DE1124891B

DE1124891B - Vacuum filter

Info

Publication number: DE1124891B
Application number: DEM40905A
Authority: DE
Inventors: Friedrich W Schmitz
Original assignee: FRIEDRICH W SCHMITZ MASCHINEN
Current assignee: FRIEDRICH W SCHMITZ MASCHINEN
Priority date: 1959-03-20
Filing date: 1959-03-20
Publication date: 1962-03-08

Description

Vakuumfilter Die Erfindung betrifft Vakuumfilter für flüssige, pastöse bis körnige Medien und insbesondere ein Vakuumfilter mit einem Gehäuse und einem Vorratsbehälter, einem einen Teil des Gehäuses abschließenden Filtereinsatz und Mitteln zum Anlegen eines Unterdrucks an den durch den Filtereinsatz abgeschlossenen Gehäuseteil. Das neue Vakuumfilter eignet sich auf Grund seines Aufbaus und seiner Wirkungsweise für einen kontinuierlichen Betrieb von beliebig langer Dauer.Vacuum filter The invention relates to vacuum filters for liquid, pasty to granular media and in particular a vacuum filter with a housing and a Reservoir, a part of the housing closing filter insert and Means for applying a negative pressure to the closed by the filter insert Housing part. The new vacuum filter is suitable due to its structure and its Mode of action for continuous operation of any length of time.

Für ununterbrochenen Betrieb sind bereits Preßfilter bekannt, bei denen in einem Gehäuse bewegliche Kolben den Preßvorgang ausführen. Diese bekannten Preßfilter haben den Nachteil, daß zu ihrem Betrieb je eine Unterdruckquelle und eine tXberdruckquelle erforderlich sind. For uninterrupted operation, press filters are already known at which move pistons in a housing perform the pressing process. These well-known Press filters have the disadvantage that a vacuum source and a vacuum source for their operation a positive pressure source is required.

Bisher bekannte Vakuumfilter haben den Nachteil, daß sie im allgemeinen nicht kontinuierlich betrieben werden können, da das Filter, d. h. der Filtereinsatz, sich nach einiger Zeit durch die Rückstände immer mehr verstopft, so daß der Filtriervorgang immer langsamer vor sich geht und endlich bei einem durch Rückstände völlig verstopften Filter zum Reinigen und Auswechseln des Filters unterbrochen werden muß. Previously known vacuum filters have the disadvantage that they generally cannot be operated continuously because the filter, i. H. the filter insert, after some time clogged more and more by the residues, so that the filtering process goes slower and slower and finally with one completely clogged by residues Filter must be interrupted for cleaning and changing the filter.

Außerdem haben bisher bekannte Vakuumfilter den Nachteil, daß das Filtrat unterhalb des Filtereinsatzes in einem abgeschlossenen Raum in Behältern aufgefangen und daß der Betrieb zum Entleeren dieser Behälter ebenfalls unterbrochen werden muß. In addition, previously known vacuum filters have the disadvantage that the Filtrate below the filter insert in a closed space in containers collected and that the operation for emptying these containers is also interrupted must become.

Weiterhin sind bei den bisher bekannten Vakuumfiltern besondere Vakuumerzeuger, wie z. B. Vakuumpumpen und Ventile oder Schieber, erforderlich, so daß solche Vakuumfilteranlagen immer von dem Vorhandensein zusätzlicher Einrichtungen, die mit dem Filter unmittelbar nichts zu tun haben, abhängen. Furthermore, special vacuum generators are used in the previously known vacuum filters, such as B. vacuum pumps and valves or gate valves, so that such vacuum filter systems always depend on the presence of additional facilities directly related to the filter have nothing to do, depend.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vakuumfilter für kontinuierlichen Betrieb von beliebig langer Dauer zu schaffen, das jedoch keine besonderen Vakuumanlagen benötigt. The object of the invention is to provide a vacuum filter for continuous To create operation of any length of time, but no special vacuum systems needed.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß bei einem in an sich bei Preßfiltern bekannter Weise mit in einem Gehäuse beweglichen Kolben ausgestatteten Vakuumfilter zum Erzeugen eines hohen Unterdrucks in dem Innenraum des abgeschlossenen Gehäuseteils nur ein abgedichteter, hin- und herbewegbarer Kolben vorgesehen ist und daß etwa in der Mitte zwischen den beiden Totpunktlagen des Kolbens in einer Gehäusewand eine Auslauföffnung vorgesehen ist, in die ein Ablaufrohr mündet. This is achieved according to the invention in that in an in in a manner known per se in press filters with pistons movable in a housing equipped vacuum filter for generating a high negative pressure in the interior of the closed housing part only a sealed, reciprocating piston is provided and that approximately in the middle between the two dead center positions of the piston An outlet opening is provided in a housing wall, into which an outlet pipe opens.

Zweckmäßigerweise ist dabei die Oberfläche des Kolbens gegen die durch die Einspannfläche des Fil- ters definierte Ebene geneigt. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Neigung der Kolbenoberfläche in Richtung auf die Ablauföffnung verläuft. Appropriately, the surface of the piston is against the through the clamping surface of the ters defined plane inclined. Of particular advantage it is when the inclination of the piston surface towards the drain opening runs.

Die Erfindung wird besser verständlich an Hand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist. The invention will be better understood from the following description of an embodiment that is shown in the drawing.

Das in der Zeichnung dargestellte Vakuumfilter besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem Gehäuseoberteil 2, an dessen unterem Ende ein Flansch 3 angebracht ist. Das Gehäuseunterteil 4, das an seinem oberen Ende einen Flansch 5 zum Flansch 3 passend aufweist, bildet einen Zylinder für einen dann geführten Kolben 8. Die beiden Gehäuseteile sind an den Flanschen 3 und 5 mit Hilfe von Schrauben 6 fest verbunden. In das Gehäuseoberteil ist ein Filter oder Sieb 7 eingesetzt, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Flachsieb oder Flachfilter gezeigt ist. Selbstverständlich können auch gewölbte Filter oder Siebe bzw. kegelförmige Filter oder Siebe verwendet werden, um die Filteroberfläche bei gegebenem Querschnitt der Vorrichtung zu erhöhen. The vacuum filter shown in the drawing consists of one Housing 1 with an upper housing part 2, at the lower end of which a flange 3 is attached is. The lower housing part 4, which at its upper end has a flange 5 to the flange 3 has matching, forms a cylinder for a then guided piston 8. The Both housing parts are fixed to the flanges 3 and 5 with the aid of screws 6 tied together. In the upper part of the housing, a filter or sieve 7 is inserted, which in the illustrated embodiment is shown as a flat sieve or flat filter. Of course, curved filters or sieves or conical filters can also be used or sieves can be used to cover the filter surface for a given cross-section of the Increase device.

Im Gehäuseunterteil, das einen Zylinder bildet, ist der Kolben 8 untergebracht, der aus einer oberen tellerförmigen oder scheibenförmigen Abschlußplatte 9 und einer unteren tellerförmigen oder scheibenförmigen Abschlußplatte 10 sowie einem Hohlzylinder 11 besteht, der zwischen diese beiden Platten eingespannt ist. Dieser Hohlzylinder ist an seinem oberen und unteren Ende je mit einer Abdeckplatte 12 bzw. 13 verschlossen. Jede dieser Abdeckplatten weist eine Bohrung 14 bzw. 15 auf, in die ein zylinderförmiger Zapfen 16 der oberen tellerförmigen Abschlußplatte 9 bzw. ein gleichartiger Zapfen 17 der unteren tellerförmigen Abdeckplatte eingepaßt sind. Vorzugsweise sind die Zapfen etwas länger ausgeführt, so daß sich zwischen der Unterfläche der jeweiligen Abschlußplatte 9 bzw. The piston 8 is located in the lower part of the housing, which forms a cylinder housed, which consists of an upper plate-shaped or disc-shaped end plate 9 and a lower plate-shaped or disk-shaped end plate 10 as well a hollow cylinder 11 which is clamped between these two plates. This hollow cylinder is each with a cover plate at its upper and lower end 12 or 13 closed. Each of these cover plates has a bore 14 and 15, respectively on, in which a cylindrical pin 16 of the upper plate-shaped end plate 9 or a similar pin 17 fitted to the lower plate-shaped cover plate are. Preferably, the pins are made a little longer, so that between the lower surface of the respective end plate 9 or

10 der entsprechenden gegenüberliegenden Oberfläche der jeweiligen den Hohlzylinder abschließenden Abdeckplatte 11 bzw. 12 und den jeweiligen Zapfen 16 bzw. 17 je ein ringförmiger Raum oder eine ringförmige Nut 18 bzw. 19 entsteht, in die je ein Dichtungsring 20 bzw. 21 eingesetzt ist. Die Einzelteile des Kolbens sind dann mit Hilfe von Schrauben22 miteinander verschraubt. Am unteren Ende des Kolbens befindet sich dann eine Kolbenstange 23, über die dem Kolben eine hin- und hergehende Bewegung erteilt werden kann. Selbstverständlich können die Abschlußplatten und die Abdeckplatten auch glatt aufeinander liegen.10 of the corresponding opposite surface of the respective the hollow cylinder closing cover plate 11 or 12 and the respective pin 16 or 17 an annular space or an annular groove 18 or 19 is created, in each of which a sealing ring 20 or 21 is used. The individual parts of the piston are then screwed together with the help of screws22. At the bottom of the Piston is then a piston rod 23, over which the piston a back and forth forward movement can be granted. Of course, the end plates and the cover plates also lie flat on top of one another.

In diesem Fall müßten in den Außenflächen der tellerförmigen oder scheibenförmigenAbschlußplatten ringförmige Nuten vorgesehen sein, in die dann Dichtungsringe eingelegt werden können. Bei der hier dargestellten Ausführungsform des Kolbens empfiehlt es sich, dem Hohlzylinder 11 einen etwas geringeren Außendurchmesser zu geben, als der Innendurchmesser des Zylinders 4 beträgt.In this case should be in the outer surfaces of the plate-shaped or disk-shaped end plates may be provided in the form of annular grooves in which sealing rings are then inserted can be inserted. In the embodiment of the piston shown here it is advisable to give the hollow cylinder 11 a somewhat smaller outer diameter than the inner diameter of the cylinder is 4.

Wie dargestellt, ist die Oberfläche der oberen tellerförmigen oder scheibenförmigen Abschlußplatte 9 in der Figur nach links geneigt. In der linken Seitenwand des Gehäuseunterteils 4 ist ungefähr in der Mitte zwischen den beiden Totpunktlagen des Kolbens 8 eine vorzugsweise rechteckige Auslauföffnung 25 angebracht, an die sich ein Auslaufrohr 26 anschließt. As shown, the surface of the top is plate-shaped or disc-shaped end plate 9 inclined to the left in the figure. In the left The side wall of the lower housing part 4 is approximately in the middle between the two Dead center positions of the piston 8, a preferably rectangular outlet opening 25 is attached, to which an outlet pipe 26 is connected.

Selbstverständlich ist es auch möglich, den Kolben aus einem Stück, beispielsweise durch Gießen oder Spritzen, insbesondere aus Leichtmetallspritzguß, herzustellen. Wesentlich ist es, daß man dem Kolben etwa die in der Zeichnung dargestellte äußere Form gibt, d. h. eine Neigung der Kolbenoberfläche in Richtung auf die Auslauföffnung und, wenn möglich, eine mehrfache Abdichtung des Kolbens durch eingelegte Dichtungsringe. Of course, it is also possible to make the piston out of one piece, for example by casting or spraying, especially from light metal injection molding, to manufacture. It is essential that you give the piston about the one shown in the drawing external shape, d. H. an inclination of the piston surface towards the outlet opening and, if possible, multiple sealing of the piston with inserted sealing rings.

Es leuchtet selbstverständlich ein, daß die hier dargestellte Ausführungsform rein schematisch der Erläuterung des Prinzips des neuen Vakuumfilters dient. It goes without saying that the embodiment shown here purely schematically serves to explain the principle of the new vacuum filter.

Der Einlauf in das Filter und der Auslauf aus dem Filter muß je nach dem zu filtrierenden oder zu siebenden Medium, das, wie eingangs angegeben, gasförmig, flüssig, pastös oder körnig sein kann, gestaltet werden. Insbesondere müssen natürlich bei Verwendung der neuen Vakuumfiltervorrichtung zum Filtrieren von Gasen oder zum Ausfiltrieren von Abgasen aus der Luft die Zufuhr- und Abfuhrkanäle gasdicht ausgeführt sein. Die Wirkungsweise dieser neuen Vakuumfiltervorrichtung, die sich grundsätzlich für gasförmige, flüssige, pastöse bis körnige Medien eignet, ist dabei wie folgt: Das zu filtrierende oder zu siebende Medium wird aus einem (nicht dargestellten) Vorratsbehälter über einen (ebenfalls nicht gezeigten) Zulauf in den Raum oberhalb des Filters gebracht. Beim Saughub des Kolbens, d. h. bei der Abwärtsbewegung des Kolbens entsteht in dem Raum unter dem Filter ein sehr hoher Unterdruck, so daß das Medium auf Grund dieses Vakuums durch das Filter gesaugt wird. Etwa in der Mitte des Saughubes ist die rechteckige Auslaßöffnung 25 angeordnet. In diesem Augenblick kann ein Teil des auf der Kolbenoberfläche befindlichen Filtrats durch das Auslaufrohr 26 ablaufen. Der bis zur unteren Totpunktlage fortgesetzte Saughub bewirkt, daß auch mit geringer werdendem Unterdruck immer noch Filtrat durch das Filter hindurchtritt und durch das Auslaufrohr ausläuft. Gleichzeitig tritt ebenfalls durch das Auslaufrohr Luft in der Weise in den Raum unter- halb des Filters und oberhalb des Kolbens ein, daß das Filtrat etwa auf dem Boden des Auslaufrohres 26 ausläuft, während die eingesaugte Luft darüber hinwegstreichend in den Innenraum des Vakuumfilters gelangt.The inlet into the filter and the outlet from the filter must depend on the medium to be filtered or sieved, which, as stated above, is gaseous, can be liquid, pasty or granular, be designed. In particular, of course, must when using the new vacuum filter device for filtering gases or for Filtering out exhaust gases from the air, the supply and discharge channels are made gas-tight be. The mode of operation of this new vacuum filter device, which is fundamentally suitable for gaseous, liquid, pasty to granular media, is as follows: The medium to be filtered or sieved is made of a (not shown) Storage container via an inlet (also not shown) into the space above of the filter. During the suction stroke of the piston, d. H. with the downward movement of the Piston creates a very high negative pressure in the space under the filter, so that the medium is sucked through the filter due to this vacuum. About in the middle of the suction stroke, the rectangular outlet opening 25 is arranged. At this moment some of the filtrate on the flask surface can pass through the outlet pipe 26 expire. The suction stroke continued up to the bottom dead center position Even with decreasing negative pressure, filtrate still passes through the filter and runs out through the outlet pipe. At the same time also occurs through the outlet pipe Air in this way into the room half of the filter and above the piston, that the filtrate runs out approximately on the bottom of the outlet pipe 26, while the sucked Air sweeping over it enters the interior of the vacuum filter.

Der erste Teil des Druckhubes, d. h. in der Zeichnung die Aufwärtsbewegung des Kolbens 8 bewirkt, daß das zwischen dem Filter und der Kolbenoberfläche befindliche Filtrat weiter durch die rechteckige Auslauföffnung und das Auslaufrohr hinausgepreßt wird. In der Mitte des Druckhubes wird jedoch die Auslauföffnung durch den Kolben verschlossen. Die zwischen dem Filter und dem Kolben befindliche Luft wird im zweiten Teil des Druckhubes durch das Filter gepreßt. Dadurch wird erreicht, daß das Filter von darin festsitzenden Rückständen gesäubert wird. Weiterhin erreicht man damit, daß das zu filtrierende Medium, was für flüssige, pastöse oder körnige Medien von wesentlicher Bedeutung ist, durch die unter Druck durch das Filter gepreßte Luft kräftig durchgerührt und aufgelockert wird. Dabei ergibt sich durch die durchperlenden Luftblasen auch ein Durchmischen des zu filtrierenden Mediums. Damit ist das Filter am Ende des Druckhubes praktisch von den Rückständen befreit, so daß beim Beginn des nächsten Saughubes die Filterwirkung nicht durch Filterrückstände behindert wird. The first part of the pressure stroke, i.e. H. in the drawing the upward movement of the piston 8 causes that located between the filter and the piston surface The filtrate is pressed further out through the rectangular outlet opening and the outlet pipe will. In the middle of the pressure stroke, however, the piston opens the outlet locked. The air between the filter and the piston is in the second Part of the pressure stroke pressed through the filter. This ensures that the filter is cleaned of stuck residues. Furthermore one achieves with it, that the medium to be filtered, what liquid, pasty or granular media of It is essential that the air is forced through the filter under pressure is stirred vigorously and loosened up. This results from the pearling Air bubbles also mix the medium to be filtered. That’s the filter at the end of the pressure stroke practically freed from the residues, so that at the beginning of the next suction stroke, the filter effect is not hindered by filter residues will.

Bei einer solchen Vakuumfiltervorrichtung ist es dann von ganz besonderem Vorteil, wenn das Filter nicht flach, sondern etwa in Form einer Kugelkalotte oder aber in Form eines Rotationsparaboloids ausgeführt ist. In diesem Fall können die beim Druckhub herausgespülten Rückstände sich etwa am Fußpunkt des Filters, d. h. in einer gegebenenfalls um den Rand des Filters herum angeordneten Rinne, sammeln. With such a vacuum filter device, it is then very special Advantage if the filter is not flat, but rather in the form of a spherical cap or but is designed in the form of a paraboloid of revolution. In this case, the Residues flushed out during the pressure stroke are located approximately at the base of the filter, d. H. in a trough optionally arranged around the edge of the filter.

Wesentlich an dem neuen Vakuumfilter ist es, daß keinerlei Ventile, Absperrorgane oder Schieber erforderlich sind und daß das Filter bei jedem Druckhub durch die von unten hindurchgepreßte Luft gereinigt d. h. von Rückständen befreit wird. Die Höhe des erzielbaren Vakuums hängt in dieser neuen Vorrichtung von dem Abstand zwischen der Unterfläche des Filters und der Oberfläche des Kolbens ab. Demgemäß hat man es auch in der Hand, die Größe des beim Saughub erzielbaren Vakuums oder Unterdrucks dadurch an die Verhältnisse anzupassen, daß man die Lage des Filters in bezug auf die obere Totpunktlage des Kolbens entsprechend den jeweiligen Verhältnissen anpaßt. Zu diesem Zweck kann man eine Reihe von Filtereinsätzen für die verschiedensten Zwecke vorsehen die so ausgebildet sind, daß deren Abstände von der Kolbenoberfläche verschieden groß sind. Dabei wird man entsprechende Einsätze oder Stützrahmen vorsehen, die in das Gehäuseoberteil eingesetzt werden können. Je nach der Art des zu siebenden oder zu filternden Mediums, d. h. je nachdem, ob dieses Medium gasförmig, flüssig, pastös oder körnig ist, müssen selbstverständlich auch die Filtereinsätze gewählt werden. Die Form des Gehäuseoberteils ist an sich beliebig und wird dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt. It is essential to the new vacuum filter that no valves, Shut-off devices or slides are required and that the filter is activated with each pressure stroke cleaned by the air forced through from below d. H. freed from residues will. The level of vacuum that can be achieved depends in this new device on the Distance between the lower surface of the filter and the surface of the piston. Accordingly, it is also in the hand, the size of the vacuum that can be achieved during the suction stroke or negative pressure to adapt to the conditions by changing the position of the filter with respect to the top dead center position of the piston according to the respective conditions adapts. For this purpose, you can use a number of filter cartridges for the most diverse Provide purposes which are designed so that their distances from the piston surface are of different sizes. Appropriate inserts or support frames will be provided, which can be inserted into the upper part of the housing. Depending on the type of material to be sieved or medium to be filtered, d. H. depending on whether this medium is gaseous, liquid, is pasty or granular, the filter inserts must of course also be selected will. The shape of the upper part of the housing is arbitrary per se and is the respective Purpose adapted.

Der Antrieb des Filters kann an sich in völlig beliebiger Weise an der Kolbenstange 23 erfolgen. In der einfachsten Ausführungsform kann man zu diesem Zweck ein fuß- oder handbetätigtes System, beispielsweise ein Kniehebelsystem oder ein anderes Hebelsystem, verwenden. Für größere Leistungen oder Dauerbetrieb ist es zweckmäßig, den Kolben über einen der üblichen, dem Kolben eine hin- und hergehende Bewegung erteilenden Kraftantrieb anzutreiben. The drive of the filter can in itself in any way the piston rod 23 take place. In the simplest embodiment you can go to this Purpose a foot or hand-operated system, for example a toggle system or use a different lever system. For greater performance or continuous operation is it is convenient to put the piston over one of the usual, the piston one to drive reciprocating motion imparting power drive.

In der Zeichnung ist eine in vertikaler Lage angeordnete Ausführungsform der neuen Vakuumfiltervorrichtung gezeigt. Selbstverständlich kann die Vakuumffltervorrichtung gemäß der Erfindung in völlig beliebiger Lage, vor allen Dingen auch in waagerechter Lage betrieben werden und kann in dieser Form beispielsweise zum Filtrieren von Wasser Verwendung finden. In the drawing is an embodiment arranged in a vertical position the new vacuum filter device shown. Of course, the vacuum filter device according to the invention in any position, especially in a horizontal position Location can be operated and can be used in this form, for example, for filtering Find water use.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Vacuum filter with movable in a housing Flask and a reservoir, which is closed off by a filter above Filtrate space is arranged, characterized in that to generate a high Negative pressure in the interior of the closed filtrate space (4) only in this Space reciprocable piston (8) is provided, approximately in the middle between the two dead center positions of the piston in a housing wall of the filtrate space one Outlet opening (25) is provided, to which a drain pipe (26) is connected is.

2. Filter according to claim 1, characterized in that the surface of the piston (8) against the plane defined by the clamping surface of the filter (7) is inclined.

3. Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the Piston surface is inclined in the direction of the drain opening (25).

4. Filter according to one of the preceding claims, characterized in that that the piston (8) is cylindrical and consists of two axially spaced apart plate-shaped or disc-shaped parts (9/10), between which a hollow cylinder (11) with a slightly smaller outer diameter than the outer diameter of the plate-shaped Parts is clamped.

5. Filter according to claim 4, characterized in that on both Ends of the hollow cylinder end plates (9/10) are attached, each with a central hole (16/17), and that the plate-shaped or disc-shaped parts with corresponding cylindrical approaches are used in these holes.

6. Filter according to claim 4, characterized in that at least between one of the plate-shaped disks and the opposite end plate there is a gap into which an annular seal (20/21) is inserted.

7. Filter according to claim 4, characterized in that in the two plate-shaped or disc-shaped parts each have at least one ring-shaped Groove (18/19) is provided in which an annular sealing ring (20/21) is located.

8. Filter according to one of the preceding claims, characterized in that that the distance between the two disc-shaped piston parts is greater than that is the axial extent of the outlet opening.

9. Filter according to one of the preceding claims, characterized in that that a substantially rectangular slot in the side wall as the outlet opening (25) of the lower housing part is used, the smaller dimension of which is in the axial direction.

10. Filter device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that for setting the vacuum that can be achieved during the suction stroke, the distance of the filter from the piston and the size of the between the filter and the piston Space is adjustable.

11. Filter device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the filter (7) is made flat.

12. Filter device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the filter (7) is curved.