DE4344300C1 - Filterplattenanordnung für Filterpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterplattenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Anordnung ist aus der DE-PS 11 84 324 (Fig. 5 und 6) bekannt. Dort sind an bzw. nahe der Oberseite jeder Filter­ platte zwei U-förmige Bügel um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse an jeder Filterplatte ist in der Mittelebene, also von den beiden Stirnflächen gleich weit entfernt, waagerecht angeordnet. Jeder der Bügel besteht aus einem Paar Schenkel, die sich radial von der Schwenkachse wegerstrecken und durch eine an ihnen drehbar gelagerte, zu der Schwenkachse parallele Walze miteinander verbunden sind. Den beiden Stirnflächen jeder Filterplatte ist ein gemeinsames Filtertuch zugeordnet, das sich über die beiden Walzen und den oberen Rand der Filterplatte hinwegerstreckt und mit seinen beiden Enden am unteren Rand der Filterplatte befestigt ist. Die beiden Bügel können durch Federn miteinander verbunden sein, die so bemessen sind, daß die Bügel bestrebt sind, eine annähernd senkrechte Ausgangsstellung einzunehmen, in der das Filtertuch an beiden Stirnflächen der Filterplatte anliegt. Wenn jedoch beim Öffnen der Filterpresse Filterkuchen am Filtertuch hängenbleibt, werden die dadurch zusätzlich belaste­ ten Bügel von der Mittelebene der zugehörigen Filterplatte weg nach außen geschwenkt, so daß das Filtertuch von den Stirn­ seiten der Filterplatte weggespreizt wird, wodurch das Abwerfen des Filterkuchens erleichtert werden soll.

Manche Filtermedien - und somit auch die aus ihnen entstehenden Filterkuchen - haben jedoch ein solches Haftvermögen, daß die Bügel nach dem Auseinanderbewegen der Filterplatten ihre aufrechte Stellung nicht oder nur sehr langsam verlassen, weil die Filtertücher an den Stirnflächen der Filterplatten kleben, so daß das Gewicht von an ihnen haftendem Filterkuchen nicht oder erst allmählich imstande ist, das aufrichtende Moment der an den Bügeln angreifenden Federn zu überwinden. Selbst wenn die Bügel schließlich doch nach unten schwenken und das Filter­ tuch dadurch von der Filterplatte weggespreizt wird, genügt dies nicht unbedingt, um das Haftvermögen der Filterkuchen zu überwinden.

Eine weitere Filteranordnung der genannten Gattung ist aus der DE 39 33 740 A1 bekannt. Auch dort sind nahe der Oberseite je­ der Filterplatte, nämlich in einem an ihr befestigten Aufhän­ gejoch, zwei U-förmige Bügel um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar gelagert. Die radial von der Schwenkachse wegragen­ den Teile jedes Bügels sind Doppelhebel, die je einen schräg nach unten ragenden längeren Arm und je einen schräg nach oben ragenden kürzeren Arm aufweisen. Die längeren Arme jedes Bügels sind miteinander durch eine zur Schwenkachse parallele Stange verbunden, an der ein Filtertuch aufgehängt ist. Mit den kürze­ ren Armen wirkt eine Schütteleinrichtung zusammen, die auf ei­ nem Transportschlitten angeordnet ist und zwei hydraulische oder pneumatische Verstellzylinder umfaßt, deren Kolbenstangen abwärts jeweils auf die kurzen Arme der einander überkreuzend an einer Filterplatte gelagerten Doppelhebel gerichtet sind. Beim Ausfahren der Kolbenstangen treffen diese auf die kurzen Arme und verschwenken die Doppelhebel zusammen mit den Filter­ tuchstangen in eine Stellung, in der die Filtertücher schräg von der zugehörigen Filterplatte weg gespannt sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Filterplattenanordnung mit von Bügeln herabhängenden Filter­ tüchern die Voraussetzungen für einen raschen Abwurf der Filterkuchen weiter zu verbessern.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Schwenkachsen ver­ größert sich bei gegebener Dicke der Filterplatten der Hebel­ arm und somit das Moment des Gewichts der Filtertücher und daran hängenden Filterkuchens in Bezug auf die Schwenkachse des zugehörigen Bügels. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit ver­ größert, daß das aufrichtende Drehmoment der an den Bügeln angreifenden Federn selbst dann rasch überwunden wird, wenn die Filtertücher anfangs noch an den Stirnflächen der Filterplatten haften. Wegen des unter sonst gleichen konstruktiven Bedingun­ gen von Anfang an verhältnismäßig großen Abstandes zwischen Filtertuch und zugehöriger Schwenkachse bewegt sich jedes Filtertuch beim Abwärtsschwenken des Bügels, von dem es herab­ hängt, auf einer rasch steiler werdenden Bahn nach unten und erreicht eine hohe Endgeschwindigkeit, mit welcher der Bügel schließlich auf den seine Abwärtsschwenkung begrenzenden Anschlag prallt. Durch diesen Aufprall und die dabei entstehen­ den Massenträgheitskräfte des Filterkuchens wird das Filtertuch in seinem oberen Bereich ruckartig gespannt. Die Wahrschein­ lichkeit, daß selbst Filterkuchen mit starkem Haftvermögen sich vollständig vom Filtertuch lösen, wird dadurch wesentlich erhöht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Filterpresse mit erfindungsgemäßen Filterplattenanordnungen in Seitenansicht,

Fig. 2 eine stark vergrößerte Stirnansicht einer Filterplattenanordnung bei Betrachtung in Richtung der Pfeile II-II in Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt in der senkrechten Ebene III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2, der teilweise als Schnitt in der senkrechten Ebene V-V in Fig. 6 gezeichnet ist,

Fig. 6 die Draufsicht gemäß Pfeil VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform in einer der Fig. 5 entsprechenden Darstellung, teilweise als Schnitt in der senkrechten Ebene VII-VII in Fig. 8 gezeichnet, und

Fig. 8 die Draufsicht gemäß Pfeil VIII in Fig. 7.

Die in Fig. 1 dargestellte Filterpresse hat ein Pressengestell 10 mit einem vorderen Ständer 12 und einem hinteren Ständer 14, die durch zwei parallele, waagerechte Holme 16 miteinander fest verbunden sind. Am vorderen Ständer 12 ist eine hydraulische Spannvorrichtung 18 abgestützt. Zwischen dieser und dem hinte­ ren Ständer 14 ist auf den Holmen 16 eine Vielzahl Filter­ platten 20 mittels je eines Paars seitlicher Vorsprünge 22 aufgehängt. Außerdem ist an der Spannvorrichtung 18 eine vordere Filterplatte 20′ und am hinteren Ständer 14 eine hintere Filterplatte 20′′ befestigt. Die Filterplatten 20 lassen sich durch Ausfahren der Spannvorrichtung 18 in Längsrichtung der Holme 16 zu einem Filterplattenpaket zusammenspannen.

Jede der Filterplatten 20 mit Ausnahme der vordersten Filter­ platte 20′ und der hintersten Filterplatte 20′′ hat zwei paralle­ le, zu den Holmen 16 normale Stirnflächen 24; die vorderste Filterplatte 20′ hat nur eine hintere Stirnfläche, während die hinterste Filterplatte 20′′ nur eine vordere Stirnfläche auf­ weist. Jede der Filterplatten 20, 20′ und 20′′ hat ferner ein zentrales Loch 26; im zusammengespannten Zustand sämtlicher Filterplatten bilden deren zentrale Löcher 26 einen Kanal, durch den hindurch zu filterndes Medium eingeleitet wird.

An der waagerechten Oberseite 28 jeder der Filterplatten 20, 20′ und 20′′ sind drei Lageranordnungen 30 befestigt. Zu jeder Lageranordnung 30 gehören zwei parallele Lagerbolzen 32, die je eine waagerechte Schwenkachse A definieren. Jede der Schwenk­ achsen A hat, wie besonders aus Fig. 6 ersichtlich ist, einen Abstand b von der senkrechten, zu den Holmen 16 normalen Symmetrieebene C der zugehörigen Filterplatte 20; der Abstand b beträgt bei den dargestellten Ausführungsbeispielen knapp ein Drittel der zwischen den beiden Stirnflächen 24 der Filter­ platte 20 gemessenen Filterplattendicke d. Die beiden Lager­ bolzen 32 jeder Lageranordnung 30 sind an zwei Wangen 34 befestigt, die ihrerseits an einer gemeinsamen Grundplatte 36 befestigt (Fig. 5 und 6) oder mit ihr einstückig ausgebildet sind (Fig. 7 und 8). Gemäß Fig. 5 und 6 ist jedem Lagerbolzen 32 ein eigenes Paar Wangen 34 zugeordnet; gemäß Fig. 7 und 8 gehört hingegen zu jeder Lageranordnung 30 nur ein einziges Paar Wangen 34, zwischen denen sich beide Lagerbolzen 32 erstrecken, wobei auf jedem Lagerbolzen 32 eine Hülse 38 angeordnet ist.

Jeder der Filterplatten 20 sind zwei Bügel 40 zugeordnet, von denen jeder drei radiale Schenkel 42 sowie einen diese mitein­ ander verbindenden Steg 44 aufweist. Die radialen Schenkel 42 jedes Bügels 40 sind auf je einem Lagerbolzen 32 der drei Lageranordnungen 30 der betreffenden Filterplatte 20 um eine der Schwenkachsen A schwenkbar gelagert, und der zugehörige Steg 44 erstreckt sich parallel zu dieser Schwenkachse A. Die beiden Bügel 40 auf jeder Filterplatte 20 überkreuzen einander, da die auf den vorderen Lagerbolzen 32 der drei Lageranord­ nungen 30 gelagerten Schenkel 42 des einen Bügels 40 sich schräg aufwärts nach hinten erstrecken, während die auf den hinteren Lagerbolzen 32 gelagerten Schenkel 42 des anderen Bügels 40 sich schräg aufwärts nach vorne erstrecken.

Jedem der Schenkel 42 jedes Bügels 40 ist eine Feder 48 zuge­ ordnet, die als Biegefeder in der bei Wäscheklammern üblichen Art gestaltet ist. Jede der Federn 48 ist um einen der Lager­ bolzen 32 herumgewunden, stützt sich mit einem Federarm an der Grundplatte 36 der zugehörigen Lageranordnung 30 ab und drückt mit einem zweiten Federarm von unten her gegen den auf dem betreffenden Lagerbolzen 32 gelagerten Schenkel 42. Dadurch sind sämtliche Bügel 40 im Sinne einer Schwenkung nach oben vorgespannt. Gegen diese Vorspannung läßt sich jeder der Bügel 40 so weit nach unten schwenken, bis seine radialen Schenkel 42 an einem Anschlag anstoßen, der gemäß Fig. 5 und 6 von der gegenüberliegenden Wange 34, gemäß Fig. 7 und 8 hingegen von der gegenüberliegenden Hülse 38 gebildet ist.

Der vordersten Filterplatte 20′ ist nur ein einziger Bügel 40 zugeordnet; dessen Schenkel 42 sind an den vorderen Lagerbolzen 32 gelagert und erstrecken sich von dort aus schräg aufwärts nach hinten. Der hintersten Filterplatte 20′′ ist ebenfalls nur ein Bügel 40 zugeordnet; dessen Schenkel 42 sind an den hinte­ ren Lagerbolzen 32 gelagert und erstrecken sich von dort aus schräg aufwärts nach vorne. Diesen Bügeln sind ebenfalls Anschläge entweder gemäß Fig. 5 und 6 oder gemäß Fig. 7 und 8 zugeordnet.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Lageranord­ nungen 30 als gesonderte Baugruppen hergestellt und mit je zwei Schrauben 46 an der Oberseite 28 der zugehörigen Filterplatte 20 bzw. 20′ bzw. 20′′ befestigt. Auf diese Weise lassen sich vorhandene Filterplatten mit schwenkbar gelagerten Bügeln 40 nachrüsten. Wenn neue Filterplatten hergestellt werden, können in sie gleich entsprechende Lageranordnungen integriert werden.

Am Steg 44 jedes Bügels 40 ist ein Filtertuch 50 befestigt, das nur diesem einen Bügel zugeordnet ist, sich also nicht zu einem benachbarten Bügel, sondern nur nach unten erstreckt, um die darunterliegende Stirnfläche 24 der zugehörigen Filterplatte 20 zu überdecken. Jedes der Filtertücher 50 ist in einem unteren Randbereich an Stiften 52 angehängt, die in der Symmetrieebene C der zugehörigen Filterplatte 20 nach unten ragen. Die beiden an je einem Bügel 40 jeder Filterplatte 20 befestigten Filter­ tücher 50 sind außerdem in üblicher Weise durch das zentrale Loch 26 der betreffenden Filterplatte 20 hindurch aneinander befestigt, beispielsweise miteinander vernäht. Der vordersten und der hintersten Filterplatte 20′ bzw. 20′′ ist, wie üblich, nur ein Filtertuch 50 zugeordnet.

Zum Filtern nehmen die Filterplatten 20, 20′ und 20′′ eine Betriebsstellung ein, in der die Filterplatten und die zwischen ihnen angeordneten Filtertücher 50 durch die Spannvorrichtung 18 zu einem dichten Paket zusammengespannt enthalten sind, wie im linken Teil der Fig. 1 angedeutet. Beim Filtern bildet sich zwischen je zwei Filtertüchern 50, die benachbarten Filter­ platten zugeordnet sind, je ein Filterkuchen 54. Nach abge­ schlossenem Filtriervorgang werden die Filterplatten 20, 20′ und 20′′ einzeln oder gruppenweise nacheinander auseinanderge­ zogen, wie im rechten Teil der Fig. 1, und vergrößert in Fig. 4, dargestellt. Sofern die Filterkuchen 54 nicht sofort zwischen auseinanderbewegten Filterplatten herunterfallen, sondern ganz oder teilweise an einem Filtertuch 50 hängenblei­ ben, belasten sie den zugehörigen Bügel 40 mit einem Drehmo­ ment. Dieses ist das Produkt aus dem Gewicht des betreffenden Filtertuchs 50 samt daran hängendem Filterkuchen 54 und dem Hebelarm, dieses Gewichts in Bezug auf die zugehörige Schwenk­ achse A. Der Hebelarm ist wegen der erfindungsgemäßen Gestal­ tung der Lageranordnungen 30 von Anfang an um den Abstand b größer als bei bekannten Filterplatten mit mittig gelagerten Bügeln.

Solange das Filtertuch 50 noch an der Stirnfläche 24 der zugehörigen Filterplatte 20 bzw. 20′ bzw. 20′′ anliegt, hat der Hebelarm den Betrag b + d/2. Die Federn 48 sind so bemessen, daß sie nachgeben, wenn der zugehörige Bügel 40 mit einem Gewicht belastet ist, das nur geringfügig größer als das Gewicht des zugehörigen Filtertuchs 50 ist. Deshalb genügt schon ein geringer an einem Filtertuch 50 hängengebliebener Filterkuchenrest, um den zugehörigen Bügel 40 abwärts zu schwenken. Bei der Abwärtsschwenkung eines Bügels 40 bewegt sich dessen Steg 44 auf einer Kreisbahn nach unten, die steiler ist als die Kreisbahn, auf der er sich bewegen würde, wenn der Bügel unter im übrigen gleichen konstruktiven Bedingungen in der Symmetrieebene C der zugehörigen Filterplatte gelagert wäre. Diese steile Abwärtsbewegung endet schlagartig, wenn die Schenkel 42 des Bügels 40 auf ihrem Anschlag aufprallen, nämlich gemäß Fig. 5 und 6 auf der gegenüberliegenden Wange 34, gemäß Fig. 7 und 8 hingegen auf der gegenüberliegenden Hülse 38.

Sobald ein Filtertuch 50 von Filterkuchen 54 frei ist, schwenkt der zugehörige Bügel 40 wieder nach oben in seine Ausgangs­ stellung, die nicht durch einen Anschlag festgelegt ist. Die Länge der Filtertücher 50 ist so bemessen, daß die beiden Bügel 40 an jeder Filterplatte 20 in ihrer Ausgangsstellung auch nicht gegeneinander stoßen. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß die Filtertücher 50 in der Ausgangsstellung der Filter­ platten 20 straff gespannt werden, so daß sie keine Falten bilden, wenn die Filterpresse wieder geschlossen wird.

Claims (6)

1. Filterplattenanordnung für Filterpressen mit

• - Filterplatten (20), die an einem Pressengestell (10) parallel zueinander angeordnet und längs des Pressengestells (10) zwischen einer Betriebsstellung, in der sie zusammengepreßt sind, und einer Entleerungsstellung verschiebbar sind,
• - Bügeln (40), die in einem oberen Endbereich je einer Filter­ platte (20) um eine querliegende Schwenkachse (A) schwenkbar gelagert und durch Federn (48) im Sinne einer Verschwenkung nach oben vorgespannt sind, und
• - Filtertüchern (50), die von den Bügeln (40) herabhängen und Stirnflächen (24) der Filterplatten (20) bedecken, wobei
• - in der Betriebsstellung der Filterpresse zwischen je zwei Filterplatten (20) eine von zwei Filtertüchern (50) begrenzte Filterkammer gebildet ist, in der ein Filterkuchen (54) ent­ steht, und
• - in der Entleerungsstellung die Bügel (40) vom daran hängenden Filtertuch (50), sofern an ihm Filterkuchen (54) haftet, von der zugehörigen Filterplatte (20) weggeschwenkt werden und erst nach Abwurf des Filterkuchens (54) in eine Ausgangsstellung zurückkehren,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• - die Bügel (40) je eine eigene Schwenkachse (A) haben,
• - die Schwenkachse (A) jedes Bügels (40) an der zugehörigen Filterplatte (20) um mehr als die halbe Dicke (d) des oberen End­ bereichs der jeweiligen Filterplatte (20) von der Stirnfläche (24) entfernt ist, der das vom Bügel (40) herabhängende Filtertuch (50) zugeordnet ist, und
• - jedem Bügel (40) ein seine Abwärtsschwenkung begrenzender Anschlag zugeordnet ist.

2. Filterplattenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Filterplatte (20), ausgenommen die vorderste und die hinterste Filterplatte (20′, 20′′) eines Filterplattenpakets, zwei Bügel (40), an denen je ein Filtertuch (50) aufgehängt ist, einander überkreuzend gelagert sind.

3. Filterplattenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Filterplatte (20) an ihrer Oberseite für jeden ihr zuge­ ordneten Bügel (40) mindestens ein Lager (32, 34) aufweist, das zugleich einen Anschlag zur Begrenzung der Abwärtsschwenkung des zweiten an derselben Filterplatte (20) gelagerten Bügels (40) bildet.

4. Filterplattenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einander zugeordnete Lager (32, 34) eine gemeinsame Grundplatte (36) haben, die an der zugehörigen Filterplatte (20) befestigt ist.

5. Filterplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (40) symmetrisch zu einer senkrechten Mittelebene (C) der zugehörigen Filterplatte (20) gelagert sind.

6. Filterplattenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (40) durch ihre Federn (48) so vorgespannt sind, daß sie in entlastetem Zustand bis zur Mittelebene (C) nach oben schwenkbar sind.