DE3390418C2 - Filterpresse - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Filterpresse gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Filterpresse ist aus der JP-PS 54-2 573
bekannt. Hier werden zwei Sätze von Filterplatten
verwendet.
In dieser Filterpresse sind die längs ihrer Längs
achse an den beiden Flanken der Filterpresse montierten
Spannelemente an den Rahmenständern befestigt und
stellen einen Bestandteil des Rahmens dar. Die Filter
plattensätze sind auf Spannelementen längsverschiebbar
angebracht. Außerdem sind bei dieser Filterpresse zwei
Antriebe zum Einspannen von Filterplattensätzen vorge
sehen.
Dank dieser konstruktiven Ausführung der Filter
presse ist ihre Filtrationsfläche doppelt so groß, und es
sind hierdurch die spezifische Leistung je Flächeneinheit des
beanspruchten Flächeninhalts gesteigert sowie die spezifi
schen Investitions- und Betriebskosten je Filtra
tionsflächeneinheit herabgesetzt.
Da aber ein jeder Filterplattensatz nur eine be
stimmte Zahl (70-80 Stück) Filterplatten enthalten
kann, so ist eine weitere Vergrößerung der Filtrations
fläche durch zusätzliche Anordnung von weiteren Filter
platten unmöglich wegen der beim Zusammendrücken der
selben entstehenden Verformung, die durch die Anhaftung
von Rückstandsklumpen im unteren Teil der Filterplatten
bedingt ist, sowie wegen der starren Verbindung des An
triebs der Einrichtung zum Einspannen der Filterplattensätze
mit den Spannelementen des Rahmens.
Bekannt ist ferner eine Filterpresse (DE-OS 27 07 828), mit einem
an Ständern befestigten Rahmen, in dessen Innerem
ein Filterplattensatz und eine Einrichtung zum Einspannen des
selben untergebracht sind.
In dieser Filterpresse besitzt das beweg
liche Element des Antriebs der Einrichtung zum Einspannen
des Filterplattensatzes eine begrenzte Länge, die durch
an dasselbe gestellte Festigkeitsanforderungen bedingt
ist. Daher ist der Arbeitshub des beweglichen Ele
mentes der Einspannungseinrichtung durch dessen Abmessungen
begrenzt, was wiederum zur Beschränkung der Zahl der
Filterplatten im Satz führt, weil die Gesamtlänge der
Filterplattenabstände die Hublänge des beweglichen
Antriebselementes nicht übersteigen darf. Dies gilt auch für die Filterpresse des
DE-GM 68 03 483, bei der die Spannstangen nur pendelnd
am Rahmen aufgehängt sind.
Bekannt ist ferner eine Filterpresse (DE-GM 80 25 470), die einen an
Ständern befestigten Rahmen aufweist, in dessen
Innerem ein Filterplattensatz und eine Einrichtung zum Ein
spannen desselben untergebracht sind.
Der Antrieb der Einrichtung zum Einspannen des Filter
plattensatzes ist am Rahmen längs der erwähnten Spann
elemente verschiebbar angebracht und besitzt aus
fahrbare Achsen. Diese Achsen wirken beim
Ausfahren mit den Spannelementen in Form des Einführens
der Achsen in im Körper der Spannelemente vorgesehene
Bohrungen zur Fixierung und Erzielung fester Anlage
des zum Einspannen vorbereiteten Antriebs der Einrichtung
zum Einspannen des Filterplattensatzes zusammen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
grunde, eine Filterpresse zu schaffen, bei der
dank der konstruktiven Ausführung der Einrichtung zum Ein
spannen von Filterplattensätzen und der gegenseitigen
Verbindung ihrer konstruktiven Elemente eine Vergröße
rung der Filtrationsfläche sowie eine zuverlässige Ab
dichtung der Filterplattensätze unter gleichzeitiger
Verringerung der spezifischen Investitions- und Be
triebskosten gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dank dieser konstruktiven Ausführung der Filter
presse wird eine maximale Vergrößerung der Filtrations
fläche erzielt, da die Zahl der Filterplatten dabei
75-80 in jedem Satz erreichen kann. Hierbei ruft ei
ne Verformung der Filterplattensätze, die infolge der
Anhaftung der Rückstandsklumpen im unteren Teil der
Filterplatten entsteht, kein Undichtwerden der abge
dichteten Filterplattensätze hervor.
Dies erklärt sich durch die Möglichkeit der Selbstan
passung der Druckplatten an die deformierten Filterplat
tensätze dank deren Gelenkverbindung mit den Spannele
menten des Mittels zum Einspannen der Filterplatten
sätze, wodurch sich die Belastung, die vom Mittel zum
Einspannen der Filterplattensätze über die Druckplatten
auf diese Filterplattensätze übertragen wird, gleich
mäßig auf dem gesamten Umfang der Filterplatten ver
teilt.
Wegen der Lösbarkeit der Verbindung zwischen den
Spannelementen und den Filterplatten besteht die
Möglichkeit der Anordnung eines zweiten Satzes von
Filterplatten auf jeder Seite einer zentralen Stützplatte.
In der erfindungsgemäßen Filterpresse sind an im
mittleren Rahmenteil angeordneten Ständern Stützleisten
mit Ösen angebracht, in denen Spannelemente des Mittels
zum Einspannen der Filterplattensätze frei verschiebbar
untergebracht sind, wodurch eine zuverlässige Abdich
tung der Filterplattensätze bei deren Zusammendrückung
gewährleistet sowie die Verformung der Spannelemente des
Mittels zum Einspannen der Filterplattensätze beim Aus
trag des Rückstandes aus der Filterpresse verhindert
wird.
Ein jedes Spannelement des Mittels zum Einspannen
der Filterplattensätze kann in der erfindungsgemäßen
Filterpresse aus zwei Stäben ausgeführt sein, die an
ihren Enden mittels Traversen miteinander verbunden
sind, wodurch der Metallaufwand sowohl für die Spannelemente
wie auch für die gesamte Filterpresse verringert und die
konstruktive Ausführung der Spannelemente
erleichtert wird.
Zweckmäßig ist es, wenn bei der Filtra
tion von Suspensionen, die eine feindisperse Phase ent
halten, die Traverse des einen Endes eines jeden Spann
elementes mit der Gelenkachse der Druckplatte zusammen
wirkt, die sich in der ausgeschobenen Endlage befindet,
während die Traverse des anderen Endes des Spannelementes
mit der Gelenkachse des Antriebs des Mittels zum Ein
spannen des Filterplattensatzes zusammenwirkt.
Hierdurch wird eine Vereinfachung des konstruktiven
Aufbaus der Filterpresse erzielt und die Montage der
selben vereinfacht.
Zur Erhöhung der Betriebsdauer der Filterpresse ist
es zweckmäßig, wenn jedes Spannelement zusätzlich mit
einer beweglichen Traverse ausgestattet wird, die mit
der Druckplatte gelenkig verbunden ist, welche mit dem
Antrieb zum Einspannen der Filterplattensätze unmittel
bar zusammenwirkt.
Diese konstruktive Ausführung hat eine besondere
Bedeutung bei der Filtration von Suspensionen, die eine
grobdisperse feste Phase enthalten, weil in diesem Fall
eine starke Verformung der Filterplattensätze eintritt
und folglich eine Verlagerung des beweglichen Elementes
des Antriebs der Einrichtung zum Einspannen der Filterplat
ten in bezug auf dessen feststehenden Teil stattfindet, was
zum raschen Verschleiß des gesamten Antriebs führt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Aus
führungsbeispielen unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen erläutert, in diesen zeigt
Fig. 1 schematische Darstellungen der Gesamtansicht
der Filterpresse und Seitenansicht,
Fig. 2 Ansicht in der durch einen Pfeil "A" ange
deuteten Richtung eines Ständers 3 von Fig. 1,
Fig. 3 eine Ausführungsform des Mittels zum Einspan
nen der Filterplattensätze,
Fig. 4 dasselbe wie in Fig. 1, mit geöffneten Filter
plattensätzen,
Fig. 5 dasselbe wie in Fig. 1, mit zum Einspannen
bereitgemachten Filterplattensätzen,
Fig. 6 dasselbe wie in Fig. 1, mit verformten Filter
plattensätzen.
Die Filterpresse enthält einen Rahmen 1 (Fig. 1),
der auf Ständern 2, 3, 4 montiert ist. An den im mittle
ren Teil des Rahmens 1 angeordneten Ständern 3 ist eine
Stützplatte 5 montiert, in der Kanäle 6 zur Zuführung
der zu trennenden Suspension zur Filterpresse sowie ein
Kanal 7 zur Ableitung der filtrierten Flüssigkeit
bzw. des Filtrats ausgeführt sind.
Zu beiden Seiten der Stützplatte 5 sind Sätze von
Filterplatten 8 angebracht. Die Filterpresse weist
ferner eine Einrichtung zum Einspannen der Sätze der Filter
platten 8 auf, das Druckplatten 9 und 10 sowie einen
Antrieb 11 und Spannelemente 12, die sich entlang der
Filterpresse auf den beiden Seiten derselben befinden enthält.
Jedes Spannelement 12 besteht aus zwei Stäben, die an
ihren Enden mittels Traversen 13 und 14 untereinander
verbunden sind. Zur ungehinderten Verschiebung der
Spannelemente 12 sowohl horizontal entlang der Längs
achse der Filterpresse wie auch vertikal in bezug auf
diese Achse sind an den im mittleren Teil des Rahmens
angeordneten Ständern 3 Stützleisten 15 (Fig. 2) mit
Ösen 16 vorgesehen, in denen die Stäbe der
Spannelemente 12 untergebracht sind, ferner sind auch
Gelenke vorgesehen, deren Achsen 17, 18 die Spannele
mente 12 an dem einen Ende mit dem Antrieb 11 der
Einrichtung zum Einspannen der Sätze der Filterplatten 8
an dem anderen Ende aber mit der Druckplatte 10 verbinden,
deren Achsen 18 ausschiebbar ausgeführt sind.
Die erwähnten Ösen 16 der Stützleisten 15 sind so
ausgeführt, daß eine Verschiebung der Stäbe der Spann
elemente 12 sowohl in der horizontalen Richtung parallel
zur Längsachse der Filterpresse wie auch in der vertika
len Richtung in bezug auf diese Achse gewährleistet ist.
Daher können die erwähnten Leisten 15 auch in Form anderer
bekannter Stützelemente ausgebildet sein, die
dieser Forderung Rechnung tragen.
Das Verbinden der einen Enden der Spannelemente
12 (Fig. 1) mit dem Antrieb 11 der Einrichtung zum Einspannen
der Sätze der Filterplatten 8 geschieht mit Hilfe der
Gelenkachse 17 und einer ihr zugeordneten Bohrung, die
in der Traverse 14 vorgesehen ist, während das Verbinden
des anderen Endes der Spannelemente 12 mit der Druck
platte 10, die entsprechend an dem zum Antrieb 11 ent
gegengesetzten Ende liegt, mit Hilfe der ausschiebbaren
Gelenkachse 18 der Druckplatte 10 mit einer in der Tra
verse 13 ausgeführten zylindrischen Aussparung erzielt
wird.
Außerdem ist der Antrieb 11 der Einrichtung zum Ein
spannen der Sätze der Filterplatten 8 mit der Druckplat
te 9 gelenkig verbunden, die sich zwischen einem Satz
der Filterplatten 8 und dem Antrieb 11 befindet.
Zur zuverlässigen Abdichtung der Sätze der Filter
platten 8 bei der Filtration von Suspensionen, die eine
grobdisperse Phase enthalten, ist in der erfindungsge
mäßen Filterpresse jedes Spannelement 12 (Fig. 3) zu
sätzlich mit einer beweglichen Traverse 19 ausgestattet,
die mit der Druckplatte 9 mit Hilfe einer Gelenkachse 20
gelenkig verbunden ist, welche mit dem Antrieb 11 der
Einrichtung zum Einspannen der Filterplattensätze unmittelbar
zusammenwirkt.
In diesem Fall können die Spannelemente 12 mit
dem Gehäuse des Antriebs 11 der Einrichtung zum Einspannen
der Filterplattensätze 8 starr verbunden sein.
Zur Begrenzung der Verschiebung des Antriebs 11
des Mittels zum Einspannen der Filterplatten 8 und der
Druckplatten 9 und 10 sind am Rahmen 1 Anschläge 21 vor
gesehen.
Die erfindungsgemäße Filterpresse arbeitet auf die
folgende Weise.
Die Filterplatten 8 (Fig. 4) werden mittels einer
bekannten (in der Zeichnung nicht abgebildeten) Vorrich
tung durch die Druckplatten 9 und 10 an die Stützplatte 5
geschoben, wobei sie zu Sätzen vereinigt werden. Zusam
men mit der Druckplatte 9 verschiebt sich zur Stütz
platte 5 hin auch der Antrieb 11 der Einrichtung zum Ein
spannen der Sätze der Filterplatten 8, der mit der er
wähnten Druckplatte 9 gelenkig verbunden ist. Gleich
zeitig werden durch den Antrieb 11 in derselben Richtung
die mit ihm gelenkig verbundenen Spannelemente 12 vor
schoben, und zwar bis zu einer solchen Stellung, bei
der die Filterplatten 8 (Fig. 5) einander berühren. Bei
dieser Lage der Spannelemente 12 werden die Filterplat
ten 8 in unmittelbarer Berührung miteinander stehen, wo
durch zum Einspannen bereitgemachte Sätze erzeugt wer
den.
Zum hermetisch dichten Einspannen der Sätze der Filter
platten 8 werden die Gelenkachsen 18 aus der Druckplatte
10 ausgeschoben, wodurch die Druckplatte 10 mit der
Traverse 13 zum Eingriff kommt und die Sätze der Filter
platten 8 auf den beiden Seiten von den Spannelementen 12
vollständig umfaßt werden. Danach wird der Antrieb 11
des Mittels zum Einspannen der Sätze der Filterplatten 8
eingeschaltet und das Einspannen der Sätze der Filter
platten 8 (Fig. 1) zur Gewährleistung der vollen
Abdichtung vorgenommen. Danach wird über den
Kanal 6 eine Suspension unter Druck zugeführt, die dann
durch Filtration getrennt wird. Hierbei sammelt sich
die feste Phase in Form eines Rückstandes in den
Filterkammern, die von den benachbarten Filterplat
ten 8 gebildet sind, während die flüssige Phase (Fil
trat) über den Kanal 7 abgeleitet wird.
Nach beendeter Filtration der Suspension wird
deren Zufuhr zur Filterpresse unterbunden.
Bei Bedarf kann der abgefilterte Rücckstand mit
der Flüssigkeit gespült werden, die zur Filterpresse
über den Kanal 6 zugeführt wird, worauf sie dann über
den Kanal 7 abgeleitet wird. Zum Trocknen des Rückstan
des erfolgt Zuführung und Ableitung von Luft über
die erwähnten Kanäle.
Der beim Filtern angesammelte Rückstand muß aus
getragen werden. Hierzu wird der Antrieb 11 auf Rück
lauf umgesteuert und hierdurch die Druckplatte 9 von
den Sätzen der Filterplatten 8 wegbewegt, wobei die
Kraftwirkung, die auf die Filterplattensätze beim Ein
spannen derselben ausgeübt wurde, verschwindet.
Danach erfolgt das Öffnen der Filterpresse. Hier
bei werden die ausschiebbaren Achsen 18 der Druckplatte
10 außer Eingriff mit den Traversen 13 gebracht. Darauf
werden mit Hilfe einer bekannten (in der Zeichnung nicht
abgebildeten) Vorrichtung die Druckplatten 9, 10 und
der Antrieb 11 des Mittels zum Einspannen der Filter
platten 8 mit den Spannelementen 12 mit Hilfe von Wagen
22 in die Endlage an den Anschlägen 21 verschoben. Da
durch kommt es zum Auseinanderschieben der Filterplat
ten 8 im Satz, welches den Austrag des angesammelten
Rückstandes aus der Filterpresse ermöglicht.
Jedoch findet beim Austrag des Rückstandes das An
haften der Rückstandsteilchen am unteren Teil der Filter
platten statt. Dadurch kommt es bei erneuter Filtration
während der Zusammendrückung der Filterplatten 8 (Fig. 6)
durch die Einspanneinrichtung zur Verformung der
Sätze der Filterplatten 8. Infolge dieser Verformung
nehmen die Druckplatten 9, 10 eine geneigte Lage in
bezug auf die vertikale Achse der Filterpresse ein und
werden zusammen mit den Spannelementen 12 relativ zu
ihrer Lage vor dem Einspannen der erwähnten Filterplat
tensätze angehoben. Gleichwohl wird diese Deformation
keinerlei Störung der hergestellten zuverlässigen Ab
dichtung der Sätze der Filterplatten 8 hervorrufen, weil
die Spannelemente 12 des Mittels zum Einspannen der
Sätze der Filterplatten 8 sowohl horizontal entlang der
Längsachse der Filterpresse wie auch vertikal in bezug
auf diese Achse verschiebbar angebracht und mittels Ge
lenken an ihren einen Enden mit dem Antrieb 11 des
Mittels zum Einspannen der Sätze der Filterplatten 8, an
den anderen ihren Enden jedoch mit der Druckplatte 10 ver
bunden sind. Dadurch ist eine Selbstanpassung der Druck
platten 9 und 10 an die verformten Sätze der Filterplatten
8 gewährleistet, was eine gleichmäßige Verteilung der
Einspannkraft auf dem gesamten Umfang der Filterplatten 8
bewirkt.
Bei der Filtration von Suspensionen, die eine
grobdisperse feste Phase enthalten, kommt es zu einer
erheblichen Verformung der Filterplattensätze und als
Folge davon zu einer Schiefstellung des beweglichen Ele
ments des Antriebs 11 der Einrichtung zum Einspannen der
Sätze der Filterplatten 8, was zum raschen Verschleiß
des gesamten Antriebs 11 führt.
Zur Vermeidung dieser Schiefstellung und Erhöhung
der Lebensdauer des Antriebs besitzen die Spannelemente
12 in der erfindungsgemäßen Filterpresse eine Gelenkver
bindung mit der Druckplatte 9 mittels der beweglichen
Traverse 19, wobei das Gehäuse 11 mit den Spannelementen
12 starr verbunden sein kann.
Dank der konstruktiven Ausführung der Einrichtung zum
Einspannen der Sätze der Filterplatten 8 und der Filter
presse insgesamt wird eine beträchtliche Vergrößerung
der Filtrationsfläche derselben nebst zuverlässiger Ab
dichtung von Filterplattensätzen, eine Steigerung der
Einzelleistung sowie eine Herabsetzung von Investitions-
und Betriebskosten gewährleistet.
Claims (6)
1. Filterpresse mit
- a) einem an Ständern befestigten Rahmen,
- b) einer Stützplatte, die an einem Mittelständer angeordnet ist und Druckplatten, die an beiden Seiten der Stützplatte angeordnet sind,
- c) Filterplatten, die zwischen der Stützplatte und den Druckplatten angeordnet sind,
- d) einer Einrichtung zum Einspannen der Filterplatten, die einen Antrieb und Spannelemente umfaßt, über die der Antrieb auf die Druckplatten wirkt und die entlang der Längsachse der Filterpresse horizontal bewegbar und mit einer der Druckplatten über ein Gelenk verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
- e) die Spannelemente (12) auch vertikal bewegbar im Rahmen (1, 3) angeordnet sind und
- f) die Gelenkachsen (18) der einen Druckplatte (10) sowohl ausschieb- als auch außer Eingriff bringbar angeordnet sind.
2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an im mittleren Teil eines Rahmens (1) angeordneten
Ständern (3) Stützleisten (15) mit Ösen (16) vorgesehen
sind, in denen die Spannelemente (12) der Einrichtung
zum Einspannen der Filterplatten (8) frei verschiebbar
untergebracht sind.
3. Filterpresse nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes Spannelement (12) aus zwei
Stäben besteht, die an ihren Enden mittels Traversen
(13, 14) miteinander verbunden sind.
4. Filterpresse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Traverse (13) des einen Endes
eines jeden Spannelementes (12) mit der Gelenkachse
(18) der Druckplatte (10), die sich in der
ausgeschobenen Endlage befindet, die Traverse (14) des
anderen Endes des Spannelementes (12) jedoch mit der
Gelenkachse (17) des Antriebs (11) zum Einspannen der
Filterplatten (8) zusammenwirkt.
5. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein jedes Spannelement (12)
zusätzlich mit einer beweglichen Traverse (19)
ausgestattet ist, die mit der Druckplatte (9) gelenkig
verbunden ist, welche unmittelbar mit dem Antrieb (11)
zum Einspannen der Filterplatten (8) zusammenwirkt.
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