專利名稱：過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過濾器，該過濾器帶有幾個(gè)安裝在軸上的旋轉(zhuǎn)過濾盤，這些過濾盤備有多孔過濾介質(zhì)。
從AT 406936(AT-A 155/99)中獲知一個(gè)這類的過濾器。它的問題是在一根軸上使用了大量的過濾盤，這些過濾盤要與其它軸上的過濾盤重疊。為保持在選擇盤支撐件時(shí)的靈活性和能夠使用陶瓷元件，例如，推薦在軸和盤之間進(jìn)行摩擦連接。在這里必須由一個(gè)密封元件構(gòu)成這個(gè)摩擦連接。這些情況必然產(chǎn)生下列的危險(xiǎn)和問題制造公差(盤，軸和分隔件)和密封元件的可壓縮性的影響可能積累，其結(jié)果是不能保持希望的盤間距。在極端情況下，由于盤相互直接接觸，可能造成損壞。
特別是在啟動(dòng)過程中，如果摩擦連接不足夠，那么由于過濾盤的慣性可能產(chǎn)生滑動(dòng)。這導(dǎo)致密封元件嚴(yán)重磨損。
本發(fā)明的目的是允許在簡單的過濾器制造過程的情況下進(jìn)行可靠的操作。
因此，本發(fā)明的特征在于，彈性體元件安裝在這根軸上，作為單個(gè)過濾盤之間的分隔件。由于彈性體元件用作單個(gè)過濾盤和空心軸之間的密封材料，所以在盤和空心軸之間不需要形狀連接的扭矩傳遞。
本發(fā)明另一個(gè)有利改進(jìn)方案的特征在于，這些彈性體元件做成整體的。這有利于制造，特別在過濾盤之間間隔窄的情況下。
本發(fā)明另一個(gè)有利替代改進(jìn)方案的特征在于，布置了與金屬分隔件交替的多個(gè)彈性體分隔件。如果這些金屬襯套是插入的(特別是如果過濾盤之間存在較大的間隔)，可獲得更好的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的有利構(gòu)造的特征在于，多個(gè)過濾盤和彈性體元件一起軸向預(yù)壓，其中5到20個(gè)，最好10到15個(gè)過濾盤可壓在一起。由于過濾盤和彈性體元件是預(yù)壓的，所以以簡單的方式使過濾盤對(duì)于空心軸的密封以及良好地調(diào)節(jié)過濾盤之間間隔得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)補(bǔ)償制造過程中產(chǎn)生的盤厚度公差，密封元件的可壓縮性，等等。由于多個(gè)過濾盤可預(yù)壓在一起，在各種情況下在一個(gè)短的路徑上可以補(bǔ)償任何不均勻性，并且消除了當(dāng)所有過濾器元件僅從一側(cè)壓緊時(shí)產(chǎn)生的間隔不均勻問題。
本發(fā)明的另一個(gè)有利改進(jìn)方案的特征在于，多個(gè)帶有過濾器元件的軸布置在一個(gè)平面上，并例如通過皮帶一起驅(qū)動(dòng)。如果例如過濾器元件水平布置，則所有并排安裝的軸可僅用一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置一起驅(qū)動(dòng)，其中在重疊區(qū)域中過濾盤以相反方向旋轉(zhuǎn)，從而改善了表面上的紊流并以此提供了更好的清潔效果。
本發(fā)明的一個(gè)有利構(gòu)造的特征在于，布置了多個(gè)平面的帶過濾盤的軸，其中這些平面在一個(gè)共同的殼體中通過布置有適當(dāng)開口的分隔壁彼此隔開。通過這種方式在一個(gè)外殼內(nèi)可附加地實(shí)現(xiàn)多個(gè)壓力級(jí)，其中由于分隔壁也使外殼穩(wěn)定了。此外，可通過適當(dāng)?shù)膶?dǎo)流措施以避免短路流動(dòng)。
本發(fā)明的另一個(gè)有利改進(jìn)方案的特征在于，布置內(nèi)配件，此內(nèi)配件匹配于過濾盤的輪廓，并且減少了外殼中的空腔。由于這些內(nèi)配件延伸到過濾盤之間的楔形空間中，所以顯著減少了內(nèi)部的自由容積和無效空間，這是特別有利的，尤其是在成批地高度濃縮固體懸浮液時(shí)。
本發(fā)明的一個(gè)有利構(gòu)造的特征在于，一個(gè)濾液接收器布置在軸的一端，并且所有的空心軸都向該濾液接收器排放，接收器最好是設(shè)計(jì)成耐壓的。如果使用這種類型的接收器，就不需要回轉(zhuǎn)接頭，否則在空心軸和輸送管之間需要回轉(zhuǎn)接頭，它會(huì)占據(jù)大量的空間。通過耐壓設(shè)計(jì)，就可以施加供反洗用的過壓，以及用于增加橫跨膜的壓力的負(fù)壓。
本發(fā)明的另一個(gè)有利改進(jìn)方案的特征在于，原始介質(zhì)與過濾盤相切地送入。通過這個(gè)導(dǎo)流措施可實(shí)現(xiàn)良好的橫流過濾，在這里也不會(huì)干擾入口附近盤上的過濾，并且還避免了盤的磨損。
本發(fā)明的一個(gè)有利構(gòu)造的特征在于，布置有過濾盤的軸的轉(zhuǎn)速是可以控制的。這樣，可根據(jù)給定的要求相應(yīng)地調(diào)整過濾盤之間的紊流，特別是在更換介質(zhì)成份的情況下或濃度差別特別大時(shí)，而不必改變整個(gè)流動(dòng)通路和/或過濾壓力。
本發(fā)明的另一個(gè)有利改進(jìn)方案的特征在于，布置一個(gè)裝置，以便在起動(dòng)或停止時(shí)使過濾器慢慢地加速或減速，其中可布置帶有變頻器的馬達(dá)或者布置一個(gè)渦輪耦合器。其結(jié)果是，在起動(dòng)和停止時(shí)可避免過濾盤的任何滑動(dòng)。由于通過彈性體環(huán)軸向預(yù)壓，所以這對(duì)摩擦連接特別有利。
本發(fā)明的另一個(gè)構(gòu)造是供根據(jù)本發(fā)明的過濾器使用的一個(gè)過濾盤，其特征在于，一個(gè)支撐體上安裝了過濾介質(zhì)(絲網(wǎng)，羊毛氈，箔膜或類似物)。這樣可提供具有相應(yīng)低成本箔膜的適當(dāng)?shù)准芤赃m合各種過濾器應(yīng)用。
本發(fā)明的另一個(gè)有利改進(jìn)方案的特征在于，這個(gè)支撐體是用帶孔板，燒結(jié)金屬，陶瓷或多孔塑料制造的。
本發(fā)明的一個(gè)有利構(gòu)造的特征在于，箔膜是陶瓷或聚合物材料的。
本發(fā)明的另一個(gè)有利改進(jìn)方案的特征在于，過濾介質(zhì)是通過編織塑料或金屬絲制造的絲網(wǎng)，或者通過在塑料箔或金屬板上鉆孔制造的濾網(wǎng)。
本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案的特征在于，箔膜通過焊接或粘在支撐體上。這樣可以低成本制造合適的過濾盤。
本發(fā)明的有利構(gòu)造的特征在于，在過濾盤的外邊緣上做出一個(gè)凸起，該凸起例如用彈性聚合物材料制造。這使從盤表面流出的介質(zhì)流偏轉(zhuǎn)，從而避免了盤的磨損。
本發(fā)明的另一個(gè)特別有利的改進(jìn)方案的特征在于，這個(gè)支撐體是用例如陶瓷材料鑄造的，其中排放通道是通過一個(gè)插入的型芯而產(chǎn)生，型芯在燃燒時(shí)完全燒掉，不留任何殘余物。這種制造方法允許簡單且成本低地制造過濾盤，其中與目前使用的具有多層的制造方法比，這種整體過濾盤類型還具有長得多的使用壽命。
下面根據(jù)附圖用實(shí)例描述本發(fā)明，其中

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的過濾器，圖2示出了本發(fā)明的示意圖，圖3示出了本發(fā)明的另一種實(shí)施類型，圖4展示了本發(fā)明的另一種類型的示意圖，圖5示出了一種軸的布置方式，圖6示出了外殼的一種特殊設(shè)計(jì)，圖7是這種過濾器的示圖，圖8示出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的過濾盤，圖9為根據(jù)本發(fā)明的過濾盤的一種實(shí)施類型的剖視圖，圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾盤的另一種實(shí)施類型。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的過濾組件1。多個(gè)薄膜盤3固定在每個(gè)空心軸2，2’上。待過濾液體/懸浮液通過管5流入箱體4內(nèi)。這里所示為封閉箱體4。這個(gè)箱體也可以是開口的，在這種情況下薄膜浸入在液體中。這里薄膜盤3具有圓柱形橫截面。濾液穿過薄膜進(jìn)入中空盤體3并通過滲透被導(dǎo)入盤中心，然后穿過空心軸2，2’和管6流出過濾器。被清除下來的濃縮物可在以后通過管7排出。薄膜組件1既可通過濃縮側(cè)的過壓操作，也可以通過滲透側(cè)的負(fù)壓操作。相應(yīng)地，組件1可裝入封閉的殼體或者用作被浸入的薄膜。過壓可高達(dá)10-14巴。
薄膜盤3可由無機(jī)體，以及帶有過濾介質(zhì)的支撐體(絲網(wǎng)，羊毛氈，聚合物膜)所組成。這種結(jié)構(gòu)既適合于在操作中化學(xué)清潔過濾介質(zhì)，例如膜，也適合于完全自動(dòng)的滲透反洗。根據(jù)使用的過濾介質(zhì)，過濾組件1可用于在飲用水處理，生產(chǎn)用水處理，城市和工業(yè)廢水處理，以及產(chǎn)品過濾過程中所進(jìn)行的去除固體的通常過濾過程，用于微量過濾(例如從約0.3微米起)，超濾，毫微過濾(可達(dá)約4000道爾頓)直到反向滲透。
圖2提供了根據(jù)本發(fā)明的過濾器的剖視圖，其中僅示出了帶有單獨(dú)過濾盤3的一個(gè)軸2。在單獨(dú)過濾盤3之間，用作分隔件的彈性體元件8總是安裝在空心軸2上。該示圖示出了用于保持過濾盤3之間小間距的整體彈性體元件8。該示圖還示出了帶螺紋銷9的固定軸環(huán)，用于將過濾盤3和彈性體元件8固定在軸2上。
圖3示出了分隔件的一個(gè)變型，其中緊接著每個(gè)過濾盤3都布置了一個(gè)彈性體元件8’。過濾盤3之間較大的距離是通過分隔件10實(shí)現(xiàn)的，分隔件10最好用金屬制造，布置在相應(yīng)彈性體元件8’之間。
圖4示出了多個(gè)過濾盤3和彈性體元件8的組件，其中帶螺紋銷9的固定軸環(huán)布置在這種組件的前端和后端，并通過預(yù)壓將組件保持在一起，包括過濾盤3和彈性體元件8，或者還包括彈性體元件8’和插入其間的金屬分隔件10。其結(jié)果是，易于安裝其它的組件，并且可以適當(dāng)?shù)木葘⑦^濾盤3定位。這是特別重要的，因?yàn)榱硗廨S2’的過濾盤3應(yīng)以或多或少的恒定間隔定位并無接觸地抓嵌入間隔中。由于這樣實(shí)現(xiàn)的重疊，產(chǎn)生了紊流，有效清潔了過濾盤3的表面。
圖5示出了本發(fā)明的一個(gè)變型，其中多個(gè)帶過濾盤3的軸2彼此相鄰水平布置，兩個(gè)這樣的平面，一個(gè)在另一個(gè)上方。原則上可以布置多個(gè)上下布置的平面。這些平面通過安裝在殼體11內(nèi)部的帶開口13的分隔壁12隔開。其結(jié)果是，在一個(gè)外殼內(nèi)可實(shí)現(xiàn)不同壓力比的不同濃縮等級(jí)，從而獲得高濃縮作用的最佳效率。有利的是殼體11在軸的中心軸線上分開，這也使得易于用起重機(jī)裝配和拆卸軸。通過對(duì)于一個(gè)平面的這種布置方式，可通過一個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)軸15利用皮帶14，14’一起驅(qū)動(dòng)軸2。如果分隔壁12上的開口13相對(duì)懸浮液入口和出口位于適當(dāng)?shù)奈恢?，則可避免短路流動(dòng)。這樣，還可實(shí)現(xiàn)希望的功率。
圖6示出了一種與圖5類似的布置方式，但僅有一個(gè)平面的軸2。這里示出了用于減少外殼11內(nèi)空腔的附加的內(nèi)配件16，這些內(nèi)配件與過濾盤3的輪廓匹配并固定在殼體壁上。原則上，也可以設(shè)想使殼體的外形與這個(gè)過濾盤輪廓匹配，但這會(huì)使殼體的制造更復(fù)雜。
圖7示出了裝配好的過濾器1，它具有殼體11和帶有驅(qū)動(dòng)軸15的驅(qū)動(dòng)裝置17和皮帶14。此外，該圖示出了沿切線方向面置的原料送料口18和出口19。水平延伸的空心軸2都向?yàn)V液收集箱20排放。該濾液收集箱是耐壓設(shè)計(jì)的，所以懸浮液還可以在負(fù)壓下供給和排放，這允許通過設(shè)置背壓控制過濾效率。如果使用真空，則最大過濾生產(chǎn)率就高些。另外，如果應(yīng)用了較高的壓力，濾液可用于反洗，這加強(qiáng)了對(duì)表面的清潔，并延長了化學(xué)清潔過程之間的間隔。
圖8中示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾盤3。該盤在其中心平面上具有通道21和板條22，這樣過濾出來的液體(濾液)可根據(jù)需要輸送，并隨后排放到空心軸內(nèi)。
如圖9中所示，在過濾盤3的表面上可施加過濾介質(zhì)，如箔膜23。如果基架3是用陶瓷材料制造的并且箔膜也是用陶瓷材料制造的，則最好通過燒結(jié)進(jìn)行制造。過濾介質(zhì)，如膜，也可通過焊接或粘接附著。如果要處理磨損性的介質(zhì)，為使盤的磨損最小，特別在是盤的外邊緣的部位上，應(yīng)該應(yīng)用凸起24，它最好是由彈性聚合物材料制造的。凸起在介質(zhì)流25從過濾盤3上流下時(shí)改變了該介質(zhì)流，這樣防止了磨損。
過濾盤3在其平分面內(nèi)可根據(jù)圖10設(shè)計(jì)。該圖再次示出了通道21和板條22。為在鑄造過程中能夠生產(chǎn)出這種形狀，本發(fā)明建議構(gòu)造一種型芯，該型芯由蠟或燃燒后不留任何殘余物的其它有機(jī)材料制造，此型芯具有和通道一樣的形狀并在鑄造過濾盤時(shí)插入。這樣，將來的通道由該型芯的形狀精確地限定。然后燃燒過濾盤3，在該過程中，型芯被完全燒光不留任何殘余物，從而形成了通道。所示通道的形狀僅是一種可能性，但其它的形式也會(huì)產(chǎn)生有利的結(jié)果。通過使用根據(jù)本發(fā)明的型芯，還可以產(chǎn)生用其它方法不能制造的其它有利通道形狀。使用的型芯不必僅由一個(gè)整塊組成，從而允許產(chǎn)生其它的通道形狀。本發(fā)明不受所示實(shí)施形式限制。
權(quán)利要求
1.帶有多個(gè)旋轉(zhuǎn)過濾盤的過濾器，其中這些過濾盤安裝在一根軸上并備有多孔過濾介質(zhì)，其特征在于，彈性體元件(8，8’)安裝在軸(2)上作為單個(gè)過濾盤(3)之間的分隔件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的過濾器，其特征在于，彈性體元件(8)做成一個(gè)整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的過濾器，其特征在于，布置了與金屬分隔件(10)交替的多個(gè)彈性體分隔件(8’)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的過濾器，其特征在于，多個(gè)過濾盤(3)和彈性體元件(8，8’)在軸向預(yù)壓在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的過濾器，其特征在于，5到20個(gè)，最好10到15個(gè)過濾盤(3)壓在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的過濾器，其特征在于，多個(gè)帶過濾盤(3)的軸(2)布置在一個(gè)平面上，并全部例如通過皮帶(14，14’)一起驅(qū)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的過濾器，其特征在于，布置了多個(gè)具有過濾盤(3)的軸(2)的平面，其中這些平面在共用的外殼(11)中通過分隔壁(12)彼此隔開，這些分隔壁布置有適當(dāng)?shù)拈_口(13)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7中所述的過濾器，其特征在于，布置了內(nèi)配件(16)，這些內(nèi)配件與過濾盤(3)的輪廓匹配，并減少了外殼(11)內(nèi)的空腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的過濾器，其特征在于，濾液接收箱(20)位于軸(2)的一端，并且所有的空心軸(2)都向其中排放，濾液接收箱最好設(shè)計(jì)為耐壓的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的過濾器，其特征在于，原料介質(zhì)沿與過濾盤(3)相切的方向供應(yīng)到進(jìn)料口(18)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的過濾器，其特征在于，布置有過濾盤(3)的軸(2)轉(zhuǎn)速是可控制的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的過濾器，其特征在于，布置了一種在起動(dòng)或停止時(shí)使過濾器(1)慢慢加速或減速的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12中所述的過濾器，其特征在于，布置了一個(gè)備有變頻器的馬達(dá)(17)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12中所述的過濾器，其特征在于，布置了一個(gè)渦輪耦合器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的過濾盤，其特征在于，布置了一個(gè)上面安裝了過濾介質(zhì)的支撐體，支撐體最好是絲網(wǎng)或箔膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的過濾盤，這個(gè)支撐體是用帶孔板，燒結(jié)金屬，陶瓷或多孔塑料制造的。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16中所述的過濾盤，其特征在于，這種箔膜是陶瓷或聚合物材料的。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的過濾盤，其特征在于，這種過濾介質(zhì)是通過編織塑料或金屬絲而制造的絲網(wǎng)，或者通過在塑料箔或板條上鉆孔制造的濾網(wǎng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的過濾盤，其特征在于，過濾介質(zhì)，例如箔膜，通過焊接或粘接固定在支撐體上。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的過濾盤，其特征在于，在過濾盤(3)的外邊緣上布置一個(gè)凸起，它例如用彈性聚合物材料制造。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項(xiàng)所述的過濾盤，其特征在于，這個(gè)支撐體是例如用陶瓷材料鑄造的，其中排泄通道通過一個(gè)插入的型芯而產(chǎn)生，型芯在燃燒時(shí)完全燒掉，不留任何殘余物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過濾器(1)，其包括許多旋轉(zhuǎn)的過濾盤(3)，這些過濾盤布置在一根軸(2)上并備有多孔過濾介質(zhì)。本發(fā)明的特征在于，利用彈性體元件(8，8’)作為分隔件并將其布置在軸(2)上的每個(gè)單獨(dú)的過濾盤(3)之間。本發(fā)明還涉及供一個(gè)這種過濾器(1)使用的過濾盤(3)。
文檔編號(hào)B01D63/16GK1442028SQ01812604
公開日2003年9月10日 申請日期2001年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月13日
發(fā)明者H·策格, W·埃爾金格 申請人:安德里茨有限公司