen
auf. Bei einer Verwendung der Reinigungsflüssigkeit im Kreislauf kommt man mit geringeren
Mengen aus und dessen Aufarbeitung ist somit einfacher.
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Bei einer Verwendung von Druckluft, was bei den bekannten Filtervorrichtungen
bisher überhaupt nicht möglich war, treten nun überhaupt keine Probleme bezüglich
einer Aufarbeitung oder einer Ableitung von Reinigungsflüssigkeit auf, Dies ist
insbesondere bei einem Einsatz zur Früchteverwertung von Vorteil, da man hier eine
zu starke Rückverwässerung und Abwasserprobleme vermeiden möchte.
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Statt Druckluft kann selbstverständlich über die Spritzbohrungen oder
Spritzdüsen auch Dampf in den Behälter zur Reinigung eingebracht werden,
Wenn
um den Siebkörper - wie an sich bekannt - ein oder mehrere sich in Siebkörperlängsrichtung
erstreckende, feststehende und die rotierende Siebkörperaußenseite greifende Schaber
in dem Behälter angeordnet sind, werden die sich auf der Siebkörperoberfläche absetzenden
Verunreinigungen während dessen Rotation regelmäßig abgeschabt und stauen sich vor
dem Schaber, wo sie dann während des Reinigungsprozesses gezielt abgespritzt oder
abgeblasen werden können.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Filtervorrichtung besteht darin,
daß der Behälter senkrecht und der Siebkörper koaxial zur Behälterlängsachse angeordnet
ist, wobei die offene Stirnseite des Siebkörpers oben und der durch den Abdichtringkörper
von dem Unfiltratraum getrennte Klarflüssigkeitsraum darüber liegt, Durch diese
Ausgestaltung wird die Schwerkraft für die Filtration und den Reinigungsprozeß in
vorteilhafter Weise eingesetzt, denn die Verunreinigungen können dabei nach unten
fallen, Selbstverständlich ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch eine andere Anordnung
des Behälters möglich,
Der Ringkanal kann im Bereich der oberen
offenen Stirnseite um den Siebkörper gelegt sein.
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Bei dieser Ausgestaltung sind dann die Spritzbohrungen oder Spritzdüsen
nach unten oder schräg nach unten gerichtet und spritzen dabei die Verunreinigungen
ebenfalls nach unten in Richtung des Filtratablaufes ab, Dadurch wird eine sehr
gute Reinigungswirkung erzielt.
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Eine sehr vorteilhafte und erfinderische Weiterbildung besteht darin,
daß der Ringkanal wenigstens einen Teil des Abdichtringkörpers bildet.
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Durch diese Ausgestaltung übernimmt der Ringkanal praktisch gleichzeitig
auch die Funktion der erforderlichen Abdichtung zwischen dem Klarflüssigkeitsraum
und dem Unfiltratraum. Auf diese Weise kann praktisch ohne besonderen Mehraufwand
die erfindungsgemäße Lösung verwirklicht werden und außerdem kann ggf. bei einer
bekannten Filtervorrichtung der herkömmliche Abdichtringkörper gegen den erfindungsgemäßen
Ringkanal ausgetauscht werden, Je nach der Länge des Siebkörpers können im Bedarfsfalle
zwei oder mehr Ringreihen von Spritzbohrungen oder
Spritzdüsen
in dem Ringkanal angeordnet sein, wobei deren Längsachsen in den Reihen zueinander
unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen können, Durch diese Ausgestaltung können
die Spritzbohrungen oder Spritzdüsen auf verschiedene Längenbereiche der Siebkörperfläche
gerichtet werden und damit für eine optimale und weitgehend gleichmäßige Abreinigung
sorgen, Bei einer Ausgestaltung der Filtervorrichtung mit zwei Ringreihen von Spritzbohrungen
oder Spritzdüsen können die Längsachsen der Spritzbohrungen oder Spritzdüsen einer
Ringreihe auf den oberen Bereich des Siebkörpers und die Längsachsen der Spritzbohrungen
oder Spritzdüsen der anderen Ringreihe auf den Bereich der unteren Hälfte, vorzugsweise
des unteren Drittels, des Siebkörpers gerichtet sein, Bei sehr langen Siebkörperflächen
können ggf. auch drei, vier oder noch mehr Ringreihen in den Ringkanal angeordnet
werden,
Für eine gleichmäßige Zufuhr und Verteilung von Druckluft
oder Reinigungsflüssigkeit können in Abhängigkeit von der Größe der Filtervorrichtung
im Bedarfsfalle auch zwei oder mehr Druckluft- oder Reinigungsflüssigkeitszuleitungen
in den Ringkanal münden. In diesem Falle wird man die Zuleitungen entsprechend symetrisch
an dem Ringkanal anordnen, Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel, aus dem weitere
erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen, anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
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Es zeigen: Fig, 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig, 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig, 1.
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Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung weist einen Behälter 1 auf,
in dessem Inneren koaxial zur Längsachse des Behälters ein Siebkörper 2 angeordnet
ist. Der Behälter 1 ist senkrecht angeordnet und der Siebkörper 2 weist einen oberen
Ring 3 und ein unteres Gegenlager 4 in Form eines Deckels auf. Zwischen dem Ring
3 und dem Gegenlager 4 befindet sich der eigentliche Siebkörper, welcher aus einem
Stützkörper
5 besteht, auf dem mit geringem Abstand ein Dreikantdraht 6 spiralförmig aufgewickelt
ist, Der Dreikantdraht 6 ist dabei mit seinem konischen oder spitzen Ende auf dem
Sützkörper 5 geschweißt. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in der Fig, 1 Stützkörper
5 und Dreikantdraht 6 nur auszugsweise dargestellt, Durch diese Ausgestaltung werden
eine Vielzahl von engen Spalten erreicht, welche Breiten von 0,05 bis 18 mm entsprechend
dem Anwendungsfall besitzen können0 Zuganker 7, im allgemeinen vier Stück über den
Umfang verteilt, sorgen für eine feste Verbindung zwischen dem unteren Gegenlager
4 und einem oberen Ringdeckel 8.
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Das untere Gegenlager bildet gleichzeitig auch das Lager für einen
Führungszapfen 9 des Siebkörpers 2. Der Antrieb des Siebkörpers 2 erfolgt über eine
Antriebswelle 10, welche auf beliebige Weise, z0B. durch eine Querverstrebung mit
dem oberen Ring 2 verbunden ist. Die Antriebswelle 10 ist über eine Bohrung in einem
Deckel 11 des Behälters 1 aus diesem herausgeführt und wird auf beliebige Weise
angetrieben, Hierzu kann zoBo ein nicht dargestellter Getriebemotor verwendet werden,
der den Siebkörper in langsame Rotation, z.B, fünf bis zehn Umdrehungen pro Minute
versetzt.
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Abstandsbolzen 12 wirken auf den Ringdeckel 8, wodurch eine exakte
Positionierung erreicht wird. Zwischen dem Deckel 11 und einem Flansch 13 des Behälters
1 kann ein nicht näher dargestellter Schnellverschluß angeordnet werden, damit die
Filtervorrichtung bei Bedarf schnell geöffnet und einzelne Teile leicht ausgetauscht
werden können, Zwischen dem rotierenden Siebkörper 2 und dem feststehenden Ringdeckel
8 ist zur Abdichtung eine Ringdichtung 14 angeordnet, Der Behälter 1 ist weiterhin
mit einem Flüssigkeitszulauf 15 versehen, welcher in einen Ringraum 16 mündet, der
zwischen der Innenwand des Behälters 1 und dem Siebkörper 2 gebildet wird. Dieser
Ringraum stellt den Unfiltratraum dar, von dem aus an der Unterseite ein Filtratablauf
16 abgeht. Der Filtratablauf 16 wird im allgemeinen mit einer Absperreinrichtung
versehen sein, welche nur zur Abreinigung geöffnet wird.
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In dem Unfiltratraum sind weiterhin parallel zur Längsachse des Behälters,
bzw. Siebkörpers, zwei sich gegenüberliegende Schaber 17 angeordnet, welche in einfacher
Weise an zwei Zuganker befestigt sein können. Zur genauen Einstellung der Schaber
17 zum Abschaben von an dem Siebkörper
sich anlegenden Verunreinigungen
kann deren Befestigung über Langlöcher und Exzenterschrauben erfolgen, so daß die
Schaber exakt ein- und ausstellbar sind.
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Über dem Ringdeckel 8 befindet sich ein. Klarflüssigkeits raum 18,
der mit dem Innenraum 19 des Siebkörpers in Verbindung steht und von dem aus ein
Flüssigkeitsauslaß 20 für die gereinigte Flüssigkeit abgeht, Neben dem Ringdeckel
8 bildet ein Ringkanal 21 die Abdichtung zwischen dem Unfiltratraum 16 und dem Klarflüssigkeitsraum
18. Der Ringkanal 21 ist mit zwei sich gegenüberliegenden Zuleitungen 22 versehen
und weist in seinem unteren Bereich zwei Reihen von Bohrungen 23 auf, Die beiden
Reihen sind kreisringförmig koaxial zueinander angeordnet und die Längsachsen der
Spritzbohrungen oder Spritzdüsen 23 der beiden Reihen weisen unterschiedliche Neigungswinkel
auf (siehe Fig, 1). Wie ersichtlich, sind die Längsachsen der Spritzbohrungen oder
Spritzdüsen 23 der inneren Ringreihe stärker zur Längsachse des B.ehälters hin geneigt,
wodurch sie auf den oberen Bereich des Siebkörpers 2 gerichtet sind, während die
Spritzbohrungen oder Spritzdüsen der Ringreihe mit dem größeren Durchmesser schwächer
geneigt sind, wodurch sie auf den unteren Bereich des Siebkörpers gerichtet sind,
Je
nach Größe der Filtervorrichtung können z.B0 40 oder mehr Spritzbohrungen oder Spritzdüsen
23 über den Umfang verteilt in einer Ringreihe angeordnet sein. Deren Bohrungsdurchmesser
können dabei z.B. 3 mm betragen, Wie weiterhin aus der Fig. 1 ersichtlich ist, weist
der Ringdeckel 8 auf seiner unteren Seite einen Absatz auf, mit welchem er auf der
Oberseite des Ringkanales 21 auV-liegt. Durch die Abstandsbolzen 12 wird der Ringdeckel
8 dabei auf den Ringkanal 21 gepreßt, wodurch ein fester Sitz und eine sichere Abdichtung
hergestellt wird, Die Filtervorrichtung funktioniert nun auf folgende Weise: Im
Reinigungsbetrieb wird die zu reinigende Flüssigkeit über den Flüssigkeitszulauf
15 in den Unfiltratraum 16 eingebracht. Verunreinigungen in der Flüssigkeit setzen
sich dabei an der Oberfläche des Siebkörpers 2 ab, während die gereinigte Flüssigkeit
durch die Spalte in den Innenraum 19 des Siebkörpers gelangt, von wo aus sie über
den Klarflüssigkeitsraum 18 aus dem Behälter über den Flüssigkeitsauslaß 20 verläßt.
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Die sich auf der Siebkörperfläche, bzw. auf den Dreikantdrähten absetz
enden Verunreinigungen werden während der langsamen Rotation des Siebkörpers 2 durch
die beiden Schaber 17 abgeschabt, wobei sie sich an den Schabern stauen.
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Wenn z 0B. au fg rund von Di fferenzdruckmessern festgestellt wird,
daß sich eine größere Menge Verunreinigungen angesammelt hat und damit die Filterwirkung
nachläßt, wird der Flüssigkeitszulauf 15 abgesperrt, wonach der Reinigungsvorgang
beginnen kann.
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Hierzu wird über die beiden Zuleitungen 22 - je nach Anwendungsfall
- Druckluft oder Reinigungsflüssigkeit unter Druck in den Ringkanal 21 eingebracht,
Als Reinigungsflüssigkeit wird man im allgemeinen Wasser verwenden, sofern nicht
entsprechend der zu reinigenden Flüssigkeit bzw. der zu entfernenden Verunreinigungen
eine andere Flüssigkeit verwendet wird Ebenso kann Wasser auch noch andere Reinigungsmittel
oder Flüssigkeiten zugesetzt werden, Über die Spritzbohrungen oder Spritzdüsen 23
wird die Druckluft oder Druckflüssigkeit gezielt auf die Siebkö rperoberfläche aufgebracht,
wodurch die Verunreinigungen
abgespritzt und zu dem Filtratablauf
16 befördert werden. Nach dieser Reinigung steht die Filtervorrichtung für einen
erneuten Reinigungsgang zur Verfügung.
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Die Spritzbohrungen oder Spritzdüsen 23 sind entsprechend dem dargestellten
Ausführungsbeispiel einfache Bohrungen in der unteren Wand des Ringkanales 21, wobei
sie ggf, für einen besseren Durchsatz angesenkt sein können, Statt einfacher Bohrungen
können selbstverständlich auch im Rahmen der Erfindung in den Ringkanal eingesetzte
gesonderte Düsen verwendet werden,