CH637305A5 - Filterpresse. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterpresse mit einer Anzahl nebeneinander angeordneten, je eine Filterschicht aufweisenden Filterplatten, die zwischen einem festen Kopfteil und einem Presskolben beweglich montiert sind, wobei die Platten in der Filterstellung zu einem Paket gegeneinander gepresst sind und wobei die Platten zwecks Reinigung voneinander trennbar sind, damit zwischen mindestens zwei benachbarten Platten ein Reinigungsspalt entsteht. Die Filterplatten können z. B. aus festem Material bestehen, wie Ebonit, Holz, Gusseisen oder Polypropylen, mit oder ohne zusätzlichen flexiblen Membranen.

Bei einer bekannten Filterpresse dieser Gattung sind zwei parallele Halterungen vorgesehen, auf denen Lappen aufliegen, welche sich beidseits der Filterplatten erstrecken. Jede quadratische Platte besteht aus Gusseisen mit einer Seitenlänge von etwa 0,60 m und einer Dicke von etwa 0,10 m. An einem Ende sind die Halterungen fest mit einem Kopfteil verbunden, der eine Flüssigkeitseinlassöffnung aufweist. Am anderen Ende sind die Halterungen mit einer hydraulischen Kolbenanordnung verbunden. Zum Filtrieren werden die Platten durch den Kolben eng zusammengespannt und gegen den Kopfteil gepresst. Nach dem Filtrieren können die Rückstände, falls gewünscht, gereinigt und getrocknet werden, währenddem die Platten immer noch zusammengespannt sind.

Sobald es notwendig ist, die Rückstände von den Platten zu entfernen, wird der Kolben zurückgezogen und die letzte Platte, d. h. diejenige Platte, die am entferntesten vom Kopfteil angeordnet ist, wird von den übrigen Platten entfernt, z. B. mittels eines an sich bekannten Antriebes. Die Rückstände können dann manuell von der Platte entfernt werden und fallen in einen Auffangbehälter unterhalb der Presse, s Sobald die letzte Platte sauber ist, wird die zweitletzte Platte vom Plattenstapel entfernt und in eine Stellung nahe der letzten Platte gebracht, um nun selber gereinigt zu werden. Dieser Prozess wird so lange wiederholt, bis alle Platten sauber sind. Dann wird der Kolben wieder ausgefahren, um nun io alle Platten gleichzeitig eng benachbart in ihre Filterstellung neben dem Kopfteil zu bringen.

Die bekannte Filterpresse hat zwei Nachteile. Erstens ist der Antrieb zum Trennen der Filterplatten zwecks Reinigung so konstruiert, dass ein unterschiedlicher Reinigungs-i5 spalt von 1,2 bis 2,5 cm zwischen den Platten entstehen kann, wenn sie vom Kopfteil weg in Richtung des Kolbens bewegt werden. Dies hat zur Folge, dass der Reinigungsspalt zwischen der letzten und der zweitletzten Platte relativ gross ist und eine gute Reinigung zulässt. Demgegenüber ist der 20 verbleibende Spalt zwischen der ersten und der zweiten Platte sehr eng, was die Reinigung erschwert. Dies hat dazu geführt, dass in der Praxis die Platten manuell voneinander getrennt werden, was natürlich einen grossen Aufwand erfordert.

25 Der zweite Nachteil, welcher wesentlich gravierender ist, betrifft das gleichzeitige Zusammenspannen sämtlicher Platten durch den Kolben. Dadurch können hohe Spannungen am Kopfteil auftreten, was zu Schäden an der Filterpresse führen kann.

30 Ungleichmässige Spannungen entstehen insbesondere dann, wenn die Platten des Plattenpaketes nicht parallel zur Auflagefläche des Kopfteiles angeordnet sind, währenddem sie sich unter Einwirkung des Kolbens in Richtung des Kopfteiles bewegen. Diese Ausrichtungsfehler können ver-35 schiedene Ursachen haben. Sie sind insbesondere dann feststellbar und ausmessbar an den bekannten Filterpressen, wenn die Platten schwenkbar sind und nicht zwangsläufig parallel zur Kopfteilfläche gehalten sind. Sobald nun ein Ausrichtungsfehler entstanden ist, wird er im allgemeinen 40 beim weiteren Spannvorgang nicht mehr ausgeglichen, weil Reibungskräfte das Verschieben der Platten gegeneinander verhindern.

Auf diese Weise wird eine konzentrische, gleichmässige Verteilung der Presskraft innerhalb des Plattenpaketes ver-45 hindert, was nicht nur zu Verspannungen des Kopfteiles und der Presse führt, sondern auch Flüssigkeitslecke verursachen kann. In extremen Fällen können die Leckverluste sehr hoch sein, und die ungleichmässige Verspannung der Platten kann zu gefahrlichen Schäden an der Filterpresse führen.

50 Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Filterpresse der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, bei welcher mindestens einer dieser Nachteile vermieden wird. Erfmdungsge-mäss wird dies so erreicht, dass die Filterpresse einen Antrieb aufweist, um die Filterplatten vor dem Pressen durch 55 den Kolben einzeln in ihre eng benachbarte Stellung neben dem Kopfteil zu bringen, und dass der Antrieb umkehrbar ist, um die Platten wieder voneinander zu trennen und sie zwecks Reinigung einzeln in eine Lage entfernt vom Kopfteil zu bringen, wobei die Grösse des Reinigungsspaltes konstant 60 ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Antrieb beidseits der Presse eine Kette oder ein Kabel auf, die durch mindestens einen drosselbaren Motor angetrieben 65 sind. Die Kette bzw. das Kabel können mit einer Fangvorrichtung versehen sein, die dazu bestimmt ist, in Lappen an den Platten einzugreifen. Bei einer anderen Ausführungsform des Antriebes kann dieser zwei mit Muttern versehene

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Spindeln oder zwei hydraulische oder pneumatische Stössel aufweisen.

Nachfolgend werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Teils einer Filterpresse, wobei die Haken gezeigt sind beim Eingriff in den Lappen einer Filterplatte, um diese gegen den Kopfteil hin zu bewegen, und wobei die Bewegungsrichtung durch einen Pfeil angedeutet ist,

Fig. 2 die Filterpresse gemäss Fig. 1 bei einer Stellung der Haken unmittelbar nach dem Transport der Lappen in Richtung des Kopfteiles hin, wobei in dieser Stellung der Motor gedrosselt wird,

Fig. 3 die Filterpresse gemäss Fig. 1 in einer Anfangsphase des Rücktransportes der Haken nach Umkehr der Bewegungsrichtung, die wiederum durch einen Pfeil markiert ist,

Fig. 4 die Filterpresse gemäss Fig. 1, wobei die Haken in einer dem Kopfteil entfernten Stellung gezeigt sind, wo wiederum der Motor gedrosselt wird,

Fig. 5-11 schematische Seiteneinsichten eines Teils einer weiteren Filterpresse, wobei die Hakenvorrichtung in verschiedenen Lagen dargestellt ist.

Die Filterpresse gemäss den Fig. 1 bis 4 weist eine horizontale Halterungsschiene 110 auf mit parallel dazu angeordneter Kette 111. Die Kette 111 trägt die Haken 112 und 113 und wird von einem nicht näher dargestellten drosselbaren Motor angetrieben. Ein loser Nocken 114 ist am Haken 113 befestigt. Die aus Gusseisen bestehenden Filterplatten 116 sind mit seitlichen Lappen 115 versehen, welche auf der Halterungsschiene 110 aufliegen und auf dieser verschoben werden können.

Um nun eine Platte 116 in Pfeilrichtung zum Kopfteil hin zu bewegen, wird der Motor eingeschaltet, und der Haken 112 greift in einen Lappen 115 ein und transportiert diesen zum Kopfteilende, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Sobald die Platte 116 gegen eine weitere Platte 116 am Kopfteilende anstösst, wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird der Motor infolge des Widerstandes gedrosselt. Die Drehrichtung des Motors wird nun automatisch umgekehrt, so dass sich die Haken 112, 113 nun in Richtung des Kolbenendes hin bewegen, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Der lose Nocken 114 verhindert den Eingriff des Hakens 113 in den Lappen der Platte, die zuletzt bewegt wurde. Der Haken 113 greift dann in den Lappen 115, der nächsten Platte 116 ein, wie in Fig. 4 gezeigt wird, wodurch wieder der Motor gedrosselt und seine Drehrichtung automatisch umgekehrt wird. Der Haken 112 greift in den Lappen 115 ein, und der Prozess wiederholt sich, bis alle Platten 116 eng benachbart zueinander neben dem Kopfteil stehen, so dass sie mittels des Kolbens zusammengepresst werden können.

Zum Trennen des Plattenpaketes zwecks Reinigung wird der Prozess umgekehrt, und die Platten werden einzeln in eine Stellung entfernt vom Kopfteil gebracht. Dazu muss der lose Nocken 114 vom Haken 113 entfernt werden und am Haken 112 befestigt werden, wodurch ein ähnlicher Bewegungsablauf entsteht, wie bereits vorstehend beschrieben worden ist. Die Platten werden nun in einer Richtung bewegt, die umgekehrt zu der in den Zeichnungen gezeigten Richtung ist.

Bei einer vorteilhaften, operativen Filterpresse mit zwei parallelen Halterungsschienen kann jeder Schiene eine solche Hakenvorrichtung zugeordnet sein, die durch einen individuellen Motor angetrieben wird, wobei aber der Bewegungsablauf gemeinsam erfolgt.

Das Ummontieren des losen Nockens ist ein einfaches Mittel, um den Bewegungsablauf umzukehren, und demonstriert das Arbeitsprinzip zum Trennen und Wiedervereinigen der Filterplatten. Wie nachstehend aufgezeigt wird,

kann die Umkehr der Transportrichtung auch auf elegantere Weise gelöst werden, ohne lose Nocken. Ein solches System zur automatischen Umkehr der Wirkungsweise der Hakenvorrichtung wird mit einem Kippmechanismus erzielt, der automatisch aktiviert wird, sobald die letzte Platte des Plattenpaketes am einen oder anderen Ende der Filterplatte angelangt ist.

Bei einer solchen Ausführungsvariante sind zwei Haken vorgesehen, welche einander gegenüberliegen und in einer Mittelstellung gleich hoch zueinander sind. Diese Haken werden abwechslungsweise mittels eines Gewichtes nach oben oder nach unten bewegt, um in die zu transportierende Platte einzugreifen bzw. um diese freizugeben. Die Einwirkung des Gewichtes auf den einen oder den anderen Haken wird durch den Kippmechanismus bestimmt, der aktiviert wird, sobald die letzte Platte des Paketes in der einen oder anderen Richtung transportiert worden ist.

Diese Ausführungsvariante ist in den Fig. 5 bis 11 gezeigt. Das aus den nebeneinander angeordneten Platten 9 bestehende Plattenpaket ist mittels der an den Platten befestigten Lappen 8 auf der horizontalen, nicht näher dargestellten Halterungsschiene abgestützt. Die Lappen 8 sind etwas über dem Schwerpunkt der Platten 9 an diesen befestigt. Eine Laufschiene 10, welche die Hakenvorrichtungen trägt, ist parallel zur Halterungsschiene angeordnet. Die Hakenvorrichtung ihrerseits weist eine gestrichelt dargestellte Stützplatte 2 auf, welche Haken 1 und la trägt, die schwenkbar um die Gelenke 3 und 3a angeordnet sind. Die Hakenvorrichtung weist ferner einen Schwenkarm 6 auf, welcher um die Gelenkstelle 11 verschwenkbar ist und welche ihrerseits auf einer halbkreisförmigen Platte 13 mit Anschlägen 12 und 12a montiert ist. Eine Strebe 4 mit einem Gewicht 5 ist ebenfalls verschwenkbar um die Gelenkstelle 11 angeordnet. Der Schwerpunkt der Strebe 4 mit dem Gewicht 5 liegt etwas oberhalb der Gelenkstelle 11. Die Stützplatte 2 weist ebenfalls Anschläge 7 und 7a auf. Die Hakenvorrichtung wird mittels einer Kette entlang der Laufschiene bewegt, wobei die Kette durch einen nicht näher dargestellten drosselbaren Motor angetrieben wird.

Der Kopfteil 14 mit einem Zapfen 15 kann am einen oder am anderen Ende der Filterpresse angeordnet sein. Die Laufschiene 10 ist mit einem Kippstab 16 versehen, der unterhalb des Kopfteils angeordnet ist.

In den Fig. 10 und 11 ist nur ein solcher Kopfteil dargestellt. Die Pfeile unterhalb der Fig. 5 bis 11 zeigen die Bewegungsrichtung der Hakenvorrichtung auf, während oder unmittelbar vor des in der entsprechenden Figur dargestellten Verfahrensschrittes.

Gemäss Fig. 5 bewegt sich nun die Hakenvorrichtung in Richtung des Plattenpaketes 9, wobei der Haken 1 unter Einwirkung des Gewichtes 5 und der Strebe 4 auf den Anschlag 12 und den Schwenkarm 6 gehoben wird. Der Anschlag 71 verhindert, dass der Schwenkarm 6 sich weiter als die Lippe des Hakens 1 bewegen kann. In Fig. 6 wird der Haken 1 durch den Lappen 8 auf der zweiten Platte nach unten gedrückt, wodurch der Schwenkarm 6 um die Gelenkstelle 11 verschwenkt wird, was wiederum bewirkt, dass der Haken la gehoben wird, um in den Lappen 8 der ersten Platte einzugreifen. Dabei bleibt der Schwerpunkt der Strebe 4 und des Gewichtes 8 auf der Seite des Hakens la. Der Motor wird nun automatisch gedrosselt und die Laufrichtung umgekehrt, so dass der Haken la durch Einwirkung der Strebe und des Gewichtes auf den Anschlag 12 und den Schwenkarm 6 zwischen die Lappen an der ersten und der zweiten Platte gehoben werden kann (Fig. 7). Der Haken 1 greift nun in den Lappen 8 an der ersten Platte ein, und der Transport beginnt (Fig. 8). Sobald die transportierte Platte 9 ge5

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gen eine andere Platte 9 (Fig. 9) stösst, wird der Motor wiederum gedrosselt und die Laufrichtung umgekehrt, so dass die Hakenvorrichtung in die Ausgangsstellung gemäss Fig. 5 gelangen kann und der Prozess wiederholt wird.

Fig. 10 zeigt die Situation, nachdem die letzte Platte transportiert worden ist, und die Strebe 4 durch den Kippstab 16 angehalten worden ist, wodurch die Verschwenkung derselben um die Gelenkstelle 11 erfolgt. Dadurch gelangt der Schwerpunkt der Strebe 4 und des Gewichtes 5 auf die Seite des Hakens 1. Dies bewirkt nun, dass die Strebe 4 über den Einfluss des Anschlages 12a auf dem Schwenkarm 6 auf den Haken la einwirkt und diesen hebt, so dass er den Zapfen 15 auf dem Kopfteil ergreift (Fig. 11). Durch den Anschlag 7 wird verhindert, dass sich der Schwenkarm 6 über die Spitze des Hakens la hin bewegt.

An dieser Stelle wirkt die Stützplatte 2 auf einen nicht näher dargestellten Endschalter ein, wodurch der Antriebsmotor ausgeschaltet wird. Das Einschalten des Motors muss nun durch die Betriebsperson erfolgen. Sobald der Motor wieder eingeschaltet wird, wiederholen sich die Arbeitsschritte in umgekehrter Reihenfolge, um nun die einzelnen Filterplatten von der rechten zur linken Seite zu transportieren (mit Bezug auf die Fig. 5 bis 11). Unter Einwirkung des Gewichtes 5 wird nun der Haken la gehoben.

Nachdem die letzte Platte von der rechten auf die linke Seite transportiert worden ist, bewirkt ein ähnlicher Kippstab 16, welcher am anderen Ende der Presse angeordnet und nicht gezeigt ist, dass der Schwerpunkt der Strebe 4 und des Gewichtes 5 wieder auf die Seite des Hakens la gelangt, so dass nachher der Haken 1 gehoben wird. Ein weiterer, nicht dargestellter Endschalter schaltet den oder die Antriebsmotoren wieder aus, bis sie durch die Bedienungsperson wieder eingeschaltet werden, wenn die Platten wieder von der linken zur rechten Seite transportiert werden müssen.

Eine korrospondierende Hakenvorrichtung ist auf der gegenüberliegenden Seite der Presse angeordnet und durch einen separaten Motor angetrieben. Die beiden Hakenvorrichtungen operieren im Gleichlauf miteinander.

Nachstehend wird, z.T. zusammenfassend, der Aufbau und die Funktion einer operativen Filterpresse mit den oben beschriebenen Hakenvorrichtungen geschildert. Die Filterpresse weist einen Kopfteil, einen hydraulischen Kolben und zwei parallele, horizontale Halterungsschienen auf, wobei der Kopfteil und der Kolben in einem Abstand von etwa 125 cm voneinander angeordnet sind. Eine Mehrzahl quadratischer, gusseisener Filterplatten mit einer Seitenlänge von etwa 60 cm und einer Dicke von etwa 10 cm sind zwischen den Schienen angeordnet. Die Platten weisen beidseits Lappen auf, die etwas oberhalb der Schwerpunkte der Platten angeordnet sind, und die auf den Halterungsschienen ruhen, damit die Platten auf diesen verschoben werden können. Ein Antrieb in Form einer endlosen Kette oder eines Kabels ist auf der Halterungsschiene oder parallel zu dieser montiert. Die Kette oder das Kabel sind um zwei Zahnräder oder Umlenkrollen an jedem Ende der Halterungsschiene rotierbar. Die Zahnräder oder Umlenkrollen beim Kopfteilende der Halterungsschiene sind unabhängig voneinander mit je einem drosselbaren Motor verbunden, welche hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch angetrieben sein kann. Jede Kette (bzw. Kabel) trägt eine Hakenvorrichtung, welche dazu bestimmt ist, in die Lappen an den Platten einzugreifen, und welche sowohl in der einen wie auch in der anderen Richtung operieren können. Eine Betätigungsstange oder Betätigungskordel ist beidseits der Presse angeordnet und erstreckt sich über deren ganze Länge. Sie ist mit Schal-s tern zur Steuerung der Motoren verbunden. Bei Betätigung der Stange oder der Kordel durch die Bedienungsperson werden die Motoren abwechslungsweise gestartet oder gestoppt.

Wenn nun die Platten voneinander getrennt werden sol-io len, um gereinigt zu werden, wird zuerst der Kolben zurückgezogen, wobei die gefüllten Platten als Paket eng benachbart zum Kopfteil bleiben. Die Haken sind üblicherweise in der Nähe des kolbenseitigen Endes. Die Haken werden nun eingestellt, d.h. gedreht, um sicherzustellen, dass sie in die i5 Lappen eingreifen, um die Platten in Richtung des Kolbens zu bewegen. Sobald nun die Motoren durch die Stange oder die Kordel eingeschaltet werden, bewegen sich die Ketten und damit die Haken in Richtung des Plattenpaketes. Wenn nun die Haken die Lappen an der letzten Platte (d.h. die 20 Platte, die am weitesten vom Kopfteil entfernt ist) passiert haben, wird der Antrieb automatisch umgeschaltet. Die Haken greifen nun in die Lappen auf der letzten Platte ein und bewegen diese Platte in Richtung des Kolbens. Die Platte wird dann gegen den Kolben gepresst. Sobald die Wider-25 standskraft den Drosselpunkt der Motoren erreicht, werden diese gedrosselt und dann die Laufrichtung umgekehrt. Die Umkehrung der Laufrichtung erfolgt nach einer einstellbaren Yerzugszeit. Während dieser Verzugszeit kann die Bedienungsperson den Strom ausschalten und die letzte Platte 30 reinigen.

Sobald nun die letzte Platte gereinigt ist, wird der Strom wieder eingeschaltet und der Transportvorgang wiederholt für die zweitletzte Platte usw., bis sukzessive alle Platten gereinigt worden sind.

35 Dort, wo nur kleine Kräfte notwendig sind, um die Platten zu transportieren, könnte das Reinigen während der eingestellten Verzugszeit erfolgen, ohne die Motoren abzuschalten. Ob dies aber möglich ist, muss nach den örtlichen Bestimmungen, Umständen und Sicherheitsvorrichtungen ent-40 schieden werden.

Es ist zu beachten, dass der Antrieb so ausgeführt ist,

dass die Platten von ihrer eng benachbarten Stellung neben dem Kopfteil in eine ähnliche, eng benachbarte Stellung vom Kopfteil entfernt bewegt werden. Dadurch wird erreicht, 45 dass der Reinigungsspalt zum Reinigen der ersten Platte gleich gross ist wie derjenige für die letzte Platte, wodurch alle Platten gleich gut zugänglich sind.

Sobald nun alle Platten gereinigt worden sind, wird die Wirkungsweise der Haken umgekehrt und mittels des Anso triebes werden die Platten wieder in die Filterposition eng benachbart zueinander und zum Kopfteil verschoben. Dieses Verschieben wird für jede Platte einzeln durchgeführt, so dass jede Platte separat, fest und gut abgedichtet gegen ihre benachbarte Platte anliegt.

55 Grosse Ausrichtungsfehler und damit verbundene, ungleichmässige Presskräfte durch den Presskolben können dadurch vermieden werden. Auch ungleichmässige Spannungen in der Filterpresse, insbesondere im Kopfteil, welche zu Verzügen und zu Schäden führen können, werden dadurch 60 vermieden. Da die Platten dicht aneinander anliegen, können keine Lecke entstehen.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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1. Filterpresse mit einer Anzahl nebeneinander angeordneten, je eine Filterschicht aufweisenden Filterplatten, die zwischen einem festen Kopfteil und einem Presskolben beweglich montiert sind, wobei die Platten in der Filterstellung zu einem Paket gegeneinander gepresst sind, und wobei die Platten zwecks Reinigung voneinander trennbar sind, damit zwischen mindestens zwei benachbarten Platten ein Reinigungsspalt entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterpresse einen Antrieb aufweist, um die Filterplatten (9, 116) vor dem Pressen durch den Kolben einzeln in ihre eng benachbarte Stellung neben dem Kopfteil (14) zu bringen, und dass der Antrieb umkehrbar ist, um die Platten (9, 116) wieder voneinander zu trennen und sie zwecks Reinigung einzeln in eine Lage entfernt vom Kopfteil zu bringen, wobei die Grösse des Reinigungsspaltes konstant ist.

2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb zwei Ketten (111) oder Kabel umfasst, die je auf einer Seite der Presse angeordnet und durch einen drosselbaren Motor angetrieben sind, und dass die Ketten oder Kabel mit einer Hakenvorrichtung (112,113) versehen sind, die dazu bestimmt ist, in Lappen (115) an den Platten (116) einzugreifen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Filterpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Ausgleich der Antriebskraft je ein separater Motor auf beiden Seiten der Presse angeordnet ist, um die Ketten oder Kabel zu bewegen.

4. Filterpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Ausgleich der Antriebskraft ein einziger Motor mit Differenzialgetriebe zum Antrieb der Ketten oder Kabel vorgesehen ist.

5. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb zwei mit Muttern versehene Spindeln oder zwei hydraulische oder pneumatische Stössel aufweist.