PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69736194T2 03.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000958026
Titel VORRICHTUNG ZUR FILTRIERUNG VON FLÜSSIGKEITEN
Anmelder Nordic Water Products AB, Nynäshamn, SE
Erfinder FRYKHULT, H., Rune, S-113 53 Stockholm, SE
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69736194
Vertragsstaaten AT, DE, FI, FR, GB, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.07.1997
EP-Aktenzeichen 979331170
WO-Anmeldetag 10.07.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/SE97/01257
WO-Veröffentlichungsnummer 1998001206
WO-Veröffentlichungsdatum 15.01.1998
EP-Offenlegungsdatum 24.11.1999
EP date of grant 21.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse B01D 33/067(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten, aufweisend: einen hohlen Körper, der eine Wand aus Filtermaterial aufweist, und eine stationäre Stützstruktur, an welcher der hohle Körper mittels eines ersten Lagers an einer ersten Seite des hohlen Körpers und eines zweiten Lagers an einer zweiten Seite des hohlen Körpers, die der ersten Seite gegenüberliegt, derart gelagert ist, dass der hohle Körper um eine horizontale Achse herum drehbar ist, wobei der hohle Körper an der zweiten Seite eine flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand formt, die sich axial eine Distanz von der Wand aus Filtermaterial erstreckt und die eine kreisrunde Öffnung definiert, welche koaxial zu der Achse ist, wobei die Stützstruktur eine Flüssigkeitszuführkammer formt, die teilweise von einer stationären Umfangswand definiert ist, welche nahe an, jedoch mit Abstand von der flüssigkeitsundurchlässigen Wand angeordnet ist und welche sich zumindest teilweise entlang des Randes der kreisrunden Öffnung des hohlen Körpers erstreckt. Es gibt einen Einlass zu der Zuführkammer für eine zu filternde Flüssigkeit. Dichtungsmittel sind vorgesehen zum Abdichten zwischen der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand und der stationären Umfangswand der Zuführkammer, wobei während des Betriebs in den Einlass eintretende, zu filternde Flüssigkeit die Zuführkammer und die kreisrunde Öffnung in das Innere des hohlen Körpers hinein passiert, von welchem aus ein Filtrat die Wand aus Filtermaterial durchdringt. Ein Grob-Anteil-Ableitmittel ist vorgesehen zum Transportieren eines Grob-Anteils der zu filternden Flüssigkeit aus dem Inneren des hohlen Körpers, durch die Zuführkammer hindurch und aus der Vorrichtung heraus, und ein Filtratbehälter ist vorgesehen zum Aufnehmen von Filtrat aus dem hohlen Körper durch die obere Öffnung hindurch und weist einen Auslass zum Ableiten von Filtrat auf. Solch eine Vorrichtung ist aus US-A-4294700 bekannt.

Diese Art Filtervorrichtung aus dem Stand der Technik, bei welcher die zu filternde Flüssigkeit dem Inneren des hohlen Körpers zugeführt wird, so dass Filtrat per Schwerkraft durch das Filtermaterial hindurch in Richtung aus dem hohlen Körper heraus abfließt, ist zum Filtern einer Vielzahl von Flüssigkeiten geeignet, wie beispielsweise Rohwasser, verschmutztes Wasser und insbesondere Suspensionen, die in der Zellstoff- und Papierverarbeitungsindustrie auftreten. Grobe Partikel ungewünschten Materials, wie beispielsweise feine Fasern und Faserfragmente, lagern sich während des Betriebs an dem Filtermaterial in dem hohlen Körper ab und werden gewöhnlich mittels Sprühdüsen, die von der Außenseite des hohlen Körpers aus betrieben werden, von der Oberseite des hohlen Körpers aus entfernt, so dass das Grob-Anteil-Ableitmittel die entfernten Partikel aus der Vorrichtung heraustransportieren kann. Eine wichtige Verwendung dieser Art Filtervorrichtung besteht in dem Reinigen von warmem, so genanntem Rückwasser, das in der Zellstoff- und Papierverarbeitungsindustrie gewonnen wird. Gereinigtes, warmes Rückwasser wird wiederverwendet als Flüssigkeit zum Betreiben feiner Reinigungs-Sprühdüsen in unterschiedlichen Teilen von Zellstoff- und Papierverarbeitungssystemen, was den Verbrauch von Frischwasser und Energie reduziert.

Ein Problem dieser Art Filtervorrichtung besteht jedoch darin, dass die Funktion des Dichtungsmittels schwierig zu überwachen ist. Normalerweise tritt während des Betriebs hinter dem Dichtungsmittel eine geringfügige, unbedeutende Flüssigkeitsleckage auf, was akzeptabel ist. Andererseits kann, wenn das Dichtungsmittel mehr oder weniger beschädigt oder abgenutzt ist, die Leckage von ungefilterter Flüssigkeit hinter dem Dichtungsmittel ziemlich bedeutsam werden, was natürlich nicht akzeptabel ist. Im Ergebnis kann ein versagendes Dichtungsmittel eine Zeit lang in Betrieb sein, so dass hinter dem Dichtungsmittel ungefilterte Flüssigkeit austritt und das Filtrat in dem Filtratbehälter verschmutzt. Im Fall des Filterns von Rückwasser könnten Faserreste in dem Filtrat die feinen Reinigungs-Sprühdüsen verstopfen, was in Störungen in dem Zellstoff- oder Papierherstellungsprozess resultiert.

Das Ziel der Erfindung ist, eine Filtervorrichtung der oben beschriebenen Art bereitzustellen, bei welcher die Gefahr, dass ungefilterte Flüssigkeit das Filtrat verschmutzt, beseitigt ist.

Dieses Ziel wird mit der Anfangs aufgezeigten Vorrichtung verwirklicht, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass Wandmittel vorgesehen sind zum Verhindern eines Eindringens von hinter dem Dichtungsmittel entweichender, ungefilterter Flüssigkeit in den Filtratbehälter hinein, und dass der Filtratbehälter eine obere Öffnung definiert zum Aufnehmen von Filtrat, das durch Schwerkraft aus der Wand aus Filtermaterial herausfließt, und dass das Wandmittel die flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand des hohlen Körpers aufweist, welche sich axial über die obere Öffnung des Filtratbehälters hinaus erstreckt, wobei das Dichtungsmittel zwischen der stationären Umfangswand und der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand abdichtet, so dass hinter dem Dichtungsmittel entweichende Flüssigkeit durch Schwerkraft außerhalb der oberen Öffnung des Filtratbehälters axial abfließt.

Das Wandmittel weist bevorzugt ein Leckageflüssigkeits-Führungswandelement auf, das vorgesehen ist zum Führen von hinter dem Dichtungsmittel entweichender Flüssigkeit weg von dem Filtratbehälter. Das Leckageflüssigkeits-Wandelement kann in Richtung weg von dem Filtratbehälter schräg abfallen.

Die Stützstruktur kann eine Leckagekammer formen, die vorgesehen ist zum Aufnehmen von hinter dem Dichtungsmittel entweichender Flüssigkeit. Jegliche in der Leckagekammer aufgenommene Flüssigkeit kann in geeigneter Weise zu der Flüssigkeitszuführkammer zurückgepumpt werden.

Es ist bevorzugt, dass das Dichtungsmittel ein elastisches Dichtungselement aufweist, welches an der stationären Umfangswand der Zuführkammer angebracht ist und welches an der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand des drehbaren, hohlen Körpers anliegt. Das Dichtungselement ist von der Umfangswand der Zuführkammer aus radial nach innen zu der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand hin gebogen, um den Vorteil zu erreichen, dass der von in der Zuführkammer und dem hohlen Körper vorhandener Flüssigkeit ausgeübte, hydrostatische Druck das Dichtungselement dabei unterstützen kann, sicher an der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand des drehbaren, hohlen Körpers abzudichten.

Um das Dichtungselement dazu fähig zu machen, seine Dichtposition anzupassen, so dass es, sogar wenn sich die flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand des hohlen Körpers exzentrisch um die horizontale Achse dreht, abdichtet, liegt das Dichtungselement in geeigneter Weise an einer Dichtfläche der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand an, welche einen Winkel zu einer horizontalen Linie in einem Längsquerschnitt durch den hohlen Körper hindurch bildet, welcher in dem Bereich von 15°–90° ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand einen radial nach innen gerichteten Flansch auf, der die kreisrunde Öffnung definiert, wobei das Dichtungselement an dem Flansch anliegt.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand eine konische, nach innen gewandte Fläche auf, an welcher das Dichtungselement anliegt.

Das zweite Lager ist bevorzugt ein Gleitlager, wobei die flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand außen von dem Gleitlager abgestützt ist. In geeigneter Weise dichtet ein zusätzliches Dichtungsmittel zwischen dem hohlen Körper und dem Filtratbehälter ab, so dass verhindert wird, dass Filtrat das Gleitlager kontaktiert und beschädigt. Das zusätzliche Dichtungsmittel dichtet in geeigneter Weise zwischen einem ersten, zylindrischen Wandelement, das außerhalb der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand an dem hohlen Körper vorgesehen ist, und einem zweiten, gekürzt-zylindrischen Wandelement ab, das an dem Filtratbehälter vorgesehen ist, oder kann ein elastisches Dichtungselement aufweisen, welches an dem Filtratbehälter angebracht ist und welches an dem drehbaren, hohlen Körper anliegt. Die Stützstruktur kann in vorteilhafter Weise eine Leckagepassage formen, die vorgesehen ist zum Ableiten von hinter dem zusätzlichen Dichtungsmittel entweichendem Filtrat zu der Leckagekammer hin.

Als eine Alternative kann die erfindungsgemäße Vorrichtung an beiden Seiten des hohlen Körpers mit der oben beschriebenen Anordnung von Flüssigkeitszuführkammer, flüssigkeitsundurchlässiger Umfangswand, Dichtungsmittel, Gleitlager und Leckagekammer versehen sein.

Im Folgenden wird die Erfindung detaillierter beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren, von denen:

1 ein Längsquerschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist,

2 ein Längsquerschnitt durch eine Modifikation des drehbaren, hohlen Körpers der Vorrichtung von 1 hindurch ist,

3 ein Querschnitt entlang einer Linie III-III in 1 ist,

4 ein vergrößertes Detail von 1 ist und ein Dichtungsmittel zeigt,

5 eine Modifikation des in 4 gezeigten Dichtungsmittels ist,

6 ein vergrößertes Detail von 1 ist und ein anderes Dichtungsmittel zeigt,

7 eine Modifikation des in 6 gezeigten Dichtungsmittels ist,

8 eine vergrößerte Schnittansicht eines etwas modifizierten Dichtungsmittels ist, wie gesehen entlang einer Linie VIII-VIII in 1,

9 ein vergrößerter Schnitt durch eine modifizierte Dichtungsanordnung der Vorrichtung von 1 hindurch ist, 10 ein vergrößerter Schnitt eines Details der Vorrichtung von 1 ist und ein Hilfsmittel zeigt zum Montieren eines Dichtungsmittels in der Vorrichtung, und 11 eine Ansicht von oben des in 10 gezeigten Details ist.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung gezeigt, die einen hohlen Körper in Form einer zylindrischen Walze 1 aufweist, die eine Mantelwand 2 aus Filtermaterial, wie beispielsweise aus Metallmaterial oder Kunststoffen hergestelltes Gewebe, aufweist. Die Walze 1 ist mittels eines Rollenlagers 4 auf der einen Seite der Walze 1 und eines im Wesentlichen halbkreisförmigen Gleitlagers 5 auf der gegenüberliegenden Seite der Walze 1 an einer stationären Stützstruktur 3 gelagert, so dass die Walze 1 um eine horizontale Achse 6 herum drehbar ist, welche mit der Mittelachse der zylindrischen Walze 1 übereinstimmt. Die Walze 1 weist eine massive Stirnwand 7 auf der einen Seite der Walze 1 auf und ist mit einer flüssigkeitsundurchlässigen, zylindrischen Wand 8 versehen, die einen kleineren Durchmesser als die Mantelwand 2 aufweist. Die zylindrische Wand 8 ist koaxial zu der horizontalen Achse 6 und erstreckt sich auf der gegenüberliegenden Seite der Walze 1 von einer ringförmigen Stirnwand 9 aus nach außen, wobei die zylindrische Wand 8 von dem Gleitlager 5 abgestützt wird. Ein radial nach innen gerichteter Flansch 10, welcher eine kreisförmige Öffnung 11 definiert, ist an der Wand 8 vorgesehen. Ein Motor 35 ist mit der Walze 1 gekuppelt zum Drehen der Letzteren um die horizontale Achse 6 herum.

Die Stützstruktur 3 formt eine Flüssigkeitszuführkammer 12, die teilweise von einer gekürzt-zylindrischen Wand 13 definiert ist, welche konzentrisch zu der zylindrischen Wand 8 ist und welche nahe an, jedoch mit Abstand von der Letzteren angeordnet ist. Ein elastisches, streifenförmiges (siehe 8) Dichtungselement 14, das geeigneter Weise die gleiche Länge wie die gekürzt-zylindrische Wand 13 aufweist, ist mittels einer Schlauchschelle 15 an die Letztere geklemmt und liegt an einer Fläche 10a des Flansches 10 der drehbaren, zylindrischen Wand 8 an. Das Dichtungselement 14 ist von der stationären Wand 13 aus radial nach innen zu dem Flansch 10 der drehbaren Wand 8 hin gebogen, oder mit anderen Worten ist der Radius R1 von der horizontalen Achse 6 aus zum Rand des Dichtungselements 14 hin, welcher an der Fläche 10a anliegt, kürzer als der Radius R2 von der horizontalen Achse 6 aus zu einem Punkt hin, an dem das Dichtungselement 14 die Schlauchschelle 15 kontaktiert, siehe 4. Es gibt einen Einlass 16 zu der Kammer 12 für eine zu filternde Flüssigkeit.

Eine Rinne 17 erstreckt sich von einer Seitenwand 18 der Kammer 12 aus in die Walze 1 hinein zum Aufnehmen von groben Partikeln, die von der Oberseite der Mantelwand 2 herunterfallen. In der Seitenwand 18 ist ein Auslass 19 vorhanden zum Auslassen eines Grob-Anteils der Flüssigkeit aus der Rinne 17.

Die Stützstruktur 3 formt unter dem Dichtungselement 14 eine Leckagekammer 20 zum Aufnehmen ungefilterter Flüssigkeit, die hinter dem Dichtungselement 14 austreten könnte. Die Leckagekammer 20 ist mit einem Auslass 21 versehen zum Ableiten ungefilterter Flüssigkeit.

Die Stützstruktur 3 formt ferner einen Filtratbehälter 22 zum Aufnehmen von die Mantelwand 2 aus Filtermaterial durchdringendem Filtrat. Ein Filtratauslass 23 ist vorgesehen zum Ableiten von Filtrat aus dem Filtratbehälter 22. Die zylindrische Wand 8 der Walze 1 erstreckt sich axial über eine Filtrat aufnehmende, obere Öffnung des Filtratbehälters 22 hinaus. Das Dichtungselement 14 liegt an der Fläche 10a des Flansches 10 an und folglich fließt jegliche ungefilterte Flüssigkeit, die hinter dem Dichtungselement 14 entweicht, durch Schwerkraft außerhalb der oberen Öffnung des Filtratbehälters 22 axial ab. Zusätzlich dazu gibt es in der Leckagekammer 20 ein Wandelement 20a, das in Richtung weg von dem Filtratbehälter 22 schräg abfällt, so dass jegliche ungefilterte Flüssigkeit, die hinter dem Dichtungselement 14 entweicht, von dem Filtratbehälter 22 weggeleitet wird. Alternativ kann die Leckagekammer 20 mit ihrem Auslass 21 gegen ein separates Gefäß außerhalb des Filtratbehälters 22 ausgetauscht werden.

Die Walze 1 ist mit einem massiven, zylindrischen Wandelement 24 versehen, welches sich von der ringförmigen Stirnwand 9 aus erstreckt und welches die zylindrische Wand 8 konzentrisch zu der Letzteren umgibt. Ein gekürztzylindrisches Wandelement 25 an dem Filtratbehälter 22 dichtet über ein Dichtungselement 26, das in einer V-Nut 26a angeordnet ist, an dem zylindrischen Wandelement 24 ab. Die Stützstruktur 3 formt eine Passage 27, welche sich durch die Unterseite des Gleitlagers 5 hindurch erstreckt, so dass hinter dem Dichtungselement 26 entweichendes Filtrat in die Leckagekammer 20 fließen kann.

Im Betrieb wird zu filternde Flüssigkeit durch den Einlass 16 hindurch mit einer solchen Rate zugeführt, dass der Flüssigkeitsstand in der Walze 1 nicht einen Maximalstand 28 überschreitet, welcher sich unterhalb der Öffnung der Rinne 17 befindet. Die Walze 1 wird mittels des Motors 35 gedreht, so dass grobe Partikel, die an der Innenseite der Mantelwand 2 abgelagert sind, über die Flüssigkeit in der Walze 1 hoch gehoben werden und in die Rinne 17 fallen. Ferner können, um das Entfernen der abgelagerten, groben Partikel von dem Filtermaterial zu erleichtern, Sprühdüsen (nicht gezeigt) vorgesehen sein zum Sprühen von Flüssigkeitsstrahlen auf die Oberseite der Mantelwand 2. Filtrat fließt per Schwerkraft durch die Mantelwand 2 aus Filtermaterial hindurch in den Filtratbehälter 22 hinein. Sollte der Filtratstand in dem Filtratbehälter 22 höher als der niedrigste Abschnitt des gekürzt-zylindrischen Wandelements 25 werden, wie beispielsweise zu einem Stand 29, verhindert das Dichtungselement 26, das Filtrat in das Gleitlager 5 fließt. Jegliche geringe Filtratleckage hinter dem Dichtungselement 26 wird durch die Passage 27 hindurch in die Leckagekammer 20 geleitet. Zusätzlich dazu wird auch jegliche geringfügige Flüssigkeitsleckage hinter dem Dichtungselement 14 in der Leckagekammer 20 gesammelt. Die Mischung aus Flüssigkeit und Filtrat, die in der Leckagekammer 20 gesammelt ist, wird durch den Leckageauslass 21 hindurch ausgegeben und in geeigneter Weise zu dem Flüssigkeitseinlass 16 hin zurückgeführt.

2 zeigt einen modifizierten, hohlen Körper 30, bei welchem das Filtermaterial vier ringförmige Scheiben 31 formt, was im Vergleich zu der Walze 1 die wirksame Filterfläche vergrößert.

5 zeigt eine eine konische, nach innen weisende Fläche 32 an der zylindrischen Wand 8 und das an der Fläche 32 anliegende Dichtungselement 14 aufweisende Modifikation der Dichtungsanordnung zwischen dem hohlen Körper 1, 30 und der Flüssigkeitseinlasskammer 12.

Im Allgemeinen sollte die Dichtfläche, an welcher das Dichtungselement 14 anliegt (die Fläche 10a des Flansches 10, wie bei der Ausführungsform von 4 gezeigt, oder die Fläche 32, wie bei der Ausführungsform von 5 gezeigt), bevorzugt einen Winkel &agr; zu einer horizontalen Linie in einem Längsquerschnitt durch die Vorrichtung hindurch bilden, welcher in dem Bereich von 15°–90° ist.

7 zeigt eine Modifikation der Dichtungsanordnung zwischen dem hohlen Körper 1, 30 und dem Filtratbehälter 22. In diesem Fall ist die zylindrische Wand an der ringförmigen Stirnwand 9 weggelassen und liegt ein Dichtungselement 33 des gleichen Typs, wie das Dichtungselement 14, direkt an der ringförmigen Stirnwand 9 an.

9 zeigt eine modifizierte Leckagekammer 20c, in welcher nur ungefilterte Flüssigkeit, die hinter dem Dichtungselement 14 austritt, gesammelt wird. Hinter dem Dichtungselement 26 entweichendes Filtrat wird durch eine Passage 27a, welche separat von der Kammer 20c ist, hindurch zu einem separaten Auslass 21a hingeleitet. In der Leckagekammer 20c gibt es ein Leckageflüssigkeits-Führungswandelement 20b, welches sich axial und horizontal erstreckt. Das Dichtungselement 26 dichtet zwischen der ringförmigen Stirnwand 9 und einem Flansch 26a an dem gekürzt-zylindrischen Wandelement 25 an dem Filtratbehälter 22 ab.

Die 10 und 11 zeigen ein Hilfsmittel 40 zum Montieren des Dichtungselements 14 an der Außenfläche der gekürzt-zylindrischen Wand 8. (Alternativ kann die Wand 8 vollständig-zylindrisch sein.) In diesem Fall weist die drehbare, zylindrische Wand 8 gemäß der in 5 gezeigten Ausführungsform eine konische Innenfläche 32 auf. Das Hilfsmittel 40 ist länglich und ist mit einem ersten Befestigungsmittel in Form von zwei Schrauben 42 zum Befestigen eines Endabschnitts 41 des länglichen Dichtungselements 14 an dem Hilfsmittel 40 und einem zweiten Befestigungsmittel in Form einer Schraube 43 versehen zum Befestigen des Hilfsmittels 40 an der Außenfläche der Wand 8 mittels Einschraubens der Schraube 43 in ein Gewindeloch 44 in der Wand 8. In einem Nichtmontiert-Zustand weist das Dichtungselement 14 die Form eines dünnen, rechteckigen, elastischen Streifens auf.

In breiter Hinsicht weist ein Verfahren zum Montieren des länglichen, streifenförmigen Dichtungselements 14 in der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung die Schritte auf: – lösbares Befestigen des Hilfsmittels 40 an dem Endabschnitt 41 des Dichtungselements 14, – lösbares Befestigen des Hilfsmittels 40 an der drehbaren, flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand 8 des hohlen Körpers 1, so dass der Endabschnitt 41 des Dichtungselements 14 an einer Innenfläche 32 der Wand 8 anliegt und sich entlang der stationären Umfangswand 13 und außerhalb der Letzteren erstreckt, – Drehen der Wand 8 und gleichzeitiges Führen des Dichtungselements 14, so dass das Letztere teilweise zu der Umfangswand 8 zu einer Position hingezogen wird, in welcher das Dichtungselement 14 entlang deren gesamter Länge an der Innenfläche 32 anliegt, – Stoppen der Drehung der Wand 8, wenn das Dichtungselement 14 sich in einer gewünschten Umfangsposition befindet, – Lösen und Entfernen des Hilfsmittels 40 von der Wand 8 und dem Dichtungselement 14, und – Festklemmen des Dichtungselements 14 außen an der stationären Umfangswand 13.

Somit kann das Hilfsmittel 40 anderweitig gestaltet sein und mit Befestigungsmitteln versehen sein, die äquivalent zu den Schrauben 42 und 43 sind, beispielsweise Klemmen, Haken oder dergleichen. Die Hauptsache ist, dass ein separates Hilfsmittel, wie beispielsweise das Hilfsmittel 40, temporär an der Wand 8 und dem Endabschnitt 41 des Dichtungselements 14 befestigt wird, so dass ein schneller Austausch eines mangelhaften Dichtungselements 14 ermöglicht ist, ohne die Notwendigkeit irgendwelche anderen Teile der Filtervorrichtung zu demontieren.

Bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform ist das Dichtungselement 14 an der stationären Wand 13 befestigt, was unter mehreren Gesichtspunkten vorteilhaft ist. Beispielweise kann das Dichtungselement 14 so gestaltet sein, dass es sich nur teilweise entlang des Umfangs der stationären Wand 13 erstreckt, d.h. bis über den Flüssigkeitsstand 28 in dem hohlen Körper 1. Solch eine Gestaltung ermöglicht ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum Montieren des Dichtungselements 14, wie im Obigen beschrieben. Jedoch ist es als eine Alternative natürlich möglich, das Dichtungselement 14 an der drehbaren Wand 8 zu befestigen, so dass das Dichtungselement 14 an der stationären Wand 13 anliegt. Bei dieser Alternative muss das Dichtungselement 14 einen ununterbrochenen Kreis um den gesamten Umfang der drehbaren Wand 8 herum bilden und sollte, um zufriedenstellend abzudichten, nahtlos sein.


Anspruch[de]
Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten, aufweisend:

– einen hohlen Körper (1, 30), der eine Wand (2, 31) aus Filtermaterial aufweist,

– eine stationäre Stützstruktur (3), an welcher der hohle Körper mittels eines ersten Lagers (4) an einer ersten Seite des hohlen Körpers und eines zweiten Lagers (5) an einer zweiten Seite des hohlen Körpers, die der ersten Seite gegenüberliegt, derart gelagert ist, dass der hohle Körper um eine horizontale Achse (6) drehbar ist, wobei der hohle Körper an der zweiten Seite eine flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand (8) formt, die sich axial eine Distanz von der Wand aus Filtermaterial erstreckt und die eine kreisrunde Öffnung (11) definiert, welche koaxial zu der Achse ist, wobei die Stützstruktur eine Flüssigkeitszuführkammer (12) formt, die teilweise von einer stationären Umfangswand (13) definiert ist, welche nahe an, jedoch mit Abstand von der flüssigkeitsundurchlässigen Wand angeordnet ist und welche sich zumindest teilweise entlang des Randes der kreisrunden Öffnung des hohlen Körpers erstreckt,

– einen Einlass (16) zu der Zuführkammer für eine zu filternde Flüssigkeit,

– Dichtungsmittel (14), die vorgesehen sind zum Abdichten zwischen der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand und der stationären Umfangswand der Zuführkammer, wobei während des Betriebs in den Einlass eintretende, zu filternde Flüssigkeit die Zuführkammer und die kreisrunde Öffnung in das Innere des hohlen Körpers hinein passiert, von welchem aus ein Filtrat die Wand aus Filtermaterial durchdringt,

– ein Grob-Anteil-Ableitmittel (17, 19), das vorgesehen ist zum Ableiten eines Grob-Anteils der zu filternden Flüssigkeit aus dem Inneren des hohlen Körpers und aus der Vorrichtung, und

– einen Filtratbehälter (22), der vorgesehen ist zum Aufnehmen von Filtrat aus dem hohlen Körper und der einen Auslass (23) aufweist zum Ableiten von Filtrat,

dadurch gekennzeichnet, dass Wandmittel (8, 20a, 20b) vorgesehen sind zum Verhindern eines Eindringens von hinter dem Dichtungsmittel (14) entweichender, ungefilterter Flüssigkeit in den Filtratbehälter (22) hinein, und dass der Filtratbehälter (22) eine obere Öffnung definiert zum Aufnehmen von Filtrat, das durch Schwerkraft aus der Wand aus Filtermaterial herausfließt, und dass das Wandmittel die flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand (8) des hohlen Körpers (1) aufweist, welche sich axial über die obere Öffnung des Filtratbehälters (22) hinaus erstreckt, wobei das Dichtungsmittel (14) zwischen der stationären Umfangswand (13) und der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand (8) abdichtet, so dass hinter dem Dichtungsmittel (14) entweichende Flüssigkeit durch Schwerkraft außerhalb der oberen Öffnung des Filtratbehälters (22) axial abfließt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Wandmittel ein Leckageflüssigkeits-Führungswandelement (20a, 20b) aufweist, das vorgesehen ist zum Führen von hinter dem Dichtungsmittel (14) entweichender Flüssigkeit weg von dem Filtratbehälter (22). Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Leckageflüssigkeits-Führungswandelement (20a) in Richtung weg von dem Filtratbehälter (22) schräg abfällt. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–3, wobei die Stützstruktur 3 eine Leckagekammer (20, 20c) formt, die vorgesehen ist zum Aufnehmen von hinter dem Dichtungsmittel (14) entweichender Flüssigkeit. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–4, wobei das Dichtungsmittel ein elastisches Dichtungselement (14) aufweist, welches an der Umfangswand (13) der Zuführkammer (12) angebracht ist und welches an der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand (8) anliegt. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das elastische Dichtungselement (14) von der Umfangswand (13) der Zuführkammer (12) aus radial nach innen zu der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand (8) hin gebogen ist, wodurch der von in der Zuführkammer (12) und dem hohlen Körper (1, 30) vorhandener Flüssigkeit ausgeübte, hydrostatische Druck das Dichtungselement dabei unterstützt, sicher an der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand (8) abzudichten. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand (8) eine Dichtfläche (10, 32) aufweist, an welcher das Dichtungselement (14) anliegt, und wobei die Dichtfläche einen Winkel (&agr;) zu einer horizontalen Linie in einem Längsquerschnitt durch den hohlen Körper (1, 30) hindurch bildet, welcher in dem Bereich von 15°–90° ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand (8) einen radial nach innen gerichteten Flansch (10) aufweist, der die kreisrunde Öffnung (11) definiert, und wobei das Dichtungselement (14) an dem Flansch anliegt. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand (8) eine konische, nach innen gewandte Fläche (32) aufweist, an welcher das Dichtungselement (14) anliegt. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–9, wobei das zweite Lager ein Gleitlager (5) ist, und wobei die flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand (8) außen von dem Gleitlager abgestützt ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei mittels eines zusätzlichen Dichtungsmittels (26, 33), welches zwischen dem hohlen Körper (1, 30) und dem Filtratbehälter (22) abdichtet, verhindert wird, dass Filtrat mit dem Gleitlager (5) in Kontakt kommt. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei das zusätzliche Dichtungsmittel (26) zwischen einem ersten, zylindrischen Wandelement (24), das außerhalb der flüssigkeitsundurchlässigen Umfangswand (8) an dem hohlen Körper (1, 30) vorgesehen ist, und einem zweiten, gekürzt-zylindrischen Wandelement (25) abdichtet, das an dem Filtratbehälter (22) vorgesehen ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei das zusätzliche Dichtungsmittel ein elastisches Dichtungselement (33) aufweist, welches an dem Filtratbehälter (22) angebracht ist und welches an dem hohlen Körper (1, 30) anliegt. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10–13, wobei die Stützstruktur eine Leckagepassage (27, 27a) formt, die vorgesehen ist zum Ableiten von hinter dem zusätzlichen Dichtungsmittel (26, 33) entweichendem Filtrat aus der Vorrichtung. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Stützstruktur (3) eine Leckagekammer (20) formt, die vorgesehen ist zum Sammeln von hinter dem Dichtungsmittel (14) entweichender Flüssigkeit, und wobei die Leckagepassage (27) zu der Leckagekammer hin führt. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die stationäre Umfangswand (13) eine Außenfläche aufweist, an welcher das Dichtungselement (14) angebracht ist, und wobei die flüssigkeitsundurchlässige Umfangswand (8) eine Innenfläche (32) aufweist, an welcher das Dichtungselement (14) anliegt. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das Dichtungselement (14) mittels einer Schlauchschelle (15) an der Außenfläche der stationären Umfangswand (13) angebracht ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com