DE3390418C2 - Filterpresse - Google Patents

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.