[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einer Vorrichtung zum Halten einer Filterfolie
oder eines Filtertuches, die bzw. das im installierten Zustand in einer Zentrifugentrommel
auf einer Stützeinrichtung, insbesondere einem Stützsieb, aufliegt, mit einem Schutzsieb
und mit einem Dichtelement mit Dichtlippen, zwischen denen im installierten Zustand
sich die Ränder der Stützeinrichtung und der Filterfolie oder des Filtertuches erstrecken,
wobei im installierten Zustand das Schutzsieb die Filterfolie oder das Filtertuch
und die Stützeinrichtung zwischen den Dichtlippen des Dichtelementes festklemmt.
[0002] Filtrationseinrichtungen zum Abscheiden von mikrofeinen Feststoffanteilen aus Suspensionen
werden in vielfältiger Form als Zentrifugen ausgebildet. Zum Abtrennen der mikrofeinen
Feststoffanteile, wie sie typischerweise in Suspensionen bei chemischen Prozessen
anfallen, sind Filterelemente mit entsprechendem Rückhaltevermögen erforderlich. Hierzu
werden überwiegend auswechselbare Filterfolien oder Filtertücher verwendet. Diese
Filterfolien bzw. Filtertücher sind normalerweise auf Stützeinrichtungen, insbesondere
auf Stützsieben, aufgelegt.
[0003] Auf den Filterfolien bzw. Filtertüchern bildet sich im Betrieb eine dicker werdende
Schicht aus den zurückgehaltenen Feststoffpartikeln, die in entsprechenden Zeitabständen
abgetragen werden muss. Dabei können der Schaber bzw. die Messer zum Ab- bzw. Austragen
der Feststoffschicht nicht bis ganz an die Filterfolie bzw. das Filtertuch herangefahren
werden, um Beschädigungen zu vermeiden, aber auch, weil beispielsweise Falten im Tuch
dies nicht zulassen.
[0004] Die Befestigung der Filterfolie bzw. des Filtertuches erfolgt beispielsweise über
Spannrahmen oder Spannringe mit Schrauben oder Nuten, in denen das Filtertuch gehalten
wird. Insbesondere bei Zentrifugen, bei denen die Filterfolie bzw. das Filtertuch
in der Trommel auf einem Stützsieb aufliegt, sind die Filtertuchbefestigungen herstellungsmäßig
schwierig und teuer. Zur Lösung dieses Problems ist aus der
DE 39 16 383 C2 eine Vorrichtung zum Halten von Filterfolien oder Filtertüchern bekannt geworden,
die am Anfang dieser Beschreibung erläutert ist. Diese Vorrichtung weist ein Schutzsieb
auf, durch das eine Beschädigung der Filterfolie oder des Filtertuches beim Abtragen
oder Ausräumen der Feststoffschicht sicher vermieden wird. Es ist dabei möglich, diese
Schicht nahezu vollständig abzutragen, da der Schaber bzw. die Messer bis auf das
Schutzsieb herangefahren werden können. Darüber hinaus wird mit Hilfe des Schutzsiebes
in radialer Richtung eine Vorspannung aufgebracht, so dass die Ränder des Stützsiebes
und der Filterfolie oder des Filtertuches sicher zwischen den Dichtlippen des Dichtelementes
fixiert werden. Der entsprechende Andrückeffekt wird im Betriebszustand durch die
Fliehkraft verstärkt. Die Filterfolie bzw. das Filtertuch wird auf der gesamten Fläche
einwandfrei auf dem Stützsieb fixiert, und letzteres wird unter dieser Vorspannung
an den Trommelmantel gepresst.
[0005] Die bekannte Vorrichtung hat sich im Betrieb bewährt. Zur Erzeugung der für eine
vollständige Auflage auf dem Filtertuch ausreichenden Vorspannung weist das Schutzsieb
einen an sich bekannten Steckverschluss auf. Für diesen Steckverschluss sind die radialen
Ränder des Schutzsiebes mit Schlitzen bzw. Einschnitten versehen, die ineinander geschoben
werden und damit das Schutzsieb unter Spannung setzen. Diese Spannung drückt bereits
im Stillstand das Schutzsieb auf die Dichtelemente, bringt diese zur Anlage auf der
Innenfläche des Trommelmantels und hält die Ränder von Stützsieb und Filterfolie bzw.
Filtertuch zwischen den Dichtlippen sicher fest.
[0006] Bei Zentrifugentrommeln, die mit hohen Drehzahlen arbeiten, ist die auf diese Weise
mit dem Schutzsieb erzeugte Vorspannung völlig ausreichend. Es ergeben sich jedoch
immer mehr Anwendungsbereiche für derartige Zentrifugen, bei denen mit relativ niedrigen
Drehzahlen gearbeitet werden muss, um eine schonende Behandlung des zu filtrierenden
Materiales zu ermöglichen. Hierbei besteht die Gefahr, dass die auf die vorstehend
geschilderte Weise mit dem Schutzsieb aufgebrachte Vorspannung zum Fixieren der Filterfolie
bzw. des Filtertuches nicht ausreicht, um die Filterfolie bzw. das Filtertuch sicher
zu fixieren. Die Filterfolie bzw. das Filtertuch kann sich daher in Betrieb lösen,
was zu Beschädigungen mit entsprechenden Stillliegezeiten und Reparaturarbeiten führen
kann.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Halten einer Filterfolie
oder eines Filtertuches der angegebenen Art zu schaffen, mit der die Filterfolie oder
das Filtertuch besonders sicher gehalten wird.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art dadurch gelöst, dass die Vorrichtung ferner mindestens einem Spannring aufweist,
der im installierten Zustand das Schutzsieb radial nach außen presst und dass das
Schutzsieb auf seiner Innenseite mit mindestens einem Vorsprung versehen ist, der
den installierten Spannring in Axialrichtung fixiert.
[0009] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung findet somit zusätzlich zu einem Schutzsieb,
mit dem eine radiale Vorspannung aufgebracht werden kann, mindestens ein Spannring
Verwendung, der im installierten Zustand das Schutzsieb radial nach außen presst und
damit gegen die beiden Dichtelemente an den Rändern der Filterfolie bzw. des Filtertuches
drückt. Diese werden hierdurch zur Anlage auf der Innenfläche des Trommelmantels gebracht,
und die Ränder von Stützsieb und Filterfolie bzw. Filtertuch werden zwischen den Dichtlippen
der Dichtelemente sicher fixiert.
[0010] Es ist zwar bekannt, Filterfolien bzw. Filtertücher mit Hilfe von Spannrahmen und
Spannringen mit Schrauben oder Nuten, in denen die Filterfolie bzw. das Filtertuch
gehalten wird, zu befestigen. Nicht bekannt ist es jedoch, derartige Spannringe in
Verbindung mit Sieben einzusetzen, um auf diese Weise die von den Schutzsieben aufgebrachte
Vorspannung zu erhöhen und eine noch bessere Fixierung der Filterfolie bzw. des Filtertuches
und/oder der Stützeinrichtung, insbesondere des Stützsiebes, zu erreichen.
[0011] Überraschenderweise wurde festgestellt, dass bei Anordnung eines derartigen Spannringes
an der Innenseite des Schutzsiebes die Gefahr besteht, dass sich der Spannring im
Betrieb in Axialrichtung verschieben kann. Dies ist natürlich unerwünscht, da hierdurch
die Funktionsweise der Zentrifugentrommel beeinträchtigt wird, insbesondere die Gefahr
besteht, dass der Schaber bzw. die Messer mit dem Spannring kollidieren. Bei der Anordnung
eines derartigen Spannringes ist der Schaber bzw. sind die Messer vorzugsweise an
der entsprechenden Stelle ausgenommen, so dass sich keine unerwünschten Kontakte ergeben.
Um eine derartige Axialverschiebung des Spannringes zu verhindern, ist erfindungsgemäß
vorgesehen, dass das Schutzsieb auf seiner Innenseite mindestens einen Vorsprung aufweist,
der den installierten Spannring in Axialrichtung fixiert.
[0012] Vorzugsweise besitzt die Vorrichtung zwei Spannringe für die beiden axialen Endbereiche
des Schutzsiebes und weist das Schutzsieb mindestens zwei Vorsprünge zur Verhinderung
einer Axialverschiebung der Spannringe auf. Wenn die Spannringe in den Endbereichen
des Schutzsiebes vorgesehen sind, ist es normalerweise ausreichend, eine Axialbewegung
der Spannringe zur axialen Mitte des Schutzsiebes hin zu verhindern, so dass nur auf
einer Seite (zur axialen Mitte des Schutzsiebes hin) des Spannringes mindestens ein
entsprechender Vorsprung angeordnet sein muss.
[0013] Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung weist diese mindestens einen im
axial mittleren Bereich des Schutzsiebes anordbaren Spannring auf. Dieser Spannring
kann sich in beiden axialen Richtungen bewegen bzw. verschieben, so dass hier Vorsprünge
an beiden Seiten des Spannringes am Schutzsieb angeordnet sind.
[0014] Die erfindungsgemäß verwendeten Spannringe sind als solche bekannt und von üblicher
Bauart. Sie können vorzugsweise einen runden, quadratischen oder flachen Querschnitt
besitzen und sind vorzugsweise zweiteilig ausgebildet, d. h. besitzen zwei Spannschlösser,
die mit einem linksgängigen und einem rechtgängigen Gewinde kämmen, so dass auf diese
Weise ein Verspannen unproblematisch erfolgen kann. Es versteht sich, dass natürlich
auch andere Ausführungsformen von Spannringen Verwendung finden können.
[0015] Die Anzahl der erfindungsgemäß vorgesehenen Spannringe ist nicht festgelegt. Im einfachsten
Fall kann ein einziger Spannring Verwendung finden, der vorzugsweise axial mittig
angeordnet ist. Bei einer anderen Ausführungsform sind zwei Spannringe vorgesehen,
von denen jeder in einem axialen Endbereich des Schutzsiebes angeordnet ist. Es können
aber auch mehr als zwei Spannringe Verwendung finden, welche in Abständen über die
axiale Länge des Schutzsiebes angeordnet sein können. Je nach der Anzahl der vorgesehenen
Spannringe ist das Schutzsieb auf seiner Innenseite mit entsprechenden Vorsprüngen
versehen, um Axialbewegungen der Spannringe zu verhindern.
[0016] Was die Ausbildung des mindestens einen Vorsprungs anbetrifft, so sind diverse Ausführungsformen
möglich. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Vorsprung auf der Innenseite
des Schutzsiebes von einer Strukturierung bzw. Profilierung desselben gebildet. Bei
dieser Ausführungsform wird daher der Vorsprung durch eine Verformung des Schutzsiebes
erzeugt. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Vorsprung von einem Nocken gebildet.
Dieser Nocken kann beispielsweise aufgeschweißt, aufgeschraubt, aufgenietet oder aufgeklebt
sein. Mit "Nocken" sind hier nicht nur punktförmige vorstehende Abschnitte, sondern
auch leistenförmige vorstehende Abschnitte gemeint.
[0017] Der Vorsprung kann sich um den gesamten Umfang des Schutzsiebes oder nur um einen
Teil desselben erstrecken.
[0018] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der der Spannring
im axialen Endbereich des Schutzsiebes angeordnet ist, ist der Vorsprung von einem
zurückgebogenen Randlappen des Schutzsiebes gebildet. Dieser Randlappen kann beispielsweise
um 90° oder um 180° zurückgebogen sein. Ein solcher Randlappen lässt sich einfach
herstellen, indem zwei benachbarte Schlitze am Rand des Schutzsiebes hergestellt und
der dazwischen befindliche Bereich um den gewünschten Winkel zurückgebogen wird. Im
zurückgebogenen Zustand bildet der entsprechende Lappen dann die entsprechende Axialfixierung
für den Spannring.
[0019] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit
der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine geschnittene Zentrifugentrommel in räumli- cher Darstellung;
- Figur 2
- ein Detail an der Stelle A in Figur 1; und
- Figur 3
- die Darstellung eines Randlappens zur axialen Fixierung eines Spannringes.
[0020] Die in Figur 1 dargestellte Zentrifugentrommel 1 weist einen Trommelmantel 2 auf,
auf dessen Innenseite ein Stützsieb 3, ein Filtertuch 4 und ein Schutzsieb 5 angeordnet
sind (in Figur 2 im größeren Maßstab gezeigt). Das Stützsieb 3 liegt auf der Innenseite
des Trommelmantels 2 auf, darauf liegt das Filtertuch 8 dicht anliegend auf. Das Schutzsieb
5, das entsprechende Durchlassöffnungen aufweist, wird durch Vorspannung fest gegen
das Filtertuch 4 gedrückt, so dass dieses fest auf dem Stützsieb 3 aufliegt. In Figur
2 sind das Stützsieb 3, das Filtertuch 4 und das Schutzsieb 5 zum besseren Verständnis
im unverspannten Zustand dargestellt. Im Betriebszustand liegen jedoch alle Teile
dicht aufeinander. Das Stützsieb 3 und das Filtertuch 4 werden in zwei ringförmigen
Dichtelementen 6 gehalten, die im Bereich des Bodens und des Deckels der Zentrifugentrommel
angeordnet sind. Die ringförmigen Dichtelemente 6 weisen drei Dichtlippen 10 auf,
die zwei Kammern bilden, in denen die Ränder des Stützsiebes 3 und des Filtertuches
4 im flachgepressten Zustand angeordnet sind. Nach Einbau des Stützsiebes 3 und des
Filtertuches 4 zusammen mit den Dichtelementen 6 wird das Schutzsieb 5 so eingelegt,
dass es auf die inneren Flächen der Dichtelemente 6 drückt und auf dem Filtertuch
unter Spannung aufliegt.
[0021] Zusätzlich sind an der Innenseite des Schutzsiebes 5 zwei Spannringe 7 angeordnet,
welche auf den axialen Randbereichen des Schutzsiebes aufliegen, d. h. am Boden und
am Deckel der Zentrifugentrommel angeordnet sind. Die Spannringe 7 sind zweiteilig
ausgebildet und weisen jeweils zwei Spannschlösser 9 auf, mit denen sie verspannt
werden und dabei einen radialen Druck auf das Schutzsieb 5 ausüben.
[0022] Um eine axiale Bewegung der Spannringe 7 zur axialen Mitte der Zentrifugentrommel
hin zu verhindern, sind über den Umfang des Schutzsiebes 5 verteilt mehrere Vorsprünge
8 in der Form von einwärts gebogenen Lappen vorgesehen, welche den zugehörigen Spannring
7 in Axialrichtung festlegen. Die Ausbildung dieser Lappen ist speziell in Figur 3
gezeigt. Die Lappen werden hergestellt, indem ein Rand des zylindrischen Schutzsiebes
5 mit zwei benachbarten Schlitzen bzw. Einschnitten versehen und der dazwischen angeordnete
Abschnitte des Schutzsiebes um 180° nach innen gebogen wird, so dass sich der in Figur
3 dargestellte lappenförmige Vorsprung 8 ergibt. Die hierdurch gebildete Ausnehmung
am Rand des Schutzsiebes 5 ist mit 10 bezeichnet. Mehrere dieser lappenförmigen Vorsprünge
8, die über den Umfang des Schutzsiebes 5 verteilt sind, bilden die entsprechende
Axialfixierung des Spannringes 7.
1. Vorrichtung zum Halten einer Filterfolie oder eines Filtertuches, die bzw. das im
installierten Zustand in einer Zentrifugentrommel auf einer Stützeinrichtung, insbesondere
einem Stützsieb, aufliegt, mit einem Schutzsieb und mit einem Dichtelement mit Dichtlippen,
zwischen denen im installierten Zustand sich die Ränder der Stützeinrichtung und der
Filterfolie oder des Filtertuchs erstrecken, wobei im installierten Zustand das Schutzsieb
die Filterfolie oder das Filtertuch und die Stützeinrichtung zwischen den Dichtlippen
des Dichtelementes festklemmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner mindestens einen Spannring (7) aufweist, der im installierten
Zustand das Schutzsieb (5) radial nach außen presst, und dass das Schutzsieb (5) auf
seiner Innenseite mit mindestens einem Vorsprung (8) versehen ist, der den installierten
Spannring (7) in Axialrichtung fixiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Spannringe (7) für die beiden axialen Endbereiche des Schutzsiebes (5) besitzt
und dass das Schutzsieb (5) mindestens zwei Vorsprünge (8) zur Axialfixierung der
Spannringe (7) aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen im axial mittleren Bereich des Schutzsiebes anordbaren Spannring
besitzt.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung auf der Innenseite des Schutzsiebes von einer Strukturierung bzw. Profilierung
desselben gebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung von einem Nocken gebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (8) von einem zurückgebogenen Randlappen des Schutzsiebes (5) gebildet
ist.