DE19632964C1 - Filterpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterpresse zur Preßentwässerung von schwer entwässerbaren Schlämmen

• - mit einer Anzahl von in einer Reihe fluchtend angeordneten Preßkörpern, die als Hohlzylinder ausgebildet sind und aus einem Distanzierungszylinder und zwei an beiden Enden des Distanzierungszylinders angeordneten Preßplatten,
• - mit je einer Preßkammer zwischen je zwei benachbarten Preßkörpern,
• - mit einem zylindrischen Verschiebering je Preßkammer, mit dem die Preßkammer zu schließen und zu öffnen ist, mit je einer ringförmig umlaufenden Dichtung an beiden Enden der Preßkörper und
• - mit Einrichtungen zum hydraulischen Antrieb der Preßkörper in Richtung ihrer Hintereinanderanordnung.

Aus der DE 37 44 771 A1 ist eine Vorrichtung zum Auspressen von gasförmigen und/oder flüssigen Medien aus einer Charge von schütt- bzw. rieselfähigem Gut durch Verdichtung zur festen Masse eines Preßkuchens in einer horizontalen Reihe von Preßkammern bekannt. Dabei weist jede Preßkammer ein paar im Abstand paral­ lele, in vertikalen Ebenen verlaufende Preßwände auf. Von diesen ist wenigstens eine Preßwand mit Mitteln zum Filtratablauf als Fil­ terelement ausgebildet, wobei zwischen den Preßkammern Druck­ körper angeordnet sind. Bei dieser Vorrichtung ist wenigstens eine Preßwand von einem am Druckkörper gehaltenen unabhängig vom Druckkörper horizontal verschiebbaren Preßelement gebildet.

In der DE-C-2 90 718 ist eine hydraulische Kakaopresse liegender Anordnung mit aus ringförmigen Hohlkörpern und Preßstempeln nach Art einer stehenden Topfpresse gebildeten Elementen beschrieben. Dabei sind die Preßstempel in ihrer Länge so bemessen, daß sie nach vollzogener Pressung und Festlegung der Hohlkörper weitge­ hend die Preßkuchen aus den Hohlkörpern ausstoßen können. Bei dieser bekannten Kakaopresse ist des weiteren vorgesehen, daß beim Vorgang des hydraulischen Kolbens zunächst die ganze Säule bis zum Anlegen einer den letzten Hohlkörper abschließenden Deckplatte an das Widerlager vorgeschoben und durch die hiernach eintretende Verkürzung der Säule in sich die Pressung vollzogen wird. Erst dann wird durch Kupplung der verkürzten Säule mit Zug­ stangen und Rückbewegung des hydraulischen Kolbens die ganze Säule etwas zurückgezogen, worauf die Hohlkörper bei ihrer gleich­ zeitigen Endkupplung von den nächstfolgenden Preßstempeln an ih­ rem Ort festgelegt werden. Durch erneutes Vortreiben der Stempel­ reihe mit den dazwischen liegendem Preßkuchen werden diese aus den Hohlkörpern ausgestoßen, worauf endlich durch Auseinander­ ziehen der Säule die Preßkuchen freigemacht werden.

In der US-A-3 073 238 ist eine hydraulische Presse beschrieben, die zwei Serien von Vielfachpreßkammern mit Filterplatten für eine hohe Produktion aufweisen.

Aus der DE-B-12 47 137 ist eine Mehrtopfpresse zum Entölen von Kakao bekannt, wobei mit Schiebegliedern verbundene Pressenköpfe und Topfkolben vorgesehen sind, deren Schließrichtung entgegen der Preßrichtung verläuft und bei der Abdruck-Kolben-Zylinderein­ heiten mit aus Abdruckstangen ausgebildeten Kolbenstangen zum Öffnen der Presse und zum Ausstoßen der Preßkuchen angeordnet sind. Bei dieser bekannten Mehrtopfpresse ist vorgesehen, daß die Andrückzylinder im Querhaupt der Presse axial verschiebbar ange­ ordnet und fest mit den vom Preßkolben am weitesten entfernten Preßtopf verbunden sind.

Die bekannten Kammerfilterpressen sind in ihrem Aufbau umständ­ lich und somit störanfällig. Hinzu kommt, daß der fertig gepreßte Filterkuchen noch über einen relativ hohen Wassergehalt verfügt, weil sie mit einem niedrigen Filtrationsdruck von maximal 25 bar betrieben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterpresse der einleitend genannten Art dahingehend auszubilden, daß sie robust und einfach, mithin wenig störanfällig aufgebaut ist und außerdem mit einem derart hohen Druck zu betreiben ist, daß der gepreßte Filterkuchen einen relativ geringen Wassergehalt aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst

• - daß ein Rahmengestell mit zwei Endplatten und Zugankern zwischen den Endplatten vorgesehen ist,
• - daß für alle Preßkörper ein gemeinsamer hydraulischer Antrieb vorgesehen ist,
• - daß jeder Verschiebering wahlweise mit einem separaten oder einem gemeinsamen hydraulischen Antrieb versehen ist, mit dem die zugehörige Preßkammer zu schließen, der Schließzustand zu halten und die Preßkammer zu öffnen ist,
• - daß jeder Verschiebering mindestens eine Befüllöffnung aufweist und
• - daß jeder Verschiebering in axialer Richtung verstellbar ist, so daß das Kammervolumen veränderbar ist.

Auf diese Weise gelangt man zu einem Hochdruckpreßfilter, der einleitend genannten Art, das die vorerwähnte Erfindungsaufgabe voll erfüllt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann das Hochdruckpreßfilter so ausgebildet sein, daß als gemeinsamer An­ trieb für alle Preßkörper ein Preßzylinder vorgesehen ist, der an der einen Platte des Rahmengestells angeordnet ist.

Außerdem besteht die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß je Verschiebering mindestens ein Verschiebezylinder vorgesehen ist, der zwischen dem Verschiebering und dem zugehörigen Preß­ körper angeordnet ist.

Zweckmäßig sind der Zylinder des Verschiebezylinders an einem Lagerbock des Preßkörpers und die Kolbenstange an einem Lager­ bock des Verschieberinges angeordnet.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgese­ hen sein, daß die Preßwände mit einer Anzahl von Filtratöffnungen mit Filtertüchern versehen sind und innerhalb der Preßkammern vor den Filteröffnungen Filtermaterial in Form eines Filtertuches vorge­ sehen sind.

Zweckmäßig ist zur Befüllung der offenen Preßkammer in dem Ver­ schiebering wenigstens eine Befüllöffnung vorgesehen.

Außerdem empfiehlt es, in dem Preßkörper ein Filtratablauf vorzu­ sehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Mittellängsschnitt durch das erfindungsgemäß ausgebildete Hochdruckpreßfilter in der Befüllstellung,

Fig. 2 das gleiche Hochdruckpreßfilter in der Preßstellung des am weitesten ausgefahrenen Preßkolben und

Fig. 3 das gleiche Hochdruckpreßfilter in Auswurfstellung mit dem Preßkolben in Ausgangsstellung.

In der Zeichnung sind drei Betriebszustände des erfindungsgemäß ausgebildeten Hochdruckpreßfilters veranschaulicht, nämlich in Fig. 1 das Befüllen des Hochdruckpreßfilters mit zu entwässerndem Schlamm, in Fig. 2 das Pressen des Schlammes und in Fig. 3 das Abwerfen des entwässerten Filterkuchens.

Das Hochdruckpreßfilter weist gemäß Fig. 1 zwei mit Abstand ge­ genüber liegende Platten 1, 2 auf, die über mehrere Zuganker 3, 4 miteinander verbunden und im erforderlichen Abstand zueinander gehalten sind.

In Fig. 1 sind lediglich zwei Preßkammern 16, 38 dargestellt, an­ hand deren das Hochdruckpreßfilter und dessen Funktion im nach­ folgenden ohne weiteres erläuterbar sind, obwohl im allgemeinen ei­ ne Kammerfilterpresse nicht aus lediglich zwei Preßkammern be­ steht, sondern aus deren zwanzig oder noch mehr. Da bei Vorhan­ densein von zwanzig Preßkammern alle Preßkammern gleich sind, genügt es, im folgenden das in der Zeichnung dargestellte Hoch­ druckpreßfilter anhand von zwei Preßkammern 16, 38 zu erläutern.

An der Platte 1 ist ein Preßzylinder 5 angeordnet, dessen Kolben­ stange 6 an ihrem zylinderseitigen Ende einen Preßkolben 7 und an ihrem gegenüberliegenden Ende eine Kolbenplatte 8 aufweist. Die Kolbenplatte liegt auf einer ringförmigen Fläche 9 gegen eine Fil­ terplatte 10. Im mittleren Bereich der Filterplatte 10 in der Umge­ bung der Längsachse 11 ist eine Filtratkammer 12 vorgesehen, die einen Filtratablauf 13 mit einer Bohrung 13a hat, durch die sich in Richtung des Pfeiles 14 die Filtratkammer 12 entleeren kann.

Im mittleren Bereich der Filterplatte 10 sind in dieser Entwässe­ rungsbohrungen 15 eingebracht. Vor diesen Bohrungen befindet sich ein Filtertuch, durch das die Filtratkammer 12 mit der auf der ande­ ren Seite der Filterplatte 10 liegenden mit Schlamm gefüllten Preß­ kammer 16 verbunden sind. Auf einem Absatz 17 der Filterplatte 10 ist eine umlaufende Dichtung 18 vorgesehen.

Mit Abstand von der Filterplatte 10 ist eine Gegenplatte 19 vorgese­ hen, die ebenfalls Filtratöffnungen 20 und ein Filtertuch aufweist und im übrigen wie der innere Bereich der Filterplatte 10 ausgebildet ist.

An der Gegenfilterplatte 19 schließt sich ein zylinderförmiges Ge­ häuseteil 21 an, welches auf der der Gegenfilterplatte 19 gegen­ überliegenden Seite eine Filterplatte 22 aufweist, die Filtratöffnun­ gen 23 und ein Filtertuch enthält und im übrigen so ausgebildet ist, wie die Gegenfilterplatte 19.

An dem zylindrischen Gehäuseteil 21 ist ein Widerlager 24 vorgese­ hen. Auf der Gegenüberliegenden Seite ist an dem Gehäuseteil 21 ein Filtratablauf 25 vorgesehen, der eine Bohrung 26 aufweist, durch die das Filtrat aus der Filtratkammer 27 in Richtung des Pfeiles 28 nach außen abfließen kann.

Mit Abstand von der Filterplatte 22 ist eine weitere Gegenfilterplatte 29 mit Filtratöffnungen 30 und einem Filtertuch vorgesehen, die über ein zylindrisches Gehäuseteil 31 mit der Platte 2 verbunden ist, wo­ bei in der Platte 2 eine Bohrung 32 für den Ablauf des Filtrats aus der Filtratkammer 33 in Richtung des Pfeiles 34 nach außen hin vor­ gesehen ist.

An der Filterplatte 22 ist wie an der Filterplatte 10 eine umlaufende Dichtung 35 vorgesehen. Entsprechend sind auch an der Gegenfil­ terplatte 19 und der Gegenfilterplatte 29 umlaufende Dichtungen 36 bzw. 37 vorgesehen.

Zwischen der Filterplatte 2 und der Gegenfilterplatte 29 ist eine mit zu entwässerndem Schlamm gefüllte Preßkammer 38 gebildet, die im übrigen die gleichen Abmessungen und die gleiche Ausbildung auf­ weist wie die Preßkammer 16.

Die Preßkammer 16 ist ringsherum mit einem Verschiebering 39 ver­ schlossen, durch den die Preßkammer 16 mittels der Dichtungen 18, 36 abgeschlossen ist. An dem Verschiebering 29 ist ein Mitnehmer 40 angeordnet, der mit einer Kolbenstange 41 verbunden ist. Die Kolbenstange 41 wirkt mit einem Verschiebezylinder 42 zusammen, der an dem Widerlager 24 befestigt ist.

In dem Verschiebering 39 ist ein Schlammeinlaß 43 mit einer Boh­ rung 44 vorgesehen, durch die in Richtung des Pfeiles 45 zu ent­ wässernder Schlamm in die Preßkammer 16 eingefüllt wird. Das gleiche gilt auch für die Preßkammer 38.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten Hochdruck­ preßfilters ist wie folgt:

In dem in Fig. 1 dargestellten Befüllzustand des Hochdruckpreßfil­ ters, also bei zurückgezogener Kolbenstange 6 sind die Preßkam­ mern 16, 38 durch die Verschieberringe 39 geschlossen, weil die Kolbenstangen 41 der Verschiebezylinder 42 ausgefahren sind und über die Mitnehmer 40 der Verschieberinge letztere sich in der Schließstellung der Preßkammern 16, 38 befinden. In diesem Zu­ stand wird der zu entwässernde Schlamm in Richtung des Pfeiles 45 durch die Bohrung 44 des Schlammeinlasses 43 in die Preßkammer 16 gefüllt. Wenn die Preßkammer 16, 38 voll gefüllt ist, wird der Preßzylinder 5 unter Betriebsdruck gesetzt, der einen Filtrations­ druck von wenigstens 100 bar in der Preßkammer erzeugt. Dadurch fährt die Kolbenstange 6, wie in Fig. 2 dargestellt ist, aus dem Zy­ linder 5 aus.

Während des Pressens und in der in Fig. 2 dargestellten End- Preßstellung fließt aus der Preßkammer 16, 38 Filtrat durch die Fil­ tratöffnungen 15, 20, 23, 30 und ein Filtertuch in die Filtratkammern 12, 27, 33 und aus diesen Filtratkammern 12, 27, 33 durch die Bohrun­ gen 13a, 26 und 34 der Filtratauslässe 13, 25 und der Platte 2 in Richtung der Pfeile 14, 28, 34 nach außen.

Wenn der Schlamm zu einem Filterkuchen 46 zusammengepreßt ist, der kein Filtrat mehr abgibt, wird die Kolbenstange 6 in den Zylinder 5 zurückgezogen, so daß die Preßkammer 16 ihre ursprüngliche Stellung einnimmt. Anschließend werden die Kolbenstangen 41 in die Zylinder 42 zurückgezogen, so daß dadurch die Verschieberinge 39 ebenfalls zurückgezogen werden und die Preßkammer 16 die in Fig. 3 dargestellte offene Stellung einnimmt, wobei der Filterku­ chen aus den dann offenen Preßkammern 16, 38 herausfällt.

Anschließend werden die Verschieberinge 39 aus der in Fig. 3 dar­ gestellten Offenstellung in die in Fig. 1 veranschaulichte Schließ­ stellung verschoben, so daß in dieser Stellung die Preßkammern 16, 38 erneut, wie einleitend beschrieben, mit Schlamm gefüllt wer­ den können, der anschließend nach der gleichen Methode, wie vor­ stehend dargestellt, d. h. entwässert wird.

Bezugszeichenliste

1 Platte
2 Platte
3 Zuganker
4 Zuganker
5 Preßzylinder
6 Kolbenstange
7 Kolben
8 Kolbenplatte
9 Fläche
10 Filterplatte
11 Achse
12 Filterkammer
13 Filtratauslaß
13a Bohrung
14 Pfeil
15 Filteröffnung
16 Preßkammer
17 Absatz
18 Dichtung
19 Gegenfilterplatte
20 Filteröffnung
21 Gehäuseteil
22 Filterplatte
23 Filteröffnung
24 Widerlager
25 Filtratauslaß
26 Bohrung
27 Filtratkammer
28 Pfeil
29 Filterplatte
30 Filtratkammer
31 Gehäuseteil
32 Bohrung
33 Filtratkammer
34 Pfeil
35 Dichtung
36 Dichtung
37 Dichtung
38 Preßkammer
39 Verschiebering
40 Mitnehmer
41 Kolbenstange
42 Verschiebezylinder
43 Schlammeinlaß
44 Bohrung
45 Pfeil
46 Filterkuchen

Claims (8)

1. Filterpresse zur Preßentwässerung von schwer entwässerbaren Schlämmen

• - mit einer Anzahl von in einer Reihe fluchtend angeordneten Preßkörpern, die als Hohlzylinder ausgebildet sind und aus einem Distanzierungszylinder und zwei an beiden Enden des Distanzierungszylinders angeordneten Preßplatten,
• - mit je einer Preßkammer zwischen je zwei benachbarten Preßkörpern,
• - mit einem zylindrischen Verschiebering je Preßkammer, mit dem die Preßkammer zu schließen und zu öffnen ist, mit je einer ringförmig umlaufenden Dichtung an beiden Enden der Preßkörper und
• - mit Einrichtungen zum hydraulischen Antrieb der Preßkörper in Richtung ihrer Hintereinanderanordnung,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein Rahmengestell mit zwei Endplatten und Zugankern zwischen den Endplatten vorgesehen ist,
• - daß für alle Preßkörper ein gemeinsamer hydraulischer Antrieb vorgesehen ist,
• - daß jeder Verschiebering wahlweise mit einem separaten oder einem gemeinsamen hydraulischen Antrieb versehen ist, mit dem die zugehörige Preßkammer zu schließen, der Schließzustand zu halten und die Preßkammer zu öffnen ist,
• - daß jeder Verschiebering mindestens eine Befüllöffnung aufweist und
• - daß jeder Verschiebering in axialer Richtung verstellbar ist, so daß das Kammervolumen veränderbar ist.

2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsamer Antrieb für alle Preßkörper ein Preßzylinder vorge­ sehen ist, der an der einen Platte des Rahmengestells angeord­ net ist.

3. Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je Verschiebering mindestens ein Verschiebezylinder vorge­ sehen ist, der zwischen dem Verschiebering und dem zugehöri­ gen Preßkörper angeordnet ist.

4. Filterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder des Verschiebezylinders an ei­ nem Lagerbock des Preßkörpers und die Kolbenstange an einem Lagerbock des Verschieberinges angeordnet sind.

5. Filterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßwände mit einer Anzahl von Filtrat­ öffnungen mit Filtertüchern versehen sind und innerhalb der Preßkammern vor den Filtratöffnungen Filtermaterial in Form ei­ nes Filtertuches vorgesehen sind.

6. Filterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befüllung der offenen Preßkammer in dem Verschiebering wenigstens eine Befüllöffnung vorgesehen ist.

7. Filterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Preßkörper ein Filtratablauf vorge­ sehen ist.