FILTRATION DEVICE FOR THE SEPARATION OF SOLID AND FLOATING PARTICLES FROM LIQUIDS

Abstract: 1. A filtering apparatus for separating solids and suspended particles from liquids, comprising a cylindrical casing (1), a cylindrical filter basket (3) coaxially installed therein and delimiting a space accommodating the liquid to be filtered relative to an outer annular space (II) accommodating the filtrate, and a backflush means axially movable by a drive (13) and provided with two piston disks (11) arranged at a constant distance and including channels connecting the outer annular space (II), via perforations (27) of the filter basket (3), with an inner space (III) of a central tube (7) provided coaxially relative to the filter basket (3), the piston disks (11) abutting on the inner surface of the filter basket (3) via seals, characterised in that - the central tube (7) is fixedly arranged in the cylindrical casing (1) so that the space accommodating the liquid to be filtered forms an annular space (I), - the piston disks (11), via seals, abut on the outer surface of the central tube (7) in a liquid-tight manner, and are supported for an axial guidance, and - the drive (13) directly engages in at least one of the piston disks (11).

Description: Filterapparat zur Abtrennung von Fest- und Schwebstoffen aus Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft einen Filterapparat zur Abtrennung von Fest- und Schwebstoffen aus Flüssigkeiten, mit einem zylindrischen Gehäuse, einem darin koaxial eingebauten zylindrischen Filterkorb, der einen die zu filtrierende Flüssigkeit aufnehmenden Ringraum I gegen über einem äusseren, das Filtrat aufnehmenden Ringraum II abgrenzt, und einem koaxial angeordneten Zentralrohr zur Aufnahme und Ableitung von Rückspülflüssigkeit, wobei an der Innenseite des Filterkorbes ein den äusseren Ringraum II mit dem Innenraum III des Zentralrohres verbindendes Element beweglich angeordnet ist Filterapparate dieser Art werden u.a. zur Filtration von Viskose verwendet, um schwer filtrierbare Gelteilchen bzw. Rückstände abzutrennen. Dabei werden die abgetrennten Fest- bzw. Schmutzteilchen vom Filtermaterial zurückgehalten, und es ist notwendig, zur Reinigung des Filtermaterials nach Erreichen eines bestimmten Verschmutzungsgrades das Filtermaterial mit bereits filtrierter Flüssigkeit im Gegenstrom zu spülen, um es wieder durchgängig zu machen. Dieser Vorgang wird mit "Rückspülung" bezeichnet. Die DE-OS 26 29 151 beschäftigt sich mit einem Filterapparat, bei dem eine hohle Verbindungsstange, welche einerseits mit zumindest zwei Kolben und andererseits mit einer Hohlwelle verbunden ist, innerhalb eines mit Öffnungen versehenen Kernrohres verschiebbar angeordnet ist. Um das Kernrohr sind zahlreiche Filterelemente an geordnet. Zur Bewegung der Verbindungsstange ist eine aufwendige und viel Platz erfordernde Positioniereinrichtung mit einer in die erwähnte Hohlwelle eingreifenden Gewindewelle erforderlich. Die Seitenwände der Filterelemente verringern die wirksame Gesamtfilterfläche. Filterapparate der eingangs beschriebenen Art sind beispielsweise aus den US-PSen 3,574,509 und 3,393,262 bekannt, wobei der Filterkorb aus zwei koaxial angeordneten, Perforierungen aufweisenden Zylindern besteht, zwischen denen ein zylindrisches Drahtnetz gehalten ist. Die Perforierungen der beiden Zylinder müssen genau fluchten, weshalb die Konstruktion, insbesondere das Bohren der Löcher, sehr aufwendig ist. Die Rückspülung erfolgt bei diesem bekannten Apparat mit Hilfe eines #um die Längsachse des Filterkorbes rotierbaren Armes, der an der Innenfläche des inneren Zylinders gleitet und einen Verbindungskanal zum Zentralrohr aufweist. Die Rotationsgeschwindigkeit wird in Abhängigkeit vom Verschmutzungsgrad des Drahtnetzes geregelt. Nachteile solcher Apparate bestehen vor allem darin, dass zwischen der Innenwand des Filterkorbes und dem Arm ein die Rotation ermöglichender Spalt vorhanden sein muss, wodurch sich Leckverluste ergeben, welche unabhängig vom Feststoffgehalt der Flüssigkeit sind und mit sinkender Viskosität der Flüssigkeit steigen. Ein anderer Nachteil besteht darin, dass die Rückspülmenge infolge der Lochform und der erheblichen Wandstärke der beiden aneinanderliegenden Zylinder des Filterkorbes verhältnismässig gross ist. Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, Leckverluste zu vermeiden, eine möglichst geringe Menge an Rückspülflüssigkeit in der Rückspülphase zu verwenden und eine zuverlässige Dichtung zwischen dem Verbindungselement und dem Filterkorb zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorhandene Filterfläche des Filterkorbes während des Filtrierens voll auszunützen sowie durch eine vorteilhafte Dimensionierung der Perforierungen des Filterkorbes einerseits eine genügende Stabilität des Filterkorbes und andererseits eine bestmögliche Ausnutzung des Filtermaterials zu gewährleisten. Die gestellte Aufgabe wird bei einem Filterapparat der eingangs definierten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Verbindungselement zur Steuerung der Spül- und Rückspülphase zwei im Abstand voneinander gehaltene Kolbenscheiben mit jeweils einem Durchgangskanal aufweist, welche Kanäle den Aussenraum II über Perforierungen des Filterkorbes, welcher auf seinem Aussenmantel ein Filtermaterial trägt, mit dem Innenraum III des Zentralrohres verbinden, wobei die Kolbenscheiben über Dichtungen an der Innenfläche des Filterkorbes und an der Aussenfläche des Zentralrohres flüssigkeitsdicht anliegen, und dass das Verbindungselement in axialer Richtung des Gehäuses bewegbar ist. Vorteilhaft entspricht der Abstand, in dem die beiden Kolbenscheiben voneinander gehalten sind, etwa der halben Länge des Filterkorbes. Zweckmässig ist das Verbindungselement während einer Rückspülphase mit kontinuierlichem Vorschub angetrieben. Vorzugsweise ist das Verbindungselement in eine Ruhestellung bewegbar, in der die Verbindung zwischen dem Ringraum II und dem Innenraum III des Zentralrohres durch nicht perforierte Mantelteile des Filterkorbes unter brochen ist. Entspricht der Abstand der beiden Kolbenscheiben vpneinander der halben Länge des Filterkorbes, so muss lediglich in der Mitte des Filterkorbes und an dessen beiden Enden ein nicht perforierter Mantelteil von der Dicke einer Kolbenscheibe vorgesehen sein, wenn das Verbindungselement Ruhestellungen einnimmt, bei denen eine Kolbenscheibe jeweils an einem der beiden Enden des zylindrischen Filterkorbes zu liegen kommt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rückspülphase und damit die Bewegung des Verbindungselementes aus der Ruhestellung und entlang der Innenseite des Filterkorbes durch eine vorbestimmte Druckdifferenz zwischen äusserem Ringraum II und Ringraum I auslösbar. Die Durchgängigkeit des Filtermaterials sinkt während des Filtrierens in zunehmendem Masse, wobei die Druckdifferenz zwischen Ringraum I und Ringraum II steigt. Wird der vorbestimmte Wert der Druckdifferenz erreicht, so beginnt sich das Verbindungselement aus seiner Ruhestellung zu bewegen, bis es eine weitere Ruhestellung erreicht hat. Wird das Verbindungselement mit gleichförmiger Geschwindigkeit vorgeschoben, so bleibt das Verhältnis zwischen der Menge an Rückspülflüssigkeit und der Menge an Filterrückstand während der Rückspülphase konstant. Die Menge an Rückspülflüssigkeit wird durch die Vorschubgeschwindigkeit des Verbindungselementes und somit durch die Verweilzeit der Kolbenscheiben über den Perforierungen des Filterkorbes, durch die Druckdifferenz zwischen Ringraum II und Innenraum III sowie durch die Viskosität der zu filtrierenden Flüssigkeit bestimmt. Die Perforierungen des Filterkorbes vom Ringraum I zum äusseren Ringraum II sind vorteilhaft von innen nach aussen divergierend ausgebildet, wobei das Verhältnis der Perforierungsdurchmesser an der Innen- und aussen seite des Filterkorbes etwa 1 : 2,25 beträgt. Weiters befinden sich die Achsen der Perforierungen vorzugsweise in einem Abstand voneinander, der etwa dem 2,5-fachen von deren kleinen Durchmesser an der Innenseite des Filterkorbes entspricht. Besonders zweckmässig macht der Flächenanteil der Perforierungsöffnungen an der Aussenseite des Filterkorbes 65 bis 80 % von dessen Gesamt-Mantelfläche aus. Die Perforierungen können z.B. konische Bohrungen sein, sie können an der Aussenseite des Filterkorbes, also auf der Seite des Filtermaterials, so eng aneinander gereiht werden, dass nur die kleinstmögliche Stützfläche verbleibt. An der Innenseite des Filterkorbes verbleibt durch die konische Ausbildung der Perforierungen genügend Stützmaterial, so dass die statische Stabilität des Filterkorbes sowie eine gute Gleitfläche für die Kolbenringe gewährleistet ist. Das Filtermaterial wird auf diese Weise optimal ausgenützt; die erforderliche Menge an Rückspülflüssigkeit wird durch die konische Form der Perforierungen bzw. Bohrungen möglichst gering gehalten und der Verschleiss der Kolbenringe wird durch die gute Gleitfläche wesentlich vermindert. Die Perforierungen können auch als zueinander parallel auf der Aussenseite des Filterkorbes angeordnete Rillen mit dreieckigem, trapezförmigem oder halbkreisförmigem Profil ausgebildet sein, welche Rillen in gleichmässigem Abstand voneinander Bohrungen zum Flüssigkeitsdurchtritt aufweisen. Vorteilhaft entspricht die Wandstärke des Filterkorbes etwa dem 2,5-fachen Durchmesser der Perforierungen an der Innenseite des Filterkorbes. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Filtermaterial auf dem Aussenmantel des Filterkorbes durch einen äusseren Spannmantel festgehalten. Nach wieder einer bevorzugten Ausführungsform des er findungsgemässen Filterapparates weisen die Kolbenscheiben Kolbenringe auf, die unter der Wirkung des Flüssigkeitsdifferenzdruckes zwischen den Ringräumen I und II bzw. zwischen Ringraum I und den Durchgangskanälen der Kolbenscheiben selbstnachstellend und -dichtend ausgebildet sind. Die Kolbenringe sind vorzugsweise zwischen inneren und äusseren Halteteilen einer Kolbenscheibe gehaltert. Der Druck im Ringraum I ist höher als im Ringraum II und höher als in den Durchgangskanälen der Kolbenscheiben. Der im Ringraum I herrschende Druck wirkt jeweils auf zwei Flächen der Kolbenringe, wodurch diese an die Innenseite des Filterkorbes sowie an den auf der Seite des Durchgangskanales liegenden Halteteil angepresst werden. Zur besseren Anpassung an die Innenfläche des Filterkorbes sowie zum Ausgleich der verschleissbedingten Verringerung der Stärke der Kolbenringe sind letztere besonders zweckmässig mit einer Stossfuge ausgebildet; die Stossfuge ist dabei durch ein segmentförmiges Passstück abgedeckt und die beiden Stossenden der Kolbenringe sind unter Wirkung einer Federkraft voneinander im Abstand gehalten. Auch auf das Passstück wirkt die gleiche Druckdifferenz wie auf die Kolbenringe, so dass auch dort eine verschleisskompensierende, hydrostatische Abdichtung erfolgt. Durch die Wirkung der Federkraft bleiben die Kolbenringe auch dann an die Innenfläche des Filterkorbes angepresst, wenn sich das Verbindungselement in Ruhestellung befindet. Die Kolbenscheiben werden zweckmässig durch ein Stützrohr, welches das Zentralrohr koaxial umg#ibt, im Abstand gehalten, wobei der Ringraum zwischen Zentralrohr und Stützrohr mit den Kanälen der Kolbenscheiben sowie mit dem Innenraum III des Zentralrohres in Verbindung steht. Der Antrieb des Verbindungselementes erfolgt erfindungsgemäss insbesondere mittels einer exzentrisch den Ringraum I durchsetzenden, von einem Motor angetriebenen Spindel. Die Erfindung wird im folgenden durch Zeichnungen näher erläutert, wobei in Fig. 1 eine Ausführungsform des Filterapparates im Schnitt dargestellt ist; in Fig. 2 ist ein Teilschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 3 gezeigt, wobei Fig. 3 eine Teilansicht des Apparates gemäss Fig. 1 aus Richtung B ist. In Fig. 4 ist schematisch eine Steuerschaltung für einen erfindungsgemässen Filterapparat wiedergegeben. Die Fig. 5 und 7 zeigen einen Schnitt durch einen Filterkorb, wobei die Schnittebene durch dessen Längsachse verläuft, mit zweckmässigen Ausbildungsarten der Perforierungen. Aus Fig. 6 ist eine Aussenansicht eines Ausschnittes aus einem Filterkorb gemäss den Fig. 5 und 7 ersichtlich, wobei der zylindrische Filterkorb in eine Ebene aufgerollt ist. In Fig. 8 ist ein Teil eines Filterkorbes mit einer Kolbenscheibe vergrössert im Schnitt dargestellt. Fig. 9 zeigt einen Sektor der Ansicht der entlang C-C ge schnittenen Anordnung gemäss Fig. 8. In den Fig. 1, 2 und 3 ist mit 1 ein zylindrisches Gehäuse bezeichnet, welches an seinen Enden Gehäusedeckel 2 aufweist. Der perforierte Filterkorb 3 trennt den Ringraum I von einem äusseren Ringraum II ab und trägt auf seinem Aussenmantel das Filtermaterial 4, welches durch einen äusseren Spannmantel 5 festgehalten ist. An der Innenseite der Gehäusedeckel 2 sind Führungsorgane 6 zur Zentrierung und Abdichtung des mit Verstärkungsringen 3' und 3" ausgestatteten Filterkorbes 3 vorgesehen. Das koaxial angeordnete Zentralrohr 7 wird durch entsprechende Ausnehmungen in den Gehäusedeckeln in Position gehalten und ist zur Ableitung der Rückspülflüssigkeit über das Ventil 8 mit Öffnungen 9 versehen. Ein fester Boden 10 dient zur Minimierung der Flüssigkeits-Leitungswege. Das Zentralrohr dient auch zur exakten Führung des Verbindungselementes. Das Verbindungselement besteht aus zwei allgemein mit 11 bezeichneten, Durchbrechungen 11' aufweisenden Kolbenscheiben, die durch ein Stützrohr 12, welches das Zentralrohr 7 koaxial umgibt, im Abstand gehalten werden. Das Verbindungselement kann zwei Ruhestellungen einnehmen, u.zw. jeweils im Anschlag an die Gehäusedeckel 2. Die rechte Ruhestellung ist in Fig. 1 strichliert angedeutet. Zum Antrieb des Verbindungselementes ist eine exzentrisch angeordnete Gewindespindel 13 vorgesehen, welche den Ringraum I durchsetzt und deren Ende von der Lagerung 14 abgestützt wird. Die Spindel 13 greift in ein Gewinde in einer der Kolbenscheiben 11 ein und ist durch den Gehäusedeckel 2 geführt, wobei die Abdichtung mittels einer Stopfbüchsendichtung 15 erfolgt. Die Spindel wird durch einen Motor 16 über eine zur mechanischen Absicherung vorgesehene Lamellenrutschkupplung 17 angetrieben. Elek trische Endschalter 18 sind über nicht dargestellte Leitungen mit dem Motor 16 verbunden. An einem der Gehäusedeckel 2 ist ein Stutzen 19 für den Zulauf der zu filtrierenden Flüssigkeit angeordnet. Auf dem zylindrischen Gehäuse sind ein Auslassventil 20 für das Filtrat sowie ein Entleerungsventil 21 angeflanscht. Die zu filtrierende Flüssigkeit wird über den Stutzen 19 und die Durchbrechungen 11' dem Ringraum I des Filterapparates zugeführt. Die Flüssigkeit gelangt durch die Perforierungen des Filterkorbes 3 zum Filtermaterial 4. Die Feststoffanteile werden vom Filtermaterial zurückgehalten, die gereinigte Flüssigkeit wird durch das Filtermaterial in den Ringraum II gedrückt und von dort über ein einstellbares Druckregel- bzw. Auslassventil 20 abgeführt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Filterapparat entspricht der Abstand der beiden Kolbenscheiben voneinander der halben Länge des Filterkorbes. In jeder der beiden Ruhestellungen befindet sich eine Kolbenscheibe über dem nicht perforierten Mittelteil des Filterkorbes. Im Verlauf der Filtration wird das Filtermaterial in zunehmendem Mass durch die abfiltrierten Schmutz- bzw. Feststoffteilchen belegt und dadurch weniger durchgängig; dabei steigt der Durchflusswiderstand kontinuierlich an; es bildet sich eine Druckdifferenz zwischen Ringraum I und Ringraum II aus. Nach Erreichen eines vorbestimmten und einstellbaren Belegungsgrades - was einer vorbestimmten Druckdifferenz zwischen Ringraum I und II entspricht - wird der Rückspülvorgang ausgelöst: Mittels des Motors 16 wird das Verbindungselement über Rutschkupplung 17 und Gewindespindel 13 mit einer vorbestimmten gleichmässigen Geschwindigkeit über die Innen fläche des Filterkorbes 3 von einer Ruhestellung in die andere Ruhestellung bewegt. Während dieses Durchlaufens bleibt die Filtration aufrecht, es werden lediglich zwei schmale ringförmige Bereiche entsprechend der Stärke der Kolbenscheiben für die Filtration abgedeckt. Da aber im Ringraum II ein höherer Druck als im Durchgangskanal der Kolbenscheiben herrscht, wird ein kleiner Teil der bereits filtrierten Flüssigkeit aus dem Raum II in diesen Durchgangskanal gedrückt, wodurch das Filtermaterial von den angesammelten Feststoffteilchen freigespült wird. Die Rückspülflüssigkeit tritt durch den Ringraum zwischen Zentralrohr 7 und Stützrohr 12 und die Öffnungen 9 in den Innenraum III des Zentralrohres ein und wird von dort über das Ventil 8 abgeleitet. Je nach Feststoffgehalt der zu filtrierenden Flüssigkeit im Ringraum I wird der vorgegebene maximale Belegungsgrad des Filtermaterials bzw. die Druckdifferenz zwischen I und II nach verschieden langen Zeiträumen erreicht. Geringer Feststoffgehalt ergibt längere Filterstandzeit, ein hoher Gehalt daher eine entsprechend kürzere Filterstandzeit. Die Rückspülung bzw. Reinigung des Filtermaterials erfolgt immer im gleichen Ablauf, d.h. dass sich für eine Reinigung der gesamten Filterfläche immer die gleiche Rückspülmenge ergibt. Ein unterschiedlicher Feststoffgehalt bzw. Verschmutzungsgrad bedingt durch langsameres oder schnelleres Erreichen der vorgegebenen Druckdifferenz eine unterschiedliche Zahl von Rückspülvorgängen, bezogen auf die Menge der zu filtrierenden Flüssigkeit. Die Steuerung umfasst gemäss Fig. 4 im wesentlichen die beiden Druckmesswertaufnehmer 22, 23 mit dem zugehörigen Differenzdruckschalter 24. Bei Erreichen einer bestimmten Druckdifferenz zwischen Ringraum I und Ringraum II - dieser Druckunterschied wird entsprechend den Verfahrensbedingungen gewählt - wird der Motorschalter 25 eingeschaltet und damit der Motor 16 in Betrieb gesetzt. Das Verbindungselement wird dadurch von einer Ruhestellung in eine andere Ruhestellung bewegt. Nach Erreichen der neuen Ruhestellung wird über einen Endschalter 18 der Motorschalter 25 wieder ausgeschaltet. Der Druckaufbau erfolgt über eine Förderpumpe 26 in der Zulaufleitung für die zu filtrierende Flüssigkeit (Fig. 4). Die elektrisch leitenden Verbindungen der einzelnen Schaltelemente sind in Fig. 4 als unterbrochene Linie dargestellt. Überdies kann dank der Unkompliziertheit der für den erfindungsgemässen Filterapparat benötigten Steuerung der Motorschalter 25 auch von Hand betätigt werden. Die Perforierungen des Filterkorbes gemäss den Fig. 5 bis 7 sind nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemässen Apparates als konische Bohrungen 27 ausgeführt, bei denen das Verhältnis der Perforierungsdurchmesser an der Innen- und Aussenseite des Filterkorbes 3 1 : 2,25 beträgt und wobei sich die Achsen der Bohrungen in einem Abstand a voneinander befinden, der etwa dem 2,5-fachen von deren kleinem Durchmesser d an der Innenseite des Filterkorbes entspricht. Die Bohrungen sind gegeneinander versetzt angeordnet, so dass die öffnungen an der Aussenseite des Filterkorbes möglichst dicht nebeneinander zu liegen kommen und deren Flächenanteil an der Gesamt-Mantelfläche des Filterkorbes etwa 70 % ausmacht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 5 und 7) entspricht die Wandstärke s des Filterkorbes dem 2,5-fachen von d. Die konischen Bohrungen 27 können auch mit einem kurzen zylindrischen Teil - vorzugsweise an der Innenseite des Filterkorbes - ausgeführt sein, wobei der zylindrische Teil z.B. eine Länge von 0,1 ¯ s aufweist. Der Filterkorb kann aus einem Maschinenrohr einer Wandstärke von ca. 5 mm gefertigt sein. Den Fig. 8 und 9 ist der Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform der Kolbenscheiben mit selbstnachstellenden Kolbenringen genauer zu entnehmen. Jeweils zwei innere und äussere Halteteile (28 bzw. 29) einer Kolbenscheibe 11 sind mittels Schraubbolzen 30 und ringförmiger Distanzstücke 30' aneinander befestigt und nehmen in dem zwischen ihnen freibleibenden ringförmigen Raum einen mit einer Stossfuge 31 ausgebildeten Kolbenring 32 auf. Der Kolbenring ist jedoch zwischen den Halteteilen nicht fix eingespannt, er weist im Bereich der Stossfuge Ausnehmungen auf, in welche ein segmentförmiges Passstück 33 eingesetzt ist. Eine Feder 34, deren Arme in Pfeilrichtung voneinander weg streben, dient zur Vorspannung des geteilten Kolbenringes. Sobald die Kolbenscheiben aus der Ruhestellung bewegt werden und sich im Bereich des mit konischen Bohrungen 27 versehenen Filterkorbes 3 befinden, wirkt auf die - Kolbenringe 32 als zusätzliche Kraft der Differenzdruck zwischen Ringraum I und Ringraum II, wodurch diese Kolbenringe - auch wenn ihre Stärke verschleissbedingt abnimmt - eine gleichbleibende Dichtwirkung und somit minimale Spalt- bzw. Leckverluste gewährleisten. Auch die Passstücke 33 werden durch die Wirkung der Druckdifferenz gegen den Innenmantel des Filterkorbes 3 gepresst und stellen die Abdichtung im Bereich der Stossfuge 31 der Kolbenringe sicher. Da auch zwischen Ringraum I und den Kanälen innerhalb der Kolbenscheiben 11, welche Kanäle wieder über den Raum zwischen Zentralrohr 7 und Stützrohr 12 mit dem Innenraum III des Zentralrohres in Verbindung stehen (Fig. 1), eine Druckdifferenz herrscht, werden Kolbenringe 32 und Passstücke 33 auch dichtend an die inneren Halteteile 28 gepresst. Der Flüssigkeitsdruck in Raum III ist geringer als in Raum II und letzterer ist wieder geringer als der im Raum I herrschende Druck. Mit. einem erfindungsgemässen Filterapparat ist es möglich, die Menge an benötigter Rückspülflüssigkeit im Vergleich zu Apparaten bekannter Bauart bei gleicher durchschnittlicher Porengrösse des Filtermaterials und gleicher Durchsatzmenge um bis zu 90 % zu senken. Ein erfindungsgemässer Filterapparat kann gewünschtenfalls in Richtung seiner Längsachse zum Filtratauslass hin leicht geneigt montiert werden. In dieser Aufstellungsart eignet sich der Apparat insbesondere zur Filtration bereits entlüfteter Flüssigkeiten.

Claims: Patentansprüche: 1. Filterapparat zur Abtrennung von Fest- und Schweb stoffen aus Flüssigkeiten, mit einem zylindrischen Ge häuse (1)einem darin koaxial eingebauten zylindrischen Filterkorb (3), der einen die zu filtrierende Flüssigkeit aufnehmenden Ringraum (I) gegenüber einem äusseren, das Filtrat aufnehmenden Ringraum (II) abgrenzt, und einem koaxial angeordneten Zentral rohr (7) zur Aufnahme und Ableitung von Rückspül flüssigkeit, wobei an der Innenseite des Filterkor bes ein den äusseren Ringraum (II) mit dem Innen raum (III) des Zentralrohres -(7) vetbin#endes.Element beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement zur Steuerung der Spül und Rückspülphase zwei im Abstand voneinander gehal tene Kolbenscheiben (11) mit jeweils einem Durch gangskanal aufweist, welche Kanäle den Aussenraum (II) über Perforierungen (27) des Filterkorbes (3), welcher auf seinem Aussenmantel ein Filtermaterial (4) trägt, mit dem Innenraum (III) des Zentralrohres (7) verbinden, wobei die Kolbenscheiben (11) über Dichtungen (32, 33) an der Innenfläche des Filter korbes (3) und an der Aussenfläche des Zentralrohres (7) flüssigkeitsdicht anliegen, und dass das Verbin dungselement in axialer Richtung des Gehäuses (1) bewegbar ist. 2. Filterapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Abstand, in dem die beiden Kolbenschei ben (11) voneinander gehalten sind, etwa der halben Länge des Filterkorbes (3) entspricht. 3. Filterapparat nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement während einer Rückspülphase mit kontinuierlichem Vorschub angetrieben ist. 4. Filterapparat nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement in eine Ruhestellung bewegbar ist, in der die Verbindung zwischen dem Ringraum (II) und dem Innenraum (III) des Zentralrohres (7) durch nicht perforierte Mantelteile des Filterkorbes (3) unter brochen ist. 5. Filterapparat nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückspülphase und damit die Bewegung des Verbindungselementes aus der Ruhestellung und entlang der Innenseite des Filterkorbes (3) durch eine vorbestimmte Druckdifferenz zwischen äusserem Ring raum (II) und Ringraum (I) auslösbar ist. 6. Filterapparat nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforierungen (27) des Fil terkorbes (3) vom Ringraum (I) zum äusseren Ringraum (II) von innen nach aussen divergierend ausgebildet sind. 7. Filterapparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Perforierungsdurchmesser an der Innen- und Aussenseite des Filterkorbes (3) etwa 1 2,25 beträgt. 8. Filterapparat nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Achsen der Perforierungen (27) sich in einem Abstand (a) voneinander befinden, der etwa dem 2,5-fachen von deren kleinem Durchmesser (d) an der Innenseite des Filterkorbes (3) entspricht (Fig. 5, 6, 7). 9. Filterapparat nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass der Flächenanteil der Perforierungs öffnungen an der Aussenseite des Filterkorbes (3) 65 bis 80 % von dessen Gesamt-Mantelfläche ausmacht. 10. Filterapparat nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke (s) des Filterkor bes etwa dem 2,5-fachen Durchmesser (d) der Perforierun gen an der Innenseite des Filterkorbes (3) entspricht (Fig. 5 und 7). 11. Filterapparat nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (4) auf dem Aussenmantel des Filterkorbes (3) durch einen äusseren Spannmantel (5) festgehalten ist. 12. Filterapparat nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenscheiben (11) Kolben ringe (32) aufweisen, die unter der Wirkung des Flüssigkeitsdifferenzdruckes zwischen den Ringräumen (I) und (II) bzw. zwischen Ringraum (I) und den Durch gangskanälen der Kolbenscheiben (11) selbstnach stellend und -dichtend ausgebildet sind (Fig. 8, 9). 13. Filterapparat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenringe (32) zwischen inneren (28) und äusseren (29) Halteteilen einer Kolbenscheibe (11) ge haltert sind (Fig. 8). 14. Filterapparat nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenringe (32) mit einer Stossfuge (31) ausgebildet sind, die Stossfuge durch ein segmentförmiges Passstück (33) abgedeckt ist und dass die beiden Stossenden der Kolbenringe (32) unter Wirkung einer Federkraft voneinander im Abstand ge halten sind (Fig. 9). 15. Filterapparat nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenscheiben (11) durch ein Stützrohr (12), welches das Zentralrohr koaxial um gibt, im Abstand gehalten werden, wobei der Ringraum zwischen Zentralrohr (7) und Stützrohr (12) mit den Kanälen der Kolbenscheiben (11) sowie mit dem Innen raum (III) des Zentralrohres in Verbindung steht. 16. Filterapparat nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Verbindungsele mentes mittels einer exzentrisch den Ringraum (I) durchsetzenden, von einem Motor (16) angetriebenen Spindel (13) erfolgt.

Inventors: KLEIN, WALTER
Applicants: CHEMIEFASER LENZING AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: B01D29
IPC codes: B01D29, B01D33, B01D25